3.
自然界存在的元素中,金属元素种类更多,非金属元素丰度更大.
I.80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位.
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关,基态N原子的价电子排布图是
,N
2F
2分子中N原子的杂化方式是
,1mol N
2F
2含有
个σ键.
(2)高温陶瓷材料Si
3N
4晶体中键角N-Si-N
Si-N-Si(填“>”“<”或“=”),原因是
.
II.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位.其中钛也被称为“未来的钢铁”,具有质轻,抗腐蚀,硬度大,是宇航、航海、化工设备等的理想材料,是一种重要的战略资源,越来越受到各国的重视.
(1)基态钛原子核外共有
种运动状态不相同的电子.金属钛晶胞如下图1所示,为
堆积(填堆积方式).
(2)纳米TiO
2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
.化合物乙中采取sp
3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为
.
(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,钙离子位于立方晶胞的体心,一个钙离子被
个氧离子包围.钙钛矿晶体的化学式为
.若氧离子半径为a pm,则钙钛矿晶体中两个钛离子间最短距离为
pm.