Question

19．金屬元素在現(xiàn)代工業(yè)中也占據(jù)極其重要的地位，鈦被稱為“未來的鋼鐵”，具有質(zhì)輕，抗腐蝕，硬度大特點(diǎn)，是理想化工設(shè)備材料．
（1）基態(tài)鈦原子核外共有22種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不相同的電子．金屬鈦晶胞如圖1所示，為六方最密堆積（填堆積方式）．
（2）納米TiO₂是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如圖2．化合物乙的沸點(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是化合物乙能形成分子間氫鍵．化合物乙中采取sp³雜化的原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞C．

（3）鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖3所示．假設(shè)把氧離子看做硬球接觸模型，鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙，氧離子形成正八面體，鈦離子位于正八面體中心，則一個(gè)鈦離子被6個(gè)氧離子包圍．

Answer 1

分析 （1）核外電子沒有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同的電子；由金屬鈦晶胞結(jié)構(gòu)可知，屬于六方最密堆積；
（2）化合物甲與化合物乙均為分子晶體，但化合物乙分子間可形成氫鍵；化合物乙中C、N、O三種原子的雜化軌道形成均為sp³，同周期自左而右電負(fù)性增大；
（3）鈦晶礦晶胞中鈦離子與周圍六個(gè)氧原子包圍形成八面體，立方體晶胞共有12個(gè)邊長，每條邊長的中點(diǎn)是一個(gè)氧原子，共12個(gè)氧原子包圍著中心的鈣離子．

解答 解：（1）Ti原子核外電子數(shù)為22，核外共有22種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不相同的電子；由金屬鈦晶胞結(jié)構(gòu)可知，屬于六方最密堆積；
故答案為：22；六方最密；
（2）化合物乙因分子間存在氫鍵，則化合物乙的沸點(diǎn)比化合物甲高，化合物乙中C、N、O三種原子的雜化軌道形成均為sp³，同周期自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性：O＞N＞C，
故答案為：化合物乙分子間形成氫鍵；O＞N＞C；
（3）鈦離子位于立方晶胞的角頂，被6個(gè)氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被12個(gè)氧離子包圍
故答案為：6．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道與空間構(gòu)型、氫鍵、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，需要顯示具備一定的空間想象與數(shù)學(xué)計(jì)算能力．