1. (2020·临朐模拟) 王帅博士同美国加州大学伯克利分校化工系Enrique Iglesia教授在金属氧化物催化剂表面羟醛缩合反应机理方面的合作研究取得新进展。如图是羰基化合物的自缩合和交叉缩合途径：

回答下列问题：

1. （1） 基态O原子核外有种不同运动状态的电子，与O元素同周期第一电离能大于O的主族元素有(填元素符号)。
3. （2） HCHO和H₂O都参与上述转化。HCHO分子的空间构型是，三聚甲醛的结构如图一所示，三聚甲醛中C原子的杂化方式为。

   

5. （3） H₂O能形成多种配位化合物。科研人员通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键。结构如图二所示。胆矾的化学式用配位化合物的形式可表示为，1mol胆矾所含σ键的数目为N_A。
7. （4） TiO₂是上述转化的催化剂，CaTiO₃是制取TiO₂的一种原料，其晶胞结构如图三所示。在CaTiO₃晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有个，设该化合物的式量为M ， 密度为a g/cm³ ， 阿伏加德罗常数为N_A ， 则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为cm。