高考二轮复习知识点：晶胞的计算2

试卷更新日期：2023-07-31 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 一种钴的氧化物在纳米储能领域研究广泛，其晶胞结构如图所示(白球为Co，黑球为O)，已知该晶胞参数为 $a p m$ ，阿伏加德罗常数为 $N_{A}$ 。下列说法错误的是

A、该晶体的化学式为CoO B、基态Co原子有3个未成对电子 C、与O原子最近且等距离的O原子有12个 D、氧化物的摩尔体积 $\frac{a^{3} \times 1 0^{- 36} \times N_{A}}{4} c m^{3} \cdot m o l^{- 1}$

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2. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

A、 $1 m o l$ ${[C r {(N H_{3})}_{4} {(H_{2} O)}_{2}]}^{3 +}$ 中含有的配位键数为22N_A B、铬晶胞如图所示， $104 g$ 铬能切割成如图晶胞的数目为N_A C、 $1 m o l$ $H_{2} O_{2}$ 参与氧化还原反应时，转移的电子数一定为2N_A D、 $1 L$ $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a [A l {(O H)}_{4}]$ 溶液中含有的 ${[A l {(O H)}_{4}]}^{-}$ 数为0.1N_A

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3. 一种钙镁矿的四方晶胞结构如图所示。已知该晶胞的参数为apm、apm、bpm，1号原子的坐标为( $\frac{3}{4}$ ， $\frac{1}{4}$ ， $\frac{1}{8}$ )，下列说法错误的是

A、2号原子的坐标为( $\frac{1}{4}$ ， $\frac{3}{4}$ ， $\frac{5}{8}$ ) B、距离硫原子最近的硫原子数目为4 C、硫原子的配位数为4 D、该晶体的密度为 $\frac{(4 \times 24 + 4 \times 40 + 8 \times 32) \times 1 0^{30}}{a^{2} b N_{A}}$ g/cm³

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4. 砷化镓是一种立方晶系如图甲所示，将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示，砷化镓的晶胞参数为x pm，密度为 $ρ g \cdot c m^{- 3}$ 。下列说法错误的是

A、 $1 m o l$ 砷化镓中配位键的数目是 $N_{A}$ B、Ga和As的最近距离是 $\frac{\sqrt{3}}{4} x p m$ C、沿体对角线a→b方向投影图如丙，若c在11处，则As的位置为7、9、11、13 D、Mn掺杂到砷化镓晶体中，和Mn最近且等距离的As的数目为6

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5. 冰晶石 $N a_{3} A l F_{6}$ 晶胞结构如图甲所示，Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示。下列说法错误的是

A、甲图中大立方体的体心处小三角“△”所代表的应该是“小白球” B、Al晶胞中Al原子的配位数为12 C、若已知Al的原子半径为dcm， $N_{A}$ 代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，Al晶体的密度为 $[M \div (4 d^{3} \times N_{A})] g / c m^{3}$ D、 $N a_{3} A l F_{6}$ 中含有离子键、配位键

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6. 我国科学家开发铜钯催化剂高效实现电催化 $C O$ 还原制备乙酸，铜钯晶胞如图。已知： $C u$ 、 $P d$ 的原子半径分别为a pm，b pm。下列叙述正确的是

A、乙酸的同分异构体均易溶于水 B、该晶胞的化学式为 $C u P d_{2}$ C、离 $C u$ 最近的 $C u$ 有8个 D、该晶体的密度 $ρ = \frac{64 + 106}{N_{A} \times {(\frac{2 a + 2 b}{\sqrt{3}})}^{3}} \times 1 0^{30} g \cdot c m^{- 3}$

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7. 氮化镓是一种优异的半导体，硬度很大，熔点约为1700℃，氮化镓有三种晶体结构，其中最稳定的结构如图。下列关于该结构及其对应晶体的说法正确的是

A、氮化镓晶体属于分子晶体 B、该结构中有8个N原子 C、Ga原子周围等距且最近的Ga原子数为6 D、该晶体的密度为 $\frac{112 \sqrt{3}}{a^{2} c N_{A}}$ ×10³⁰g•cm^-3

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8. 某立方品系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构，图b表示晶胞的一部分，晶胞中1号、3号原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(1，1，1)。下列说法错误的是

A、晶胞中含有的Sb原子数为4 B、2号原子的分数坐标为 $(\frac{3}{4} ， \frac{3}{4} ， \frac{1}{4})$ C、K和Sb之间的最短距离为 $\frac{\sqrt{3}}{2} a$ pm D、该晶体的密度为 $\frac{9.56 \times 1 0^{32}}{N_{A} \cdot a^{3}} g \cdot c m^{- 3}$

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9. 一种光催化材料的晶胞如图，属于立方晶系，其晶胞参数为 $a n m$ 。下列说法错误的是

A、晶体的化学式为 $C e O_{2}$ B、晶体中与 $C e$ 距离最近且相等的 $C e$ 有6个 C、氧原子位于 $C e$ 构成的四面体空隙中 D、晶体密度为 $\frac{4 \times (140 + 16 \times 2)}{6.02 \times 1 0^{23} \times a^{3} \times 1 0^{- 21}} g \cdot c m^{- 3}$

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10. 硒化锌是一种重要的半导体材料；其晶胞结构如图甲所示，已知晶胞参数为pnm，乙图为晶胞的俯视图，下列说法正确的是

A、晶胞中硒原子的配位数为12 B、晶胞中d点原子分数坐标为 $(\frac{3}{4} ， \frac{1}{4} ， \frac{3}{4})$ C、相邻两个Zn原子的最短距离为 $\frac{p}{2}$ nm D、电负性：Zn>Se

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二、多选题

11. 下列有关说法不正确的是（）

A、图1 NaCl晶体中，距 $N a^{+}$ 最近的 $C l^{-}$ 形成为正四面体形 B、图2 $L i_{2} O$ 晶体中，每个晶胞平均占有4个 $O^{2 -}$ C、图3立方相氮化硼中，硼原子与硼氮键个数的比为1∶4 D、金属Cu中原子堆积模型如图4所示，为最密堆积，Cu原子的配位数为8

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12. $L i F e O_{4}$ 的晶胞结构示意图如图甲所示，其中Li位于立方体的顶点、部分棱心和面心，O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。电池充电时， $L i F e O_{4}$ 脱出部分 $L i^{+}$ ，形成乙、丙。下列说法错误的是

A、图甲中每个晶胞中含有 $L i F e P O_{4}$ 的单元数有4个 B、 $x = \frac{3}{16}$ C、 $L i_{1 - x} F e P O_{4}$ 中 $n (F e^{2 +}) ： n (F e^{3 +}) = 3 ： 13$ D、若晶胞丙的边长为a pm，则晶胞密度为 $\frac{151 \times 1 0^{30}}{N_{A} \cdot a^{3}}$ g⋅cm $^{- 3}$

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13. 某镁铝尖晶石的晶胞由立方体M区和N区组成，结构如图。
下列说法正确的是（）

A、该晶胞的体积为 $\frac{a^{3}}{8}$ ×10^-30cm³ B、与O^2-最邻近的Al³⁺离子数为4 C、Mg²⁺和Mg²⁺之间的最短距离为 $\frac{\sqrt{3} a}{4}$ pm D、该物质的化学式为MgAl₂O₄

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14. 硒化锌是一种黄色立方晶系，可用于荧光材料、半导体掺杂物。其晶胞结构如图，晶胞参数为 a pm。下列说法正确的是（）

A、硒的配位数为4 B、相邻的Se^2-与 Zn²⁺之间的距离为 $\frac{a \sqrt{3}}{4}$ pm C、若硒化锌晶体的密度为ρ g·cm^-3 ，则阿伏加德罗常数 $N_{A} = \frac{4 \times 144 \times 1 0^{21}}{ρ a^{3}}$ D、已知A点原子分数坐标为(0，0，0)，则 C点的原子分数坐标为 $(\frac{3}{4} ， \frac{1}{4} ， \frac{3}{4})$

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15. 下列有关说法错误的是（）

A、图1 NaCl晶体中，距 $N a$ 最近的 $C l^{-}$ 形成为正四面体形 B、图2 $L i_{2} O$ 晶体中，每个晶胞平均占有4个 $O^{2 -}$ C、图3立方相氮化硼中，硼原子与硼氮键个数的比为1∶4 D、金属Cu中原子堆积模型如图4所示，为最密堆积，Cu原子的配位数为8

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三、非选择题

16. 中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物( ${Mg}_{x} {Fe}_{2-x} {SiO}_{4}$ )。回答下列问题：

(1)、基态 $Fe$ 原子的价电子排布式为。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为，铁的化合价为。

(2)、已知一些物质的熔点数据如下表：

物质

熔点/℃

$NaCl$

800.7

${SiCl}_{4}$

$-68 .8$

${GeCl}_{4}$

$-51 .5$

${SnCl}_{4}$

$-34 .1$

$Na$ 与 $Si$ 均为第三周期元素， $NaCl$ 熔点明显高于 ${SiCl}_{4}$ ，原因是。分析同族元素的氯化物 ${SiCl}_{4}$ 、 ${GeCl}_{4}$ 、 ${SnCl}_{4}$ 熔点变化趋势及其原因。 ${SiCl}_{4}$ 的空间结构为，其中 $Si$ 的轨道杂化形式为。

(3)、一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有个 $Mg$ 。该物质化学式为， B-B最近距离为。

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17. 氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：

(1)、根据图1数据计算反应 $\frac{1}{2} N_{2} (g)+ \frac{3}{2} H_{2} {(g)=NH}_{3} (g)$ 的 $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{-1}$ 。

(2)、研究表明，合成氨反应在 $Fe$ 催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， $N_{2} *$ 表示被吸附于催化剂表面的 $N_{2}$ )。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为(填步骤前的标号)，理由是。

(3)、合成氨催化剂前驱体(主要成分为 ${Fe}_{3} O_{4}$ )使用前经 $H_{2}$ 还原，生成 $α-Fe$ 包裹的 ${Fe}_{3} O_{4}$ 。已知 $α-Fe$ 属于立方晶系，晶胞参数 $a=287pm$ ，密度为 $7 .8g \cdot {cm}^{-3}$ ，则 $α-Fe$ 晶胞中含有 $Fe$ 的原子数为(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ )。

(4)、在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为 $x_{H_{2}} =0 .75 、 x_{N_{2}} =0 .25$ ，另一种为 $x_{H_{2}} =0 .675 、 x_{N_{2}} =0 .225 、 x_{At} =0 .10$ 。(物质i的摩尔分数： $x_{i} = \frac{n_{i}}{n_{总}}$ )

①图中压强由小到大的顺序为，判断的依据是。

②进料组成中含有情性气体 $Ar$ 的图是。

③图3中，当 $p_{2} =20MPa$ 、 $x_{{NH}_{3}} =0 .20$ 时，氮气的转化率 $α=$ 。该温度时，反应 $\frac{1}{2} N_{2} (g)+ \frac{3}{2} H_{2} (g) ⇌ {NH}_{3} (g)$ 的平衡常数 $K_{p} =$ ${(MPa)}^{-1}$ (化为最简式)。

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18. 将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：

(1)、图1所示的几种碳单质，它们互为，其中属于原子晶体的是， $C_{60}$ 间的作用力是。

(2)、酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。

酞菁分子中所有原子共平面，其中 $p$ 轨道能提供一对电子的 $N$ 原子是(填图2酞菁中 $N$ 原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钴离子形成键。

(3)、气态 ${AlCl}_{3}$ 通常以二聚体 ${Al}_{2} {Cl}_{6}$ 的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中 $Al$ 的轨道杂化类型为。 ${AlF}_{3}$ 的熔点为 $1090 ℃$ ，远高于 ${AlCl}_{3}$ 的 $192 ℃$ ，由此可以判断铝氟之间的化学键为键。 ${AlF}_{3}$ 结构属立方晶系，晶胞如图3b所示， $F^{-}$ 的配位数为。若晶胞参数为 $a pm$ ，晶体密度 $ρ =$ $g \cdot {cm}^{- 3}$ (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ )。

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19. 硅材料在生活中占有重要地位。请回答：

(1)、 $S i {(N H_{2})}_{4}$ 分子的空间结构(以 $S i$ 为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是。 $S i {(N H_{2})}_{4}$ 受热分解生成 $S i_{3} N_{4}$ 和 $N H_{3}$ ，其受热不稳定的原因是。

(2)、由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：① $[N e] 3 s^{2} 3 p^{2}$ 、② $[N e] 3 s^{2} 3 p^{1}$ 、③ $[N e] 3 s^{2} 3 p^{1} 4 s^{1}$ ，有关这些微粒的叙述，正确的是____。

A、微粒半径：③>①>② B、电子排布属于基态原子(或离子)的是：①② C、电离一个电子所需最低能量：①>②>③ D、得电子能力：①>②

(3)、Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是，该化合物的化学式为。

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20. 硫铁化合物( $F e S$ 、 $F e S_{2}$ 等)应用广泛。

(1)、纳米 $F e S$ 可去除水中微量六价铬 $[C r (V I)]$ 。在 $p H = 4 ~ 7$ 的水溶液中，纳米 $F e S$ 颗粒表面带正电荷， $C r (V I)$ 主要以 $H C r O_{4}^{-}$ 、 $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ 、 $C r O_{4}^{2 -}$ 好形式存在，纳米 $F e S$ 去除水中 $C r (V I)$ 主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知： $K_{s p} (F e S) = 6.5 × 1 0^{- 18}$ ， $K_{s p} [F e (O H)_{2}] = 5.0 × 1 0^{- 17}$ ； $H_{2} S$ 电离常数分别为 $K_{a 1} = 1.1 × 1 0^{- 7}$ 、 $K_{a 2} = 1.3 × 1 0^{- 13}$ 。
①在弱碱性溶液中， $F e S$ 与 $C r O_{4}^{2 -}$ 反应生成 $F e (O H)_{3}$ 、 $C r (O H)_{3}$ 和单质S，其离子方程式为。
②在弱酸性溶液中，反应 $F e S + H^{+} ⇌_{}^{} F e^{2 +} + H S^{-}$ 的平衡常数K的数值为。
③在 $p H = 4 ~ 7$ 溶液中，pH越大， $F e S$ 去除水中 $C r (V I)$ 的速率越慢，原因是。

(2)、 $F e S_{2}$ 具有良好半导体性能。 $F e S_{2}$ 的一种晶体与 $N a C l$ 晶体的结构相似，该 $F e S_{2}$ 晶体的一个晶胞中 $S_{2}^{2 -}$ 的数目为，在 $F e S_{2}$ 晶体中，每个S原子与三个 $F e^{2 +}$ 紧邻，且 $F e - S$ 间距相等，如图给出了 $F e S_{2}$ 晶胞中的 $F e^{2 +}$ 和位于晶胞体心的 $S_{2}^{2 -}$ ( $S_{2}^{2 -}$ 中的 $S - S$ 键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他 $S_{2}^{2 -}$ 已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的 $F e^{2 +}$ 连接起来。

(3)、 $F e S_{2}$ 、 $F e S$ 在空气中易被氧化，将 $F e S_{2}$ 在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始 $F e S_{2}$ 的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。 $800 ℃$ 时， $F e S_{2}$ 氧化成含有两种元素的固体产物为(填化学式，写出计算过程)。

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21. 磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。

(1)、磷在元素周期表中的位置是；基态磷原子价电子排布式。

(2)、磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷( $P_{4}$ )是分子晶体，易溶于 $C S_{2}$ ，难溶于水，可能原因是。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如下图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是(填字母序号)。
a.黑磷与白磷互为同分异构体 b.黑磷中磷原子采取 $s p^{2}$ 杂化
c.黑磷能导电 d.黑磷属于混合型晶体

(3)、 $F e^{3 +}$ 与水会形成黄色的配离子 ${[F e (O H)]}^{2 +}$ ，为避免颜色干扰，常在 $F e^{3 +}$ 溶液中加入 $H_{3} P O_{4}$ 形成无色的 ${[F e {(P O_{4})}_{2}]}^{3 -}$ ，此配离子中(填写化学式)是中心离子， $P O_{4}^{3 -}$ 空间构型是。

(4)、第IIIA族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
①实验测定磷化铝和磷化铜的熔点分别为2000℃、1070℃，从结构角度说明其熔点差异的原因。
②磷化硼是一种半导体材料，晶胞结构如图所示，磷化硼的化学式是，已知晶胞边长a pm，阿伏加德罗常数为 $N_{A}$ ，磷化硼晶体的密度是 $g / c m^{3}$ $(1 p m = 1 0^{- 10} c m)$

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22. 某软锰矿含锰为50%，是重要的锰矿石。其主要成分如表：
软锰矿主要成分
杂质
MnO₂
MgO、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等杂质
某科研团队设计制备高纯度MnCO₃。反应原理为①MnO₂+BaS+H₂O=MnO+Ba(OH)₂+S；②MnO+H₂SO₄=MnSO₄+H₂O；③硫酸锰+碳酸氢铵+一水合氨→MnCO₃↓(白色)。工艺流程图如图。
回答下列问题：

(1)、软锰矿与硫化钡反应时，适当提高反应液温度的目的是。

(2)、“不溶物”中除SiO₂外，还有(“填化学式”)。

(3)、工序2中加入H₂O₂的目的是，使用氨水调溶液的pH，理论上pH最小值为。(通常认为溶液中离子浓度小于10^-5mol•L^-1为沉淀完全；K_sp[Fe(OH)₃]=10^-38.6、K_sp[Fe(OH)₂]=10^-16.3、K_sp[Al(OH)₃]=10^-32.3、K_sp[Mn(OH)₂]=10^-12.7)

(4)、MnF₂难溶于水，工序3加入MnF₂的目的是除去Mg²⁺ ，其反应的离子反应方程式为。

(5)、碳化过程中发生反应的化学方程式为。

(6)、由镍、锰、镓制备的磁性形状记忆型合金中，基态Mn原子的价电子的轨道表示式为。晶胞结构如图，晶胞参数为anm，则该晶体的密度为g•cm^-3(N_A表示阿伏加德罗常数)。

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23. 硒(Se)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物等领域具有重要应用。

(1)、Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为。

(2)、 $H_{2} S e$ 的沸点低于 $H_{2} O$ ，其原因是。

(3)、硒的两种含氧酸的酸性强弱为 $H_{2} S e O_{4}$ $H_{2} S e O_{3}$ (填“>”或“<”)。 $S e O_{4}^{2 -}$ 的空间结构为。比较键角大小：气态 $S e O_{3}$ 分子 $S e O_{3}^{2 -}$ 离子(填“>”“<”或“=”)。

(4)、关于I～III三种反应物，下列说法正确的有____。

A、I中仅有 $σ$ 键 B、I中的Se-Se键为非极性共价键 C、I易溶于水 D、II中原子的杂化轨道类型只有sp与 $s p^{2}$ E、I~III含有的元素中，O电负性最大

(5)、IV中具有孤对电子的原子有。

(6)、我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如左图，沿x、y、z轴方向的投影均为右图。
①X的化学式为。
②设X的最简式的式量为 $M_{r}$ ，晶体密度为 $ρ g \cdot c m^{- 3}$ ，则X中相邻K之间的最短距离为nm(列出计算式， $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值)。

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24. 在科研和工农业生产中，碳、氮、砷(As)、铜等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)、As和N同族，基态砷原子的价电子排布式为。

(2)、基态Cu原子的核外电子有种运动状态，未成对电子占据的原子轨道形状为。

(3)、 $C O_{3}^{2 -}$ 中C原子的杂化轨道类型为，其空间构型为。

(4)、CuO在高温时分解为O₂和Cu₂O，请结合阳离子的结构分析，高温时Cu₂O比CuO更稳定的原因。

(5)、向盛有CuSO₄溶液的试管中滴加少量氨水，产生蓝色沉淀，继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液。经测定，溶液呈深蓝色是因为存在[Cu(NH₃)₄]SO₄ ， 1mol[Cu(NH₃)₄]²⁺含σ键的数目为。

(6)、金属晶体铜的晶胞如图所示，其堆积方式是，铜晶胞的密度为ρg∙cm⁻³ ， N_A为阿伏加德罗常数的值，则铜晶胞的边长为pm(用含ρ、N_A的式子表示，写出计算式即可)。

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25. 锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“亚硅”，高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料，其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO₂、ZnS，另外含有少量的Fe₂O₃等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程：
已知：GeO₂可溶于强碱溶液，生成锗酸盐；GeCl₄的熔点为-49.5℃，沸点为84℃，在水中或酸的稀溶液中易水解。

(1)、Ge在元素周期表中的位置是， GeCl₄晶体所属类别是。

(2)、步骤①NaOH溶液碱浸时发生的离子反应方程式为。

(3)、步骤③沉锗过程中，当温度为90℃，pH为14时，加料量(CaCl₂/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示，选择最佳加料量为(填“10－15”“15－20”或“20－25”)。
编号
加料量(CaCl₂/Ge)
母液体积(mL)
过滤后滤液含锗(mg/L)
过滤后滤液pH
锗沉淀率(%)
1
10
500
76
8
93.67
2
15
500
20
8
98.15
3
20
500
2
11
99.78
4
25
500
1.5
12
99.85

(4)、步骤⑤中选择浓盐酸而不选择稀盐酸的原因是。

(5)、步骤⑥的化学反应方程式为。

(6)、Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能，请回答下列问题：
①量子化学计算显示含锗化合物H₅O₂Ge(BH₄)₃具有良好的光电化学性能。CaPbI₃是H₅O₂Ge(BH₄)₃的量子化学计算模型，CaPbI₃的晶体结构如图所示，若设定图中体心钙离子的分数坐标为( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ )，则分数坐标为(0，0， $\frac{1}{2}$ )的离子是。
②晶体Ge是优良的半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用。如图为Ge单晶的晶胞，设Ge原子半径为rpm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该锗晶体的密度计算式为(不需化简)ρ=g/cm³。

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26. 二甲基亚砜()是一种重要的非质子极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度，故可以应用在有机电化学中。回答下列问题：

(1)、基态 $C r$ 原子的价电子排布图(轨道表示式)为。

(2)、铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为。

(3)、已知：二甲基亚砜能够与水和丙酮( )分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为。
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为。
③二甲基亚砜易溶于水，原因可能为。

(4)、 $C r C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 的结构有三种，且铬的配位数均为6，等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为 $3 ： 2 ： 1$ ，对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色。其中浅绿色的结构中配离子的化学式为，该分子内的作用力不可能含有(填序号)。
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．配位键 E.氢键 F.范德华力

(5)、已知硫化锰( $M n S$ )晶胞如图所示，该晶胞参数 $α = 12 0^{。}$ ， $β = γ = 9 0^{。}$ 。
①该晶体中，锰原子周围的硫原子数目为。
②空间利用率指的是构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。已知锰和硫的原子半径分别 $r_{1} n m$ 和 $r_{2} n m$ ，该晶体中原子的空间利用率为(列出计算式即可)。

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27. 含银卤化物胶片是摄影中常用的感光材料。回答下列问题：

(1)、卤化银 $A g X (X = C l 、 B r)$ 曝光后会产生 $A g$ (黑色粉末)和 $X_{2}$ 。基态 $B r$ 原子的价电子排布式为。

(2)、加入显影剂(如等)，使潜影银核中的 $A g X$ 进一步还原为 $A g$ 。中(除H外)其他所含元素的第二电离能最大的是；该物质能溶于冷水，原因是。

(3)、用 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶解胶片上多余的 $A g C l 、 A g B r$ ，形成可溶的直线形配离子 ${[A g {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -}$ ，从而定影． $S_{2} O_{3}^{2 -}$ 离子的VSEPR模型为， ${[A g {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -}$ 中中心 $A g^{+}$ 的杂化轨道类型为，其中配位时给出孤电子对能力较强的是(填“S”或“O”)。

(4)、电解法可回收银单质。 $A g$ 单质为面心立方最密堆积，晶胞参数为 $c p m$ ，则银原子的半径 $r_{1} =$ $p m$ 。

(5)、 $A g C l$ 晶胞如右图，晶胞参数为 $a p m$ 。 $A g C l$ 晶体中 $A g^{+}$ 的配位数为；已知 $C l^{-}$ 离子半径为 $b p m$ ， $C l^{-}$ 离子之间不相切，则 $A g C l$ 晶体中 $A g^{+}$ 离子半径 $r_{2} =$ $p m$ 。

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28. 分子人工光合作用的光捕获原理如图所示，WOC₁是水氧化催化剂WOC在水氧化过程中产生的中间体，HEC₁是析氢催化剂HEC在析氢过程中产生的中间体。
回答下列问题：

(1)、与Fe元素同周期，基态原子有2个未成对电子的金属元素有种，下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。
a. b.
c. d.

(2)、含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。1 mol WOC₁中通过螯合作用形成的配位键有mol。

(3)、HEC₁中的C、N、O三种元素都能与H元素形成含A-A(A表示C、N、O元素)键的氢化物。氢化物中A-A键的键能(kJ·moL⁻¹)如下表：
$H_{3} C - C H_{3}$
$H_{2} N - N H_{2}$
HO-OH
346
247
207
A-A键的键能依次降低的原因是。

(4)、在多原子分子中有相互平行的p轨道，它们连贯、重叠在一起，构成一个整体，p电子在多个原子间运动，像这样不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，如苯分子中的离域π键可表示为 $π_{6}^{6}$ 。N元素形成的两种微粒 $N O_{2}^{+}$ 、 $N O_{2}^{-}$ 中， $N O_{2}^{-}$ 中的离域π键可表示为， $N O_{2}^{+}$ 、 $N O_{2}^{-}$ 的键角由大到小的顺序为。

(5)、水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数 $a = 452$ pm， $c = 737$ pm， $γ = 120 °$ ；标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为：0.375c、0.5c、0.875c。
①晶胞中氢键的长度(O-H…O的长度)为pm(保留一位小数)。
②普通冰晶体的密度为g·cm⁻³(列出数学表达式，不必计算出结果)。

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29. 镍铜合金是由60%镍、33%铜、7%铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度，耐蚀性强，耐磨性好，容易加工，可作为航空发动机的结构材料。根据所学知识，回答下列问题：

(1)、铜元素的焰色试验呈绿色，下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长，则绿色对应的辐射波长为____(填标号)。

A、 $577 \sim 492 n m$ B、 $597 \sim 577 n m$ C、 $622 \sim 597 n m$

(2)、基态 $C u^{2 +}$ 的价电子排布式为。

(3)、乙酰丙酮(结构如图)中C原子的杂化轨道类型有，乙酰丙酮中σ键与π键数目之比为。

(4)、Cu与Fe的第二电离能分别为 $I_{2} (C u) = 1958 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $I_{2} (F e) = 1561 k J \cdot m o l^{- 1}$ ， $I_{2} (C u)$ 大于 $I_{2} (F e)$ 的主要原因是。

(5)、已知 $C u_{2} O$ 的立方晶胞结构如图所示。
①已知a、b的坐标参数依次为(0，0，0)、( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ )，则d的坐标参数为。
②晶胞边长为cpm，该晶体的密度为 $g \cdot c m^{3}$ 。(列计算式，设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的数值)

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30. 配合物是近代无机化学的重要研究对象，Fe、Cu等过渡元素常作为中心原子或离子，而H₂O、Cl^-、吡啶(C₅H₅N)等微粒则是常见的配体。

(1)、基态Fe²⁺的价电子轨道表示式为。

(2)、H₃O⁺的电子式为，空间构型为。

(3)、吡啶()其中N的杂化方式为，吡啶和其衍生物(、)的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是。

(4)、吡啶()在水中的溶解度远大于苯，可能原因是①吡啶和H₂O均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子；②。

(5)、MCl_n·xH₂O的晶胞结构如下图所示，晶胞的棱长分别为a pm、b pm、c pm，夹角均为90°。(1 pm=1.0×10^-10 cm)
若金属M的相对原子量Mr，则该晶体的密度为g.cm³。

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物质	熔点/℃
$NaCl$	800.7
${SiCl}_{4}$	$-68 .8$
${GeCl}_{4}$	$-51 .5$
${SnCl}_{4}$	$-34 .1$

软锰矿主要成分	杂质
MnO₂	MgO、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等杂质

编号	加料量(CaCl₂/Ge)	母液体积(mL)	过滤后滤液含锗(mg/L)	过滤后滤液pH	锗沉淀率(%)
1	10	500	76	8	93.67
2	15	500	20	8	98.15
3	20	500	2	11	99.78
4	25	500	1.5	12	99.85

$H_{3} C - C H_{3}$	$H_{2} N - N H_{2}$	HO-OH
346	247	207