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（9分）12000年前，地球上發(fā)生過一次大災變，氣溫驟降，導致猛犸滅絕，北美Clovis文化消亡。有一種假說認為，災變緣起一顆碳質(zhì)彗星撞擊地球。2010年幾個研究小組發(fā)現(xiàn)，在北美和格林蘭該地質(zhì)年代的地層中存在超乎尋常濃度的納米六方金剛石，被認為是該假設的證據(jù)。
7-1 立方金剛石的晶胞如圖7-1所示。畫出以兩個黑色碳原子為中心的C—C鍵及所連接的碳原子。

7-2 圖7-2上、下分別是立方金剛石和六方金剛石的碳架結(jié)構(gòu)。它們的碳環(huán)構(gòu)型有何不同？
7-3 六方硫化鋅的晶體結(jié)構(gòu)如圖7-3所示。用碳原子代替硫原子和鋅原子，即為六方金剛石。請在該圖內(nèi)用粗線框出六方金剛石的一個晶胞，要求框線必須包含圖中已有的一段粗線，且框出的晶胞體積最小。
7-4 立方金剛石中周期性重復的最小單位包含     個碳原子。

元素X 位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有2個未成對電子。元素Z 的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。

（1）X與Y所形成化合物晶體的晶胞如右圖所示。
①在1個晶胞中，X離子的數(shù)目為                 。
②該化合物的化學式為                。
（2）在Y的氫化物分子中，Y原子軌道的雜化類型是                   。
（3）Z的氫化物在乙醇中的溶解度大于Y的氫化物，其原因是                     。
（4）Y 與Z 可形成YZ₄^2－
①YZ₄^2－的空間構(gòu)型為                          。
②寫出一種與YZ₄^2－互為等電子體的分子的化學式：                          。
（5）X的氯化物與氨水反應可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為                      。

如圖為高溫超導領域里的一種化合物——鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復單位。

(1)在該物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)中，每個鈦離子周圍與它最接近且距離相等的鈦離子、鈣離子各有        、         個。
(2)該晶體結(jié)構(gòu)中，元素氧、鈦、鈣的離子個數(shù)比是 。該物質(zhì)的化學式可表示為              。
(3)若鈣、鈦、氧三元素的相對原子質(zhì)量分別為a,b,c，晶體結(jié)構(gòu)圖中正方體邊長(鈦原子之間的距離)為dnm(1nm=10^-9m)，則該晶體的密度為    g/cm³(阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示)。

氧元素與多種元素具有親和力，所形成化合物的種類很多。
（1）氮、氧、氟元素的第一電離能從大到小的順序為     。
（2）根據(jù)等電子原理，在NO₂⁺離子中氮原子軌道雜化類型是     ； 1 mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為     。氧元素與氮元素能形成多種分子，試寫出與N₂O分子互為等電子體的一種陰離子     。
（3）氧元素和過渡元素可形成多種價態(tài)的金屬氧化物，如和鉻可生成Cr₂O₃、CrO₃、CrO₅等。Cr³⁺基態(tài)核外電子排布式為     。
（4）鈣在氧氣中燃燒時得到一種鈣的氧化物晶體，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，則該鈣的氧化物的化學式為     。

X、Y、Z、U為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三種元素位于同一周期，其中基態(tài)Y原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，Y和Z的單質(zhì)可以通過分離液態(tài)空氣的方法大量制得，且XZ₂與Y₂Z互為等電子體。含U的化合物的焰色為紫色。試回答下列問題：
（1）U單質(zhì)的原子堆積方式為__________________，Y的價電子排布式為__________________。
（2）化合物甲由Z、U兩元素組成，其晶胞如圖所示。

①甲的化學式為____________。
②下列有關該晶體的說法中正確的是________（選填選項字母）。
A．每個晶胞中含有14個U⁺ 和13個Z₂^-
B．晶體中每個U⁺ 周圍距離最近的U⁺ 有6個
C．該晶體屬于離子晶體
③甲的密度為a g·cm^-3，則晶胞的體積是_____________ m³（只要求列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示）。

[化學—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）
前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，平且A^-和B⁺的電子相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。
回答下列問題：
（1）D²⁺的價層電子排布圖為_______。
（2）四種元素中第一電離最小的是________，電負性最大的是________。（填元素符號）
（3）A、B和D三種元素責成的一個化合物的晶胞如圖所示。

①該化合物的化學式為_________________；D的配位數(shù)為___________；
②列式計算該晶體的密度_______g·cm^-3。
（4）A^-、B⁺和C³⁺三種離子組成的化合物B₃CA₆，其中化學鍵的類型有_____________；該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為_______________，配位體是____________。

A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素。已知A原子的p軌道中有3個未成對電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大。B 的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同，B位于元素周期表的s區(qū)。C元素原子的外圍電子層排布式為ns^n—1np^n—1。 D原子M能層為全充滿狀態(tài)，且最外層無成對電子，E為第四周期未成對電子數(shù)最多的元素。請回答下列問題：
（1）寫出E基態(tài)原子的電子排布式                  ；E在周期表中的位置是           ，其基態(tài)原子有       種能量不同的電子。
（2）某同學根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如右圖所示，

該同學所畫的電子排布圖違背了                      。
（3）已知A和C形成的化合物X中每個原子的最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則X的化學式為                   ，X是一種超硬物質(zhì)，耐磨損、抗腐蝕能力強，推測X的晶體類型為              。
（4）B的單質(zhì)與A的最高價含氧酸的稀溶液反應，能將A還原至最低價態(tài)，寫出該反應的化學方程式                                                                。
（5） 已知D晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積，若該晶體中一個晶胞的邊長為a cm，則D晶體的密度為               g/cm³（寫出含a的表達式，用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。若D的原子半徑為r ，則在D晶胞中用r表示出這種堆積模型的空間利用率為                。（列式表示，不需化簡）

(1) 已知在一定條件下的反應4HCl+O₂=2Cl₂ +2H₂O中， 有4mol HCl被氧化時，放出120kJ的熱量,且

則斷開1 mol H—O 鍵與斷開 1 mol H—Cl 鍵所需能量相差為__________KJ。
（2）科學家通過X射線探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構(gòu)相似，其中三種晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：

根據(jù)下圖推測，CsCl晶體中兩距離最近的Cs^＋間距離為a，則每個Cs^＋周圍與其距離為a的Cs^＋數(shù)目為________；每個Cs^＋周圍距離相等且次近的Cs^＋數(shù)目為________，距離為________；每個Cs^＋周圍距離相等且第三近的Cs^＋數(shù)目為________，距離為________；每個Cs^＋周圍緊鄰且等距的Cl^－數(shù)目為________。

氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物，經(jīng)過一系列反應可以得到BF₃和BN，如下圖所示：

請回答下列問題：
(1)由B₂O₃制備BF₃、BN的化學方程式依次是________________、____________________；
(2)基態(tài)B原子的電子排布式為________；B和N相比，電負性較大的是________，BN中B元素的化合價為________；
(3)在BF₃分子中，F(xiàn)－B－F的鍵角是________，B原子的雜化軌道類型為________，BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，的立體構(gòu)型為________；
(4)在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學鍵為________，層間作用力為____________；
(5)六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當，晶胞邊長為361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有________個氮原子、________個硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm^－3(只要求列算式，不必計算出數(shù)值。阿伏加德羅常數(shù)為N_A)。