题目

2021年全世界前沿新材料领域取得新的进展，推动了高技术产业变革，钛(Ti)被称为“未来世界的金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题： （1） 基态Ti2+的价电子的电子排布图为。与钛同周期的过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素为(写元素名称)。 （2） TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的立体构型为。 （3） 钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料。CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是。 （4） 钛酸钙的阴、阳离子均可被半径相近的其他离子替代，从而衍生出多种钙钛矿型化合物。通过离子替代可获得具有优异光电性能的有机钙钛矿型化合物CH3NH3PbI3 ， 其中有机阳离子CH3NH可由甲胺(CH3NH2)制得。其晶胞如图(b)所示。①其中Pb2+与图(a)中的空间位置相同。②有机阳离子CH3NH中，N原子的杂化轨道类型是；请从化学键的角度解释由甲胺形成CH3NH的过程：。 （5） 将金属元素Al掺杂到TiN多层膜中，能有效地改善纳米多层膜的耐磨性。其晶胞结构如图所示，距离Ti最近的Al有个。已知掺杂后的晶体密度为ρg·cm-3 ， 阿伏加德罗常数的值为NA ， 原子①与原子②距离为nm。 答案： 【1】【2】铬 【1】正四面体 【1】O>Ti>Ca 【1】Ti2+【2】sp3【3】氨分子中的一个氢原子被甲基取代后，所得甲胺(CH3NH2 )的性质与氨相似，其中的N原子有一对孤电子，可以通过配位键再结合一个H+形成CH3NH3+ 【1】4【2】32×230NAρ3×107nm

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