Question

元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。试回答下列问题：

(1)二氧化钛（）作光催化剂，能将污染物如甲醛（）、苯等有害气体转化为二氧化碳和水。水分子的中心原子的价电子对数为__________；甲醛的价电子对互斥理论模型为__________；二氧化碳分子中碳原子的杂化类型为____________________。

(2)写出下列分子或离子的空间构型：__________；__________。

(3)可与形成H₃O⁺，H₃O⁺中O原子采取杂化_________。H₃O⁺中键角比H₂O中键角大，原因是______________________________。

(4)原子序数小于36的过渡元素A和B，在元素周期表中位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子。则B在元素周期表中的位置为__________，属于__________区元素，基态B原子的电子排布式为______________________________。

Answer

4 平面三角形 sp杂化 正四面体 三角锥形 sp3 H2O中O原子有2对孤电子，H3O+中O原子只有1对孤电子对，后者的孤电子对对成键电子对的排斥力较小 第4周期第Ⅷ族 d

【解析】

(1)水分子中O原子的价电子对数；甲醛分子中C原子的价电子对数为3，价电子对互斥理论模型为平面三角形；二氧化碳分子中碳原子的价电子对数为2，杂化类型为sp杂化。答案为：4；平面三角形；sp杂化；

(2)中P原子的价电子对数，孤电子对数为0，空间构型为正四面体；中原子的价电子对数，孤电子对数为1，空间构型为三角锥形。答案为：正四面体；三角锥形；

(3)H3O+中O原子的价电子对数是4，根据价层电子对互斥理论模型可知，O原子的杂化类型为杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对间的排斥力，水分子中O原子有2对孤电子，H3O+中只有1对孤电子，后者的孤电子对对成键电子对的排斥力较小，所以H3O+中键角比H2O中键角大。答案为：H2O中O原子有2对孤电子，H3O+中O原子只有1对孤电子对，后者的孤电子对对成键电子对的排斥力较小；

(4)原子序数相差1的A、B两种元素位于同一族，说明A、B位于第Ⅷ族，且A、B的原子序数均小于36，故A、B位于第4周期，基态B原子含有3个未成对电子，则其价电子排布式为，为元素，A为元素。答案为：。