Question

【题目】钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”．试回答下列问题：
（1）钛有 Ti和 Ti两种原子，其基态原子的电子排布式为；按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于区元素．
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用．偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图1所示，它的化学式是 ．

（3）氮化钛（Ti3N4）为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金装饰的替代品．以TiCl4为原料，经过一系列反应，可以制得Ti3N4和纳米TiO2 ．

①TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的空间构型为 ． ②纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如下：

化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子个数为 ， 化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 ．
③另有一种氮化钛晶体的晶胞如图2所示，该氮化钛晶胞中含有个N原子，晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为 gcm﹣3（用NA表示阿伏加德罗常数的数值，只列算式）．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d24s2；d
（2）BaTiO3
（3）正四面体；7；O＞N＞C；4；
【解析】解：（1）根据 Ti可知，钛为22号元素，所以它电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2 ， 它在元素周期表的第四周期第ⅡB族，所以是d区元素，所以答案是：1s22s22p63s23p63d24s2； d；（2）利用均摊法可知Ti的原子个数为：8× =1，Ba的原子个数为：1，O的原子个数为：12× =3，所以晶体的化学式为：BaTiO3 ， 所以答案是：BaTiO3；（3））①、TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，可知Ti原子的杂化方式为sp3，所以分子的空间构型为正四面体，所以答案是：正四面体；②化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子有苯环上的六个各羰基中的一个，共7个，根据化合物乙的结构可知sp3杂化的原子有羟基中的氧、氨基中的氮、碳链上的三个碳，它们都位于第二周期，C、N、O 原子序数依次增加，根据元素周期律，同周期元素随着原子序数依次增加电负性逐渐增大，所以它们的电负性关系为：O＞N＞C，所以答案是：7； O＞N＞C；③根据均摊法可算出该晶胞中N原子个数为：6× +8× =4，该晶胞中Ti原子个数为：1+12× =4，∴晶胞的质量m= ，而晶胞的体积V=（2a×10﹣10）3cm3 ， 所以晶体的密度ρ= = gcm﹣3 ， 所以答案是：4= ．