专题15 物质结构与性质综合题-：三年（2021-2023）高考化学真题分项汇编（全国通用）（原卷版

专题十五物质结构与性质综合题1．（2023全国乙卷）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()。回答下列问题：(1)基态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/800.7与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因。的空间结构为，其中的轨道杂化形式为。(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有个。该物质化学式为，B-B最近距离为。2．（2023全国甲卷）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，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，其中轨道能提供一对电子的原子是(填图2酞菁中原子的标号)。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)气态通常以二聚体的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中的轨道杂化类型为。的熔点为，远高于的，由此可以判断铝氟之间的化学键为键。结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，的配位数为。若晶胞参数为，晶体密度(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。3．（2023北京卷）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。(1)基态原子价层电子排布式是。(2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。(3)的空间结构是。(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程中，断裂的只有硫硫键，若过程所用试剂是和，过程含硫产物是。(5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。晶胞中的个数为。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为。(6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由：。4．（2023山东卷）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：(1)时，与冰反应生成利。常温常压下，为无色气体，固态的晶体类型为，水解反应的产物为(填化学式)。(2)中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式；为键角键角(填“”“”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因。(3)一定条件下，和反应生成和化合物。已知属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数)，其中化合价为。上述反应的化学方程式为。若阿伏加德罗常数的值为，化合物的密度(用含的代数式表示)。5．（2023年6月浙江卷）氮的化合物种类繁多，应用广泛。请回答：(1)基态N原子的价层电子排布式是。(2)与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。下列说法不正确的是。A．能量最低的激发态N原子的电子排布式：B．化学键中离子键成分的百分数：C．最简单的氮烯分子式：D．氮烷中N原子的杂化方式都是氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为。给出的能力：(填“>”或“<”)，理由是。(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为。6．（2023年1月浙江卷）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：(1)分子的空间结构(以为中心)名称为，分子中氮原子的杂化轨道类型是。受热分解生成和，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：、、，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。A．微粒半径：>>B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：C．电离一个电子所需最低能量：>>D．得电子能力：>(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。7．（2023广东卷）均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：已知：氨性溶液由、和配制。常温下，与形成可溶于水的配离子：；易被空气氧化为；部分氢氧化物的如下表。氢氧化物回答下列问题：(1)活性可与水反应，化学方程式为。(2)常温下，的氨性溶液中，(填“>”“<”或“=”)。(3)“氨浸”时，由转化为的离子方程式为。(4)会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰。(6)“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得溶液中与的比值，理论上最高为。“热解”对于从矿石提取工艺的意义，在于可重复利用和(填化学式)。8．（2023广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。(1)某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。完成反应的离子方程式：(2)某研究小组对(1)中的反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。时，在内，的平均消耗速率=。下列有关说法中，正确的有。A．平衡后加水稀释，增大B．平衡转化率：C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：(3)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。01.0000ax0.64b0.400.60【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。时，。时，平衡浓度比。(4)研究组用吸收光谱法研究了(3)中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。1．（2022全国乙卷）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)氟原子激发态的电子排布式有，其中能量较高的是。(填标号)a.b.c.d.(2)一氯乙烯分子中，C的一个杂化轨道与Cl的轨道形成键，并且Cl的轨道与C的轨道形成3中心4电子的大键。一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，键长的顺序是，理由：()C的杂化轨道中s成分越多，形成的键越强；()。(3)卤化物受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为。解释X的熔点比Y高的原因。(4)晶体中离子作体心立方堆积(如图所示)，主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，晶体在电池中可作为。已知阿伏加德罗常数为，则晶体的摩尔体积(列出算式)。2．（2022全国甲卷）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为。(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是(填标号)，判断的根据是；第三电离能的变化图是(填标号)。(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构。(4)CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为和；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因。(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是；若该立方晶胞参数为apm，正负离子的核间距最小为pm。3．（2022重庆卷）配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。(1)基态Zn2+的电子排布式为。(2)L2-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为形；每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为个，C与O之间形成键的数目为个。(3)X晶体内部空腔可吸附小分子，要增强X与H2O的吸附作用，可在L2-上引入。(假设X晶胞形状不变)。A．ClB．OHC．NH2D．CH3(4)X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于。X晶体中Zn2+的配位数为。已知ZnO键长为dnm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为nm。已知晶胞参数为2anm，阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为gcm-3(列出化简的计算式)。4．（2022福建卷）1962年首个稀有气体化合物问世，目前已知的稀有气体化合物中，含氙(54Xe)的最多，氪(36Kr)次之，氩(18Ar)化合物极少。是与分子形成的加合物，其晶胞如下图所示。回答下列问题：(1)基态原子的价电子排布式为。(2)原子的活泼性依序增强，原因是。(3)晶体熔点：(填“>”“<”或“=”)，判断依据是。(4)的中心原子的杂化轨道类型为。(5)加合物中，晶体中的微粒间作用力有(填标号)。a.氢键b.离子键c.极性共价键d.非极性共价键5．（2022河北卷）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是，原因是。(3)SnCl的几何构型为，其中心离子杂化方式为。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是(填标号)。A．[Cu(NH3)2]ClB．[Cu(NH3)4]SO4C．[Zn(NH3)4]SO4D．Na2[Zn(OH)4](5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：A．B．C．D．根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO的是(填标号)，理由是。(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。该物质的化学式为。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中A原子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为。6．（2022北京卷）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。(1)结构示意图如图1。的价层电子排布式为。中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因。中与与的作用力类型分别是。(2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。距离最近的阴离子有个。的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为。(3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点。7．（2022江苏卷）硫铁化合物(、等)应用广泛。(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中，纳米颗粒表面带正电荷，主要以、、等形式存在，纳米去除水中主要经过“吸附反应沉淀”的过程。已知：，；电离常数分别为、。在弱碱性溶液中，与反应生成、和单质S，其离子方程式为。在弱酸性溶液中，反应的平衡常数K的数值为。在溶液中，pH越大，去除水中的速率越慢，原因是。(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来。(3)、在空气中易被氧化，将在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时，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)。8．（2022海南卷）以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：(1)基态O原子的电子排布式，其中未成对电子有个。(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是。(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是。(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为。(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是。(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面、。9．（2022北京卷）失水后可转为，与可联合制备铁粉精和。I.结构如图所示。(1)价层电子排布式为。(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释：。(3)与和的作用分别为。II．晶胞为立方体，边长为，如图所示。(4)与紧邻的阴离子个数为。晶胞的密度为。(5)以为燃料，配合可以制备铁粉精和。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为。10．（2022河北卷）含及S的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是，原因是。(3)的几何构型为，其中心离子杂化方式为。(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______(填标号)。A．B．C．D．(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是(填标号)。理由是。11．（2022广东卷）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：(1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为。(2)的沸点低于，其原因是。(3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有。A．I中仅有键B．I中的键为非极性共价键C．II易溶于水D．II中原子的杂化轨道类型只有与E．I~III含有的元素中，O电负性最大(4)IV中具有孤对电子的原子有。(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为。(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，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。X的化学式为。设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。1．（2021全国乙卷）过渡金属元素铬是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是(填标号)。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为B．4s轨道上电子能量较高，总是在比3s轨道上电子离核更远的地方运动C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是，中心离子的配位数为。(3)中配体分子、以及分子的空间结构和相应的键角如图所示。中P的杂化类型是。的沸点比的，原因是，的键角小于的，分析原因。(4)在金属材料中添加颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构，如图所示，处于顶角位置的是原子。设Cr和Al原子半径分别为和，则金属原子空间占有率为%(列出计算表达式)。2．（2021全国甲卷）我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为；单晶硅的晶体类型为。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为。SiCl4可发生水解反应，机理如下：含s、p、d轨道的杂化类型有：dsp2、sp3d、sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为(填标号)。(2)CO2分子中存在个键和个键。(3)甲醇的沸点(64.7)介于水(100)和甲硫醇(CH3SH，7.6)之间，其原因是。(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是，晶胞参数为apm、apm、cpm，该晶体密度为gcm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=(用x表达)。3．（2021重庆卷）三磷酸腺苷(ATP)和活性氧类(如H2O2和O)可在细胞代谢过程中产生。(1)ATP的分子式为C10H16N5O13P3，其中电负性最大的元素是，基态N原子的电子排布图为。(2)H2O2分子的氧原子的杂化轨道类型为：；H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是。(3)O3分子的立体构型为。根据表中数据判断氧原子之间的共价键最稳定的粒子是。粒子O2OO3键长/pm121126128(4)研究发现纳米CeO2可催化O分解，CeO2晶体属立方CaF2型晶体结构如图所示。阿伏加德罗常数的值为NA，CeO2相对分子质量为M，晶体密度为gcm-3，其晶胞边长的计量表达式为a=nm。以晶胞参数为单位长度建立的中标系可以表示晶胞中的原子位置，称作原子分数坐标。A离子的坐标为(0，，)，则B离子的坐标为。纳米CeO2中位于晶粒表面的Ce4+能发挥催化作用，在边长为2anm的立方体晶粒中位于表面的Ce4+最多有个。4．（2021福建卷）类石墨相氮化碳()作为一种新型光催化材料，在光解水产氢等领域具有广阔的应用前景，研究表明，非金属掺杂(O、S等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构，其中一种二维平面结构如下图所示。回答下列问题：(1)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为。(2)N、O、S的第一电离能()大小为，原因是。(3)晶体中存在的微粒间作用力有(填标号)。a.非极性键b.金属键c.键d.范德华力(4)中，C原子的杂化轨道类型，N原子的配位数为。(5)每个基本结构单元(图中实线圈部分)中两个N原子(图中虚线圈所示)被O原子代替，形成O掺杂的。的化学式为。5．（2021海南卷）金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。回答问题：(1)基态锰原子的价层电子排布式为。(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为。(3)第一电离能的大小：CO(填“大于”或“小于”)。(4)中碳原子的杂化轨道类型是，写出一种与具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式。(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I，反应前后锰的配位数不变，CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为。(6)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型，如图所示。前者的熔点明显高于后者，其主要原因是。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。在晶胞坐标系中，a点硫原子坐标为，b点锰原子坐标为，则c点锰原子坐标为。6．（2021天津卷）铁单质及其化合物的应用非常广泛。(1)基态Fe原子的价层电子排布式为。(2)用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为。每个晶胞B中含Fe原子数为。(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式。从能量角度分析，铁触媒的作用是。(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如、、。某同学按如下步骤完成实验：为浅紫色，但溶液却呈黄色，其原因是，为了能观察到溶液中的浅紫色，可采取的方法是。已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡：；，向溶液中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为，平衡常数为(用K1和K2表示)。7．（2021山东卷）非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：(1)基态F原子核外电子的运动状态有种。(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为；OF2分子的空间构型为；OF2的熔、沸点(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是。(3)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是(填标号)。A．spB．sp2C．sp3D．sp3d(4)XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90，该晶胞中有个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为(，，)。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为；晶胞中A、B间距离d=pm。8．（2021广东卷）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物。(1)基态硫原子价电子排布式为。(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为。(3)汞的原子序数为80，位于元素周期表第周期第B族。(4)化合物也是一种汞解毒剂。化合物是一种强酸。下列说法正确的有。A．在I中S原子采取sp3杂化B．在中S元素的电负性最大C．在中C-C-C键角是180D．在中存在离子键与共价键E.在中硫氧键的键能均相等(5)汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物相比，水溶性较好的是。(6)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是。图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb=。设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为g/cm3(列出算式)。9．（2021河北卷）KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是(填离子符号)。(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为。(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJmol-1)如表：N—NNNP—PPP193946197489从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是。(4)已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为，其中P采取杂化方式。(5)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为。(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为。(7)分别用、表示H2PO和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度gcm-3(写出表达式)。晶胞在x轴方向的投影图为(填标号)。10．（2021湖南卷）硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：(1)基态硅原子最外层的电子排布图为，晶体硅和碳化硅熔点较高的是(填化学式)；(2)硅和卤素单质反应可以得到，的熔沸点如下表：熔点/K183.0203.2278.6393.7沸点/K187.2330.8427.2560.70时，、、、呈液态的是(填化学式)，沸点依次升高的原因是，气态分子的空间构型是；与N-甲基咪唑反应可以得到，其结构如图所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为，H、C、N的电负性由大到小的顺序为，1个中含有个键；(3)下图是、、三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。已知化合物中和的原子个数比为1：4，图中Z表示原子(填元素符号)，该化合物的化学式为；已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，，则该晶体的密度(设阿伏加德罗常数的值为，用含a、b、c、的代数式表示)。