(化学—选修3:物质结构与性质)(15分)
氮化钛( Ti
3N
4)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代替品。以TiCl
4为原料,经过一系列反应(如图所示),可以制得Ti
3N
4和纳米TiO
2请回答下列问题:

(1)反应①为置换反应,写出该反应的化学方程式
;TiCl
4分子中4个氯原子不在同一平面上,则TiCl
4的空间构型为
。
(2)元素周期表中Ti元素位于第
周期
族。与Ti相邻的元素Zr的基态原子外围电子排布式为
,
(3)纳米TiO
2是一种应用广泛的催化剂,纳米Ti0
2催化的一个实验如图所示。

化合物甲的分子中采取sp
2方式杂化的碳原子个数为
,化合物乙中采取sp
3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为
。
(4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该氮化钛晶胞中含有
个N原子,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(N
A为阿伏加德常数的数值,只列算式)。
