[化學選修3一物質結構與性質]過渡元素及其化合物的應用研究是目前科學研究的前沿之一．試回答下列問題．
（1）二氧化鈦作光催化劑能將居室污染物甲醛、苯等有害氣體可轉化為CO₂和水，達到無害化．有關甲醛、苯、CO₂及水說法正確的是
A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體，且分子中原子共平面
B．甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp²雜化
C．苯、CO₂是非極性分子，水和甲醛是極性分子
D．水的沸點比甲醛高得多，是因為水分子間能形成氫鍵

（2）二茂鐵又叫雙環(huán)戊二烯基鐵[化學式：Fe（C₅H₅）₂]，結構如圖1所示，是一種具有芳香族性質的有機金屬化合物，外觀為橙色，熔點為172℃，沸點249℃，100℃以上能升華；不溶于水，溶于乙醇等有機溶劑中．基態(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為，二茂鐵[Fe（C₅H₅）₂]屬于晶體，1mol環(huán)戊二烯中含有的σ鍵數(shù)是．
（3）銅的第一電離能（I₁）小于鋅的第一電離能，為何銅的第二電離能（I₂）卻大于鋅的第二電離能，
其主要原因是．

電離能/kJ?mol-1	I1	I2
銅	746	1958
鋅	906	1733

（4）氫氣作為一種清潔能源，必須解決它的儲存問題，C₆₀可用作儲氫材料．科學家把C₆₀和K摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖2所示，該物質在低溫時是一種超導體．該物質中K原子和C₆₀分子的個數(shù)比為．

（Ⅰ）多項選擇題
下列說法正確的是．
A．苯與B₃N₃H₆互為等電子體，且分子中原子共平面
B．乙烯和二氧化碳中碳原子均采用sp²雜化
C．NC1₃是非極性分子，H₂O₂是極性分子
D．P和S屬于第三周期元素，S的電負性強于P
（Ⅱ）空氣質量高低直接影響著人類的生產和生活，能夠污染空氣的成分有多種，常見的有SO₂、CO、NO₂、O₃和可吸入顆粒物等．請回答下列問題：
（1）S、N、O的第一電離能由大到小的順序為．
（2）SO₂、CO、NO₂、O₃常溫下均為氣體，固態(tài)時均屬于晶體．
（3）甲醛（HCHO）是室內主要空氣污染物之一（其沸點是-19.5℃），甲醇（CH₃OH）是“假酒”中的主要有害物質（其沸點是 64.65℃）．甲醛分子中C原子采取雜化軌道方式．甲醇的沸點明顯高于甲醛的主要原因是．
（4）CuCl的鹽酸溶液能夠與CO發(fā)生反應：CuCl+CO+H₂O=Cu（CO）Cl?H₂O，該反應可用于測定空氣中CO含量．
①寫出銅原子的基態(tài)電子排布式．
②CuCl的晶體結構如下圖甲所示，與同一個Cl^-距離最近的相鄰Cu⁺有個．若將CuCl晶胞中的Cu⁺離子和Cl^-離子全部換成C原子，則成為金剛石的晶胞，則一個金剛石晶胞中含有C原子．

③Cu（CO）Cl?H₂O的結構如上圖乙所示，圖中標示出8個是共價鍵，其中6個是配位鍵，請在圖中用箭頭標示出．

將HCl、H₂SO₄、Ba（NO₃）₂三種溶液，按一定順序滴入到Na₂CO₃溶液中至恰好完全反應，有以下現(xiàn)象：
①加入A時生成白色沉淀．
②往①生成的沉淀中加入B時沉淀溶解，伴有氣體逸出．
③往②生成的溶液中加入C時又有白色沉淀生成．
（1）寫出A的名稱：，寫出B中負價元素的原子結構示意圖：，寫出C的化學式．
（2）寫出上述反應的離子方程式，，．

砷（As）在地殼中含量不大，但砷的化合物卻是豐富多彩．
（1）基態(tài)砷原子的電子排布式為；砷與溴的第一電離能較大的是．
（2）AsH₃是無色稍有大蒜味的氣體．AsH₃的沸點高于PH₃，其主要原因是．
（3）Na₃AsO₄可作殺蟲劑．AsO₄^3-的空間構型為，與其互為等電子體的一種分子為．
（4）某砷的氧化物俗稱“砒霜”，其分子結構如圖所示．該化合物的分子式為，As原子采取雜化．
（5）GaAs等是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與金剛石相似．GaAs晶體中，每個As與個Ga相連，As與Ga之間存在的化學鍵有（填字母）．
A．離子鍵        B．σ鍵        C．π鍵          D．氫鍵
E．配位鍵        F．金屬鍵       G．極性鍵．

已知：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數(shù)依次增大．A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子相等；B是短周期中原子半徑最大的元素；C元素3p能級半充滿；E是所在周期電負性最大的元素；F是第四周期未成對電子最多的元素．試回答下列有關的問題：
（1）寫出F元素的電子排布式．
（2）己知A元素的一種氫化物分子中含四個原子，則在該化合物的分子中A原子的雜化軌道類型為．
（3）己知C、E兩種元素合成的化合物通常有CE₃、CE₅兩種．這兩種化合物中一種為非極性分子，一種為極性分子，屬于極性分子的化合物的分子空間構型是．
（4）B、C、D、E的第一電離能由大到小的順序是 （寫元素符號）．四種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液，物質的量濃度相同時，pH由大到小的順序是（寫化學式）．
（5）由B、E兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都有球型對稱結構，它們都可以看作剛性圓球，并彼此“相切”．如圖所示為B、E形成化合物的晶胞結 圖以及晶胞的剖面圖，晶胞中距離一個Na⁺最近的Na⁺有個．若晶體密度為ρg?cm^-3，阿伏加德羅常的值用N_A表示，則Cl^-的離子半徑cm（用含N_A與ρ式子表達）．

（1）目前，利用金屬或合金儲氫的研究已取得很大進展，如圖是一種鎳基合金儲氫后的晶胞結構圖．
①Ni原子的價電子排布式是．
②該合金儲氫后，含1mol La的合金可吸附H₂的數(shù)目為．
（2）鎳和鑭（

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La）組成的一種合金LaNi_x是較好的儲氫材料，能快速可逆地存儲和釋放H₂．LaNi_x的晶胞如圖，其儲氫原理為：鑭鎳合金吸附H₂，H₂解離為原子，H儲存在其中形成LaNi_xH₆．LaNi_xH₆中，x=．
（3）一定條件下，該貯氫材料能快速、可逆地存儲和釋放氫氣，若每個晶胞可吸收3個H₂，這一過程用化學方程式表示為：．
（4）下列關于該貯氫材料及氫氣的說法中，正確的是（填序號）
A．該材料中鑭原子和鎳原子之間存在化學鍵，是原子晶體
B．氫分子被吸收時首先要在合金表面解離變成氫原子，同時放出熱量
C．該材料貯氫時采用常溫高壓比采用常溫常壓更好
D．氫氣很難液化是因為雖然其分子內氫鍵很強，但其分子間作用力很弱
E．己知鑭和鎳的第一電離能分別為5.58eV、7.64eV，可見氣態(tài)鑭原子比氣態(tài)鎳原子更容易變成+1價的氣態(tài)陽離子
（5）該貯氫的鑭鎳合金、泡沫氧化鎳、氫氧化鉀溶液組成的鎳氫電池被用于制作原子鐘，反應原理為：LaNiH_y+yNiO（OH）

放電

充電

LaNi_x+yNiO+yH₂O．寫出其放電時負極的電極反應方程式．

MnO₂是堿錳電池材料中最普通的正極材料之一，在MnO₂中加入CoTiO₃納米粉體，可以提高其利用率，優(yōu)化堿錳電池的性能．
（1）寫出基態(tài)Mn原子的價電子排布式：．

元素		Mn	Fe
電離能/kJ?mol-1	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比較錳和鐵兩元素的電離能I₂、I₃可知，氣態(tài)Mn²⁺再失去一個電子比氣態(tài)Fe²⁺再失去一個電子難．對此，你的解釋是．
（2）在CoTiO晶胞中（結構如圖所示），1個Ti原子，1個Co原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為個、個．
（3）單質鋁、石墨和二氧化鈦按比例混合，高溫下反應得到的化合物均由兩種元素組成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和導彈上有重要應用），其反應的化學方程式是．
（4）疊氮酸（HN₃）是一種弱酸，可部分電離出H⁺和N₃^-．已知N₃^-與CO₂互為等電子體，則N^-₃的空間構型為，其中心原子的雜化軌道類型是．疊氮化物能與Co³⁺形成配合物，則[Co（N₃）（NH₃）₅]SO₄中配體是，鈷的配位數(shù)是．

組成蛋白質的元素主要有C、H、O、N及S、P和少量的Zn、Cu、Fe等．
（1）H、C、N、O四種元素的電負性由小到大的順序為；組成蛋白質的最簡單的氨基酸中的碳原子雜化類型是．
（2）鋅原子的核外電子排布式是；
（3）Cu²⁺能與NH₃、H₂O等形成配位數(shù)為4的配合物．
①[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在的化學鍵類型有（填序號）．
A．配位鍵 B．金屬鍵 C．極性共價鍵 D．非極性共價鍵 E．離子鍵
②[Cu（NH₃）₄]²⁺具有對稱的空間構型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代，能得到兩種不同結構的產物，則[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構型為（填序號）．
A．平面正方形   B．正四面體   C．三角錐型   D．V型
（4）Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物．與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應具備的結構特征是．
一種Al-Fe合金的立體晶胞如圖所示．請據(jù)此回答下列問題：
①確定該合金的化學式．
②若晶體的密度為ρg/cm³，則此合金中最近的兩個Fe原子之間的距離（用含ρ的代數(shù)式表示，不必化簡）為cm．
（5）ρ紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol．根據(jù)如表有關蛋白質分子中重要化學鍵的信息，說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害 的原因是．

共價鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ?mol-1	347	305	259

金屬鈣線是煉制優(yōu)質鋼材的脫氧脫磷劑，某鈣線的主要成分為金屬M和Ca，并含有3.5%的CaO．
（1）將鈣線試樣溶于稀鹽酸后，加入硫氰化鉀溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加新制氯水溶液變紅，由此可知金屬M為，基態(tài)M原子的電子排布式為，該元素位于周期表的區(qū)，又知上述實驗中滴加新制氯水溶液變紅的原因是生成了配合物K₃M（SCN）n，則n=．
（2）Ca與最活潑的非金屬元素A形成化合物D，其中A離子的符號為；D的晶胞結構如圖所示，其中陽離子的配位數(shù)為；若該晶體的密度為a g?cm^-3，則晶胞的體積是（只要求列出算式）．

[化學一物質結構與性質】
銅錮稼硒（CIGS）等化合物薄膜太陽能電池是第三代太陽能電池之一．完成下列填空：

（1）亞銅離子（Cu⁺）基態(tài)時的電子排布式為．
（2）砷、硒、溴為第4周期相鄰元素，其中電負性最大的是（填元素符號，下同）；第二電離能最小的是．
（3）硼、鋁與鎵處于同一主族．
①AlCl₃在NaCl，、KCl融烙鹽中能形成Al₂Cl₇^-其結構如圖1所示．其中Al原子的雜化軌道類型為
配位鍵數(shù)目為．
②B元素可形成B₇₀單質，它與金屬鉀摻雜在一起的化合物，其晶胞如圖2所示（白球位于立方體的體心和頂點，小黑球位于立方體的面上），則該化合物中B₇₀與鉀原子個數(shù)比為，該化合物中的化學鍵類型有
A．離子鍵　　　B．極性鍵     C．非極性鍵　　D．配位鍵．