历时约8小时天舟二号货运飞船于5月30日5时01分，采用自主快速交会对接模式，精准对接于天和核心舱后向端口，我国太空研究迈进空间站时代。迈向太空离不开一些重要金属及其合金。金属钛()被誉为21世纪金属，具有良好的生物相容性，它兼具铁的高强

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1. (2021高二下·西青期末) 历时约8小时天舟二号货运飞船于5月30日5时01分，采用自主快速交会对接模式，精准对接于天和核心舱后向端口，我国太空研究迈进空间站时代。迈向太空离不开一些重要金属及其合金。金属钛( $\text{[math]}$ )被誉为21世纪金属，具有良好的生物相容性，它兼具铁的高强度和铝的低密度，其单质和化合物具有广泛的应用价值。请按要求回答下列有关钛及其化合物的相关问题。
1. （1） ①钛在周期表中的位置：。 $\text{[math]}$ 的基态原子外围电子排布式为。根据钛的价层电子排布预测钛元素的最高化合价为。
  ②金红石( $\text{[math]}$ )四方晶胞如图所示：
  晶胞中 $\text{[math]}$ 原子的数目为。
3. （2）氮化钛( $\text{[math]}$ )为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。以 $\text{[math]}$ 为原料，经过一系列反应可以制得 $\text{[math]}$ 和纳米 $\text{[math]}$ (如图1所示)。
  图中的 $\text{[math]}$ 是短周期金属元素， $\text{[math]}$ 的部分电离能如表：
  
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  电离能/ $\text{[math]}$
  738
  1451
  7733
  10540
  13630
  请回答下列问题：
  ① $\text{[math]}$ 是(填元素符号)，该金属晶体的堆积模型为六方最密堆积，配位数为。
  ②纳米 $\text{[math]}$ 是一种应用广泛的催化剂，纳米 $\text{[math]}$ 催化的一个实例如图2所示，化合物甲的分子中采取 $\text{[math]}$ 方式杂化的碳原子有个，化合物乙中采取 $\text{[math]}$ 方式杂化子对应的元素的电负性由大到小的顺序为。
5. （3）有一种氮化钛晶体的晶胞与 $\text{[math]}$ 晶胞相似，如图3所示，该晶体中与 $\text{[math]}$ 原子距离相等且最近的 $\text{[math]}$ 原子有个。
7. （4）科学家通过X-射线探明 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的晶体与 $\text{[math]}$ 的晶体结构相似，且知三种离子晶体的晶格能数据如下：
  离子晶体
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  $\text{[math]}$
  晶格能/ $\text{[math]}$
  786
  715
  3401
  $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三种离子晶体熔点由高到低的顺序为。

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