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  • 1. (2021高三上·石景山期末) d区金属元素钛有“太空金属”“未来金属”等美誉,在航空航天、海洋产业等行业有重要作用。回答下列问题:

    1. (1) 基态钛原子的核外电子排布式为
    2. (2) 原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的则用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态钛原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为
    3. (3) 如图所示的晶体结构是一种基础无机介电材料的最小结构单元(晶胞),这种晶体材料的化学式为

    4. (4) 我国科学家用Mg3N2和TiCl4制备超导材料TiN,理论分析可能的反应为:

      Mg3N2+2TiCl4=2TiN+3MgCl2+Cl2↑    Ⅰ

      4Mg3N2+6TiCl4=6TiN+12MgCl2+N2↑    Ⅱ

      已知:ⅰ.部分物质的熔沸点


      Mg3N2

      TiCl4

      MgCl2

      TiN

      熔点/℃

      800(分解)

      -25

      714

      2950

      沸点/℃

      700(升华)

      136.4

      1412

      (略)

      ⅱ.TiCl4能和NaOH溶液反应。

      制备TiN的关键步骤如下:600℃时,将TiCl4按0.2L/min的速率通入盛有Mg3N2的刚玉坩埚内,当TiCl4适当过量后停止通入,在N2中冷却至室温。

      科学家通过测定不同时间段尾气处理装置中钛和氯的质量百分含量,进而确定生成TiN反应的化学方程式。

      ①TiCl4属于晶体。

      ②结合图,判断制备TiN的反应是“Ⅰ”还是“Ⅱ”,并说明判断依据

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