氟化镁钾()是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。

1. 氟化镁钾( $\text{[math]}$ )是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。

(1) $\text{[math]}$ 晶体中，每个 $\text{[math]}$ 周围有个距离最近的 $\text{[math]}$ 。

(2) 判断并从原子结构角度解释 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 离子半径的大小关系：、。

(3) $\text{[math]}$ 半径与 $\text{[math]}$ 接近，将 $\text{[math]}$ 部分由 $\text{[math]}$ 取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性，从而合成新型催化剂材料。基态 $\text{[math]}$ 价电子的轨道表示式为。

(4) 我国科研工作者以 $\text{[math]}$ 晶体结构为框架，依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的 $\text{[math]}$ 晶体。其框架中的 $\text{[math]}$ 由 $\text{[math]}$ 取代， $\text{[math]}$ 位置嵌入有机阳离子 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 位置沿棱方向嵌入直线型 $\text{[math]}$ 。已知 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的结构简式如下：

$\text{[math]}$ ：

① $\text{[math]}$ 中N原子的杂化方式为， $\text{[math]}$ 中心N原子的杂化方式为。

② $\text{[math]}$ 的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在着其他相互作用。如邻近的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还存在着，上述相互作用不会随 $\text{[math]}$ 的转动改变。

【考点】

配合物的成键情况; 离子晶体; 原子轨道杂化方式及杂化类型判断;

【答案】

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综合题普通

1. 硅元素广泛应用于半导体、光伏、塑料工业。回答下列问题：

(1) 同周期元素中，成对电子数比硅多的元素有种。

(2) 晶体硅和碳化硅的熔点相比，较高的是(填化学式)，原因是。

(3) 由于硅的价层有d轨道可以利用，而碳没有，因此化合物的结构具有较大差异：化合物 $\text{[math]}$ (平面形)和 $\text{[math]}$ 中，更易形成配合物的是(填化学式)；下列划线原子与 $\text{[math]}$ 中N原子杂化类型相同的是(填序号)。

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

(4) 一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(x、y方向的夹角为120°，z方向垂直于x、y方向，底面棱长均为a $\text{[math]}$ ，侧面棱长为c $\text{[math]}$ )，其晶胞结构如图乙所示，晶胞中碳原子的投影位置如图甲所示。

① $\text{[math]}$ 原子构成正四面体，则A原子的分数坐标为。

②该新型材料的化学式为，已知该新型材料的摩尔质量为M $\text{[math]}$ ，阿伏加德罗常数的值用 $\text{[math]}$ 表示，则密度为 $\text{[math]}$ (用含a、c、M、 $\text{[math]}$ 的计算式表示)。

综合题困难

2. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。回答下列问题：

(1) 下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是（填标号，下同），用光谱仪可捕捉到发射光谱的是。

A． B． C． D．

(2) IMI的结构为

， IMI中大π键可表示为 $\text{[math]}$ ，分子中2号N原子的杂化方式为，p轨道有孤电子对的N原子是。（填“1号N原子”或“2号N原子”）

(3) 镍能形成多种配合物，其中Ni(CO)₄是无色挥发性液体，K₂[Ni(CN)₄]是红黄色单斜晶体。K₂[Ni(CN)₄]的熔点高于Ni(CO)₄的原因是。

(4) CeO₂是重要的稀土抛光材料，图甲为理想的CeO₂的立方晶胞模型，但是几乎不存在完美的晶型，实际晶体中常存在缺陷（如图乙）。

已知：CeO₂缺陷晶型中X处原子的分数坐标为（0，0，0），Y处原子的分数坐标为 $\text{[math]}$ ，则氧空位处原子的分数坐标为，该缺陷晶型的化学式可表示为。设阿伏加德罗常数的值为N_A ， CeO₂理想晶型的密度为 $\text{[math]}$ ，则Ce原子与O原子的最近距离为pm（列出表达式）。