Question

【題目】鈦和鈦的合金已被廣泛用于制造電訊器材、人造骨骼、化工設備、飛機等航天航空材料，被譽為“未來世界的金屬”．試回答下列問題：
（1）鈦有 Ti和 Ti兩種原子，其基態原子的電子排布式為；按電子排布Ti元素在元素周期表分區中屬于區元素．
（2）偏鈦酸鋇在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結構如圖1所示，它的化學式是 ．

（3）氮化鈦（Ti3N4）為金黃色晶體，由于具有令人滿意的仿金效果，越來越多地成為黃金裝飾的替代品．以TiCl4為原料，經過一系列反應，可以制得Ti3N4和納米TiO2 ．

①TiCl4分子中4個氯原子不在同一平面上，則TiCl4的空間構型為 ． ②納米TiO2是一種應用廣泛的催化劑，納米TiO2催化的一個實例如下：

化合物甲的分子中采取sp2雜化的碳原子個數為 ， 化合物乙中采取sp3雜化的原子的第一電離能由大到小的順序為 ．
③另有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖2所示，該氮化鈦晶胞中含有個N原子，晶胞中N、Ti之間的最近距離為a pm，則該氮化鈦的密度為 gcm﹣3（用NA表示阿伏加德羅常數的數值，只列算式）．

Answer 1

【答案】
（1）1s22s22p63s23p63d24s2；d
（2）BaTiO3
（3）正四面體；7；O＞N＞C；4；
【解析】解：（1）根據 Ti可知，鈦為22號元素，所以它電子排布式為：1s22s22p63s23p63d24s2 ， 它在元素周期表的第四周期第ⅡB族，所以是d區元素，所以答案是：1s22s22p63s23p63d24s2； d；（2）利用均攤法可知Ti的原子個數為：8× =1，Ba的原子個數為：1，O的原子個數為：12× =3，所以晶體的化學式為：BaTiO3 ， 所以答案是：BaTiO3；（3））①、TiCl4分子中4個氯原子不在同一平面上，可知Ti原子的雜化方式為sp3，所以分子的空間構型為正四面體，所以答案是：正四面體；②化合物甲的分子中采取sp2雜化的碳原子有苯環上的六個各羰基中的一個，共7個，根據化合物乙的結構可知sp3雜化的原子有羥基中的氧、氨基中的氮、碳鏈上的三個碳，它們都位于第二周期，C、N、O 原子序數依次增加，根據元素周期律，同周期元素隨著原子序數依次增加電負性逐漸增大，所以它們的電負性關系為：O＞N＞C，所以答案是：7； O＞N＞C；③根據均攤法可算出該晶胞中N原子個數為：6× +8× =4，該晶胞中Ti原子個數為：1+12× =4，∴晶胞的質量m= ，而晶胞的體積V=（2a×10﹣10）3cm3 ， 所以晶體的密度ρ= = gcm﹣3 ， 所以答案是：4= ．