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19.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位,钛被称为“未来的钢铁”,具有质轻,抗腐蚀,硬度大特点,是理想化工设备材料.
(1)基态钛原子核外共有22种运动状态不相同的电子.金属钛晶胞如图1所示,为六方最密堆积(填堆积方式).
(2)纳米TiO2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能形成分子间氢键.化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为O>N>C.

(3)钙钛矿晶体的结构如图3所示.假设把氧离子看做硬球接触模型,钙离子和钛离子填充氧离子的空隙,氧离子形成正八面体,钛离子位于正八面体中心,则一个钛离子被6个氧离子包围.

分析 (1)核外电子没有运动状态相同的电子;由金属钛晶胞结构可知,属于六方最密堆积;
(2)化合物甲与化合物乙均为分子晶体,但化合物乙分子间可形成氢键;化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3,同周期自左而右电负性增大;
(3)钛晶矿晶胞中钛离子与周围六个氧原子包围形成八面体,立方体晶胞共有12个边长,每条边长的中点是一个氧原子,共12个氧原子包围着中心的钙离子.

解答 解:(1)Ti原子核外电子数为22,核外共有22种运动状态不相同的电子;由金属钛晶胞结构可知,属于六方最密堆积;
故答案为:22;六方最密;
(2)化合物乙因分子间存在氢键,则化合物乙的沸点比化合物甲高,化合物乙中C、N、O三种原子的杂化轨道形成均为sp3,同周期自左而右电负性增大,故电负性:O>N>C,
故答案为:化合物乙分子间形成氢键;O>N>C;
(3)钛离子位于立方晶胞的角顶,被6个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心,被12个氧离子包围
故答案为:6.

点评 本题是对物质结构的考查,涉及核外电子排布、杂化轨道与空间构型、氢键、晶胞结构与计算等,需要显示具备一定的空间想象与数学计算能力.

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元素相关信息
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(3)E位于周期表中的位置是第四周期第IB族,E的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1
(4)根据下列能量变化示意图1,请写出BO和AO2反应的热化学方程式NO(g)+CO2(g)=NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ/mol

(5)C的最高价氧化物对应的水化物为M,M中含有的化学键类型为离子键和共价键,将一定量的D2通入一定浓度M的水溶液中,两者恰好完全反应时,生成物中有三种含D元素的离子,其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图2所示,请写出t2时刻总反应的化学方程式5Cl2+10NaOH=7NaCl+2NaClO+NaClO3+5H2O.
(6)下图是E和F形成的化合物的晶胞结构示意图3,可确定该化合物的化学式为CuO,若该晶胞的棱长为apm,则该晶胞的密度为$\frac{320}{(a×1{0}^{-10})^{3}{N}_{A}}$g/cm3

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