Question

C、Ti的单质及其化合物在现代社会有广泛用途。

（1）基态钛原子的电子排布式为________。

（2）CS₂分子中含有σ键和π键之比为______；NO₂⁺与CO₂是等电子体，NO₂⁺的电子式为___ ，键角为_______。

（3）CH₃CHO沸点低于CH₃CH₂OH的原因是_____ ；CH₃ CHO分子中碳原子杂化类型为_____。

（4）钛酸钡(BaTiO₃)晶体的某种晶胞如图所示。N_A为阿伏加德罗常数值，Ba²⁺、O^2-、Ti⁴⁺的半径分别为a pm、b pm、c pm。  

①与钡离子等距离且最近的氧离子有______个；

②假设晶体中的Ti⁴⁺、Ba²⁺分别与O^2-互相接触，则该晶体的密度表达式为______g.cm^-3。

Answer

[Ar]3d24s2 1:1 180° CH3CH2OH分之间存在氢键 sp2、sp3 12 或

【解析】（1）Ti为第22号元素，核外电子排布为[Ar]3d24s2。

（2）CS2和CO2是等电子体，所以结构相同，结构式为S=C=S，双键应该是一个σ键和一个π键，所以σ键和π键都是两个，比例为1:1。NO2+与CO2是等电子体，所以结构相似，因为二氧化碳的电子式为：，所以NO2+的电子式为 

（3）CH3CHO沸点低于CH3CH2OH的原因是：乙醇有羟基，可以形成分子间氢键，从而提高物质的沸点。乙醛分子中，甲基碳形成4个单键，所以是sp3杂化，醛基碳形成了一个碳氧双键，所以是sp2杂化。

（4）①将晶胞的结构进行代换，以Ba2+为体心，以Ti4+为顶点得到新的晶胞，此时O2_在12条棱的棱心，所以与钡离子等距离且最近的氧离子有12个。

②由图示可得：晶胞中有1个BaTiO3，所以晶胞的质量为；钡离子与氧离子之间的距离为立方体晶胞的面对角线的一半，所以晶胞的边长为pm，即cm。 或者得到钛离子与阳离子之间的距离为晶胞边长的一半，得到晶胞边长为2(b+c)×10-10cm。晶体的密度等于晶胞质量除以晶胞体积，晶胞体积等于晶胞边长的立方，所以由上述数据得到晶体的密度为 或。