Question

7．纳米级TiO₂是一种光催化材料，可处理甲醛、氮氧化物等污染物，工业上也可用其催化乙醇脱氢制备乙醛：CH₃CH₂OH$\stackrel{TiO_{2}}{→}$CH₃CHO+H₂↑．
（1）Ti原子基态核外电子排布式为[Ar]3d²4s²．
（2）CH₃CHO分子中碳原子轨道的杂化类型是sp²、sp³，1molCH₃CHO分子中含有 σ键的数目为6mol．
（3）与NO互为等电子体的一种阳离子为O₂⁺（填化学式）．
（4）乙醇可以与水以任意比互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为CH₃CH₂OH与H₂O分子之间可以形成氢键．
（5）一种TiO₂的晶胞结构如图所示，其中与每个氧原子直接相连的钛原子数目为3．

Answer 1

分析 （1）Ti是22号元素，所以Ti原子基态核外电子排布式为[Ar]3d²4s²；
（2）CH₃CHO分子中甲基上饱和碳，而醛基上是不饱和碳；双键中一个π键、一个σ键；
（3）互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数和原子数；
（4）分子间氢键的存在物质的熔沸点升高；
（5）TiO₂的晶胞结构中黑球的个数是$\frac{1}{8}×8$+1=2，而空心球的个数为：4×$\frac{1}{2}$+2=4，而化学式为TiO₂，所以空心球是氧原子，所以每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个．

解答 解：（1）Ti是22号元素，所以Ti原子基态核外电子排布式为[Ar]3d²4s²，故答案为：[Ar]3d²4s²；
（2）CH₃CHO分子中甲基上饱和碳，是sp³ 杂化，而醛基上是不饱和碳，是sp²杂化，1molCH₃CHO分子中含有 σ键的数目为6mol，故答案为：sp²、sp³；6mol；
（3）与NO分子互为等电子体的一种微粒具有相同的价电子数11和原子数2，微粒为O₂⁺，故答案为：O₂⁺；
（4）乙醇可以与水以任意比互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为CH₃CH₂OH与H₂O分子之间可以形成氢键，
故答案为：CH₃CH₂OH与H₂O分子之间可以形成氢键；
（5）TiO₂的晶胞结构中黑球的个数是$\frac{1}{8}×8$+1=2，而空心球的个数为：4×$\frac{1}{2}$+2=4，而化学式为TiO₂，所以空心球是氧原子，所以每个氧原子直接相连的钛原子数目为3个，故答案为：3．

点评 本题考查了价电子排布、化学键的类型、原子杂化方式、氢键等知识，有一定的综合性，题目中等难度，注意基础知识的运用．