1．钛及其化合物的应用越来越受到人们的关注。
(1)基态Ti原子核外电子排布的能量最高的能级符号是______。与钛同周期的元素中，基态原子的未成对电子数与钛相同的有________种。
(2)钛比钢轻，比铝硬，是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是________________________________________________________________________。
(3)催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合，其结构如图所示。
①M中，碳原子的杂化形式有________种。
②M中，不含________(填标号)。
a．π键 b．σ键 c．配位键
d．氢键 e．离子键
(4)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一，具有典型的四方晶系结构。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。
①4个微粒A、B、C、D中，属于氧原子的是________。
②若A、B、C的原子坐标分别为A(0,0,0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，则D的原子坐标为D(0.19a，________，________)；钛氧键键长d＝________(用代数式表示)。
解析：(1)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，能量最高的能级符号为3d。钛的3d能级上有2个未成对电子，第四周期元素中，基态原子的未成对电子数为2的元素还有Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4)，共3种。(2)钛、铝均为金属晶体，其硬度取决于金属键强弱。Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强，因此钛硬度比铝大。(3)①M的结构如图
，1类碳原子的杂化类型为sp2,2类碳原子的杂化类型为sp3。②M中，C—C键、C—H键、C—O键、Ti—Cl键属于σ键，苯环中存在大π键、Ti与O间存在配位键，M中不存在氢键与离子键。(4)①金红石晶胞结构中A类原子个数：8×＝1，B类原子个数：4×＝2，D类原子个数为2、体心原子个数为1，根据TiO2知Ti、O个数比为1∶2，则1个晶胞中Ti原子的个数为2，O原子的个数为4，故属于氧原子的是B、D。②根据晶胞结构，D在底面投影为
，其横坐标为0.19a，则纵坐标为a－0.19a＝0.81a，故D的原子坐标为(0.19a，0.81a,0.5c)。B、C在底面投影为
，钛氧键键长(即BC段距离)为d，则有d2＝(0.31a)2＋(0.31a)2，则d＝0.31×a。
答案：(1)3d 3
(2)Ti原子的价电子数比Al多，金属键更强(或Ti的原子化热比Al大，金属键更强等其他合理答案)
(3)①2 ②de
(4)①BD ②0.81a 0.5c 0.31×a
