[化学一物质结构与性质]
据媒体报道,佐治亚大学的科研人员制备了一种以氧化铁为核,以二氧化钛为壳的核一壳纳米结构催化剂,该催化剂可以更高效地把太阳能转变为化学能,为未来清洁、可再生能源的发展提供了新的研究方向.制备金属钛的一种流程如下:
[钙钛矿]\( \xrightarrow[\text{过滤}]{\text{硫酸}}\)[硫酸氧钛溶液]\( \xrightarrow[\text{过滤}]{\text{水}/△}\)[H
2TiO
3]\( \xrightarrow{\text{焙烧}}\)[TiO
2]\( \xrightarrow[\text{高温}]{C、Cl_{2}}\)[TiCl
4]\( \xrightarrow[\text{高温}]{Mg/Ar}\)[Ti]
(1)基态钛原子的价电子排布图为
______
,其原子核外共有
______
种运动状态不相同的电子.金属钛的晶胞结构如图1所示,其堆积方式为
______
堆积.
(2)根据价层电子互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l-l>l-b>b-b(l为孤对电子对,b为键合电子对),则H
2O中的H-O-H键角
______
(填字母).
A.180° B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120° D.接近109°28′,但小于109°28′
(3)已知TiCl
4在通常情况下是无色液体,熔点为-25℃,沸点为136℃,则TiCl
4为
______
晶体.
(4)纳米TiO
2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图2.化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是
______
.化合物乙中采取sp
3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为
______
.
(5)钙钛矿晶体的结构如图3所示.钛离子位于立方晶胞的顶角,被
______
个氧离子包围;钛离子位于立方晶胞的体心,被
______
个氧离子包围成配位八面体,钙钛矿晶体的化学式为
______
.若该晶胞的边长为apm,则钙钛矿晶体的密度为
______
g•cm
-3(只要求列算式,不必计算出数值).