金属钛被誉为21世纪金属,其单质和化合物具有广泛的应用价值。以TiCl
4为原料,经过一系列反应可以制得TiN和纳米TiO
2(如下图所示)。

图中的M是短周期金属元素,M的部分电离能如下表:
| I1
| I2
| I3
| I4
| I5
|
电离能/(kJ·mol-1)
| 738
| 1451
| 7733
| 10540
| 13630
|
请回答下列问题:
(1)M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)Ti(BH
4)
2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。基态Ti
2+的电子排布式为_______, BH

的立体构型是________。
(3)纳米TiO
2是一种应用广泛的高效催化剂。
①电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN
-,可在TiO
2的催化下,先用NaClO将CN
-氧化成CNO
-,再在酸性条件下CNO
-继续被NaClO氧化成N
2和CO
2。H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为________________;与CN
-互为等电子体微粒的化学式为________(任写两种)。
②纳米TiO
2可催化、光解附着于物体表面的甲醛、乙醛等有机物,能起到净化室内空气的功效。结合化学用语解释甲醛易溶于水的原因_________________;乙醛分子中碳原子的杂化轨道类型为___________。
(4)氮化钛广泛用于耐高温、耐磨损及航空航天等领域。
①科学家通过X射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl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
| NaCl
| KCl
| CaO
|
晶格能/(kJ·mol-1)
| 786
| 715
| 3401
|
KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点的高低的顺序为________________。
②某氮化钛晶体是典型的NaCl型晶体,晶胞结构如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为
a pm,则该氮化钛的密度为__________g·cm
-3(阿伏加德罗常数的值用
NA表示)。
