铁镁合金MgxFey是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm。该镁合金的化学式为，在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为，该铁镁合金储氢后的晶体密度为(用表示阿伏加德罗常数的值)。

1. 铁镁合金Mg_xFe_y是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，H₂分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为a nm。该镁合金的化学式为，在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为，该铁镁合金储氢后的晶体密度为 $\text{[math]}$ (用 $\text{[math]}$ 表示阿伏加德罗常数的值)。

【考点】

晶胞的计算;

【答案】

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填空题普通

I．铍的化合物是化学界一个重要的研究方向。请回答：

（1）2023年6月，科学家首次合成含Be—Be键的固态双铍化合物，该分子入选当年最“炫”分子榜单，其结构如图所示。

①“固态双铍化合物”中存在的作用力有。

A．离子键　　　B．极性键　　　C．非极性键　　　D．氢键

②“固态双铍化合物”中三种元素的电负性由大到小的顺序是。

③基态Be原子最外层电子的电子云轮廓图形状为(填名称)；下列铍粒子失去1个电子吸收能量最少的是。

A． $\text{[math]}$ 　　　B． $\text{[math]}$ 　　　C． $\text{[math]}$ 　　　D． $\text{[math]}$

（2）氯化铍在固态、气态时的结构或分子式如下表。

状态	固态	气态
结构或分子式		$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

①固态氯化铍中Be的杂化方式为 $\text{[math]}$ ，与Be紧邻的四个Cl原子构成的空间结构为形。

② $\text{[math]}$ 分子中Be原子的价层电子对数为。

③ $\text{[math]}$ 分子中Be原子的成键方式相同，所有原子都在同一平面上， $\text{[math]}$ 的结构式为。

Ⅱ． $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 同族， $\text{[math]}$ 有3种常见晶胞结构，最为常见的是立方 $\text{[math]}$ (晶胞为立方体)、四方 $\text{[math]}$ (晶胞为长方体，其底面为正方形)，立方 $\text{[math]}$ 性质与钻石接近，可加工为璀璨夺目的饰品。

（3）①将氧氯化锆 $\text{[math]}$ 配制成物质的量浓度为 $\text{[math]}$ 的溶液，持续煮沸50小时后过滤，即可得到粉末状的 $\text{[math]}$ ，制备 $\text{[math]}$ 的化学方程式为。

②上图所示立方 $\text{[math]}$ 的晶胞中，位于顶点的原子是。

③上图所示四方 $\text{[math]}$ 的晶胞中，每个O原子周围，距离“最近”的Zr原子与其距离为 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ，其余Zr原子距离明显远于 $\text{[math]}$ ，距离每个O原子“最近”的Zr原子共个。

综合题容易

2. 某 $\text{[math]}$ 的晶胞如图所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。

填空题容易

晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着它们具有不同的性质和用途，请回答下列问题：

$\text{[math]}$ ．立方砷化硼有潜力成为比硅更优良的半导体材料，其晶胞结构如下图所示，晶体中As填充在B围成的四面体空隙中。

（1）该晶胞中所含As的个数与B的配位数之比为。

（2）找出距离3号砷原子 $\text{[math]}$ 最近的砷原子(用分数坐标表示)。

（3）已知砷化硼的晶胞密度是a g⋅cm $\text{[math]}$ ，则As和B的最短距离是nm。

$\text{[math]}$ ．氧化铈( $\text{[math]}$ )是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示。

（4） $\text{[math]}$ 晶胞中阳离子形成的八面体空隙有个，每个 $\text{[math]}$ 晶胞中 $\text{[math]}$ 个数为。

$\text{[math]}$ ．石墨晶体的结构及晶胞示意图如图所示。

（5）石墨晶体中六元环数目与C原子数之比是，已知石墨晶体的密度为ρ g⋅m $\text{[math]}$ ，则阿伏加德罗常数为mol $\text{[math]}$ 。

综合题容易