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作业23　阶段重点突破练（四）　［分值：100分］
（选择题1~10题，每小题6分，共60分）
一、晶体类型的判断与性质比较
1.（2023·杭州期中）下列晶体的分类正确的是 （　　）
选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶 白磷
D Ba（OH）2 金刚石 玻璃
2.下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 （　　）
A.NaCl和CaC2 B.CO2和SiO2
C.NH3和H2O D.CCl4和NH4Cl
3.（2024·武汉高二调研）过二硫酸钾（K2S2O8）是一种白色粉末状晶体，下列关于该晶体的说法一定不正确的是 （　　）
A.该晶体中含有离子键和共价键
B.该晶体的热稳定性很好
C.该晶体具有很强的氧化性
D.该晶体可用于漂白
4.（2023·山东日照期中）科学家在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800 K，制得新型CO2晶体，其结构和性质与SiO2相似，下列关于该晶体的说法正确的是 （　　）
A.该晶体微粒间的作用力为范德华力
B.1 mol该晶体中含有2NA个C—O键
C.新型CO2晶体的熔点高于SiO2晶体
D.该晶体每个晶胞中含有4个CO2分子
5.（2023·菏泽高二期中）下列物质属于离子晶体且阳离子配位数相等的是 （　　）
A.NaCl　CsCl B.ZnS　SiC
C.NaCl　ZnS D.CaF2　CsCl
6.下表是常见晶胞结构。下列说法不正确的是 （　　）
金刚石 ZnS Cu 干冰
A.金刚石是共价晶体，熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅
B.ZnS晶胞中含有4个Zn2+
C.Cu是金属晶体，配位数为6
D.干冰是分子晶体，由于分子间作用力弱，所以干冰熔点低
7.（2023·济南高二月考）观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法正确的是 （　　）
B12结构单元 SF6分子 S8分子 NaCl
结构模 型示意图
备注 熔点2 573 K — 易溶于CS2 —
A.单质硼属于共价晶体，其结构单元B12中含有30个B—B键，含20个正三角形
B.SF6是由极性键构成的极性分子
C.固态S8属于共价晶体
D.NaCl晶体中每个Na+周围距离最近的Na+有6个
二、晶体的相关计算
8.如图是氯化铯晶体的晶胞示意图，已知晶体中2个最近的Cs+的核间距为a cm，氯化铯（CsCl）的摩尔质量为M g·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为 （　　）
A. g·cm-3 B. g·cm-3
C. g·cm-3 D. g·cm-3
9.根据如图几种晶体结构，下列说法错误的是 （　　）
A.钛酸钙的化学式为CaTiO3
B.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键（C—C）数目之比为1∶2
C.硒化锌晶体中与一个Se2-距离最近且相等的Se2-有8个
D.CaF2中F-与距离最近的Ca2+所形成的键的夹角为109°28'
10.某化学研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体中含有最简式为CoO2的层状结构，结构如图（小球表示Co，大球表示O）。下列用粗线画出的CoO2层状结构的晶胞示意图不符合化学式的是 （　　）
11.（4分）（2023·广西来宾期末）金属晶体铜的晶胞如图所示，其堆积方式是　　　　　　　　，铜晶胞的密度为ρ g·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则铜晶胞的边长为　　　　　　pm（用含ρ、NA的式子表示，写出计算式即可）。
12.（4分）（2024·郑州调研）钙钛矿型太阳能电池近年越来越受到科学界的关注，其效率提升速度超越过去任何一类电池。某种钙钛矿晶胞如图所示，则钙原子的配位数是　　　　　，若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞中钙原子与氧原子的最近距离为a pm。则该晶胞的密度为　　　　　g·cm-3（列出计算式）。
13.（4分）（2023·成都期末）氮化铬的晶体结构类型与氯化钠相似，其晶胞结构如图所示。A点原子分数坐标为（0，0，0），则B点原子分数坐标为　　　　　。已知氮化铬的晶体密度为d g·cm-3，摩尔质量为M g·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数为　　　　　cm。
14.（8分）（1）［2023·山东，16（3）］一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a=b≠c，α=β=γ=90°），其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为　　　 　　　　。 若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ=　　　　　　　　g·cm-3（用含NA的代数式表示）。
（2）［2023·北京，15（5）］MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如图所示。
晶胞中的［Mg（H2O）6］2+个数为　　　　　　。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为　　　　　　g·cm-3。（1 nm=10-7 cm）
15.（20分）2023年1月30日，中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍（NiAs）型到正交相磷化锰（MnP）型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：
（1）Li、P、S三种元素中，电负性最小的是　　。第3周期元素中第一电离能比P大的元素有　　种。
（2）基态S原子核外有　　　　个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为　　　　　　　。
（3）PH3、AsH3中沸点较高的是　　　　，其主要原因是　　　　。
（4）Mn的一种配合物化学式为Mn（CO）5（CH3CN），该配合物中锰原子的配位数为　　　　。
（5）CH3CN中C原子的杂化类型为　　　　。
（6）等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比为　　　　。
（7）NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g·cm-3，则该晶胞中最近的砷原子之间的距离为　　　　pm。
答案精析
1.C　2.C　3.B
4.C　［由新型二氧化碳晶体的结构和性质与二氧化硅晶体相似可知，新型二氧化碳晶体是微粒间作用力为共价键的共价晶体，故A错误；新型二氧化碳晶体中每个碳原子与4个氧原子形成碳氧共价键，则1 mol该晶体中含有4NA个碳氧键，故B错误；碳原子的原子半径小于硅原子，则二氧化碳晶体中碳氧键的键长小于硅氧键，所以新型二氧化碳晶体的熔点高于二氧化硅晶体，故C正确；新型二氧化碳晶体中只含有碳原子和氧原子，不存在二氧化碳分子，故D错误。］
5.D　6.C　7.A
8.C　［Cs+位于顶点，一个晶胞中Cs+的数目为8×=1，Cl-位于体心，则一个晶胞中含有一个Cl-和一个Cs+，故一个晶胞的质量为 g，2个最近的Cs+的核间距为a cm，即晶胞边长为a cm，则晶胞体积为a3 cm3，则密度为 g·cm-3。］
9.C　［由钛酸钙晶胞可知，Ca的数目：8×=1，Ti的数目：1，O的数目：6×=3，所以钛酸钙的化学式为CaTiO3，故A正确；金刚石中1个C原子连接4个碳原子形成4个C—C，1个C—C被两个碳原子共有，因此C原子与C—C键数目之比是1∶2，故B正确；硒化锌晶体中，与一个Se2-距离最近且相等的Se2-有12个，故C错误；由氟化钙的晶胞可看出一个F-与4个Ca2+可以形成正四面体结构，键角为109°28'，故D正确。］
10.D　［A项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1，含有O原子数为4×=2，所以Co原子数与O原子数之比为1∶2，正确；B项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1+4×=2，含有O原子数为4，所以Co原子数与O原子数之比为1∶2，正确；C项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为4×=1，含有O原子数为4×=2，所以Co原子数与O原子数之比为1∶2，正确；D项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1，含有O原子数为4×=1，所以Co原子数与O原子数之比为1∶1，错误。］
11.面心立方最密堆积　×1010
解析　由金属晶体铜的晶胞图知，其堆积方式是面心立方最密堆积，铜晶胞的密度为ρ g·cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶胞中铜原子个数为4，根据ρ===ρ g·cm-3，解得晶胞参数为×1010 pm，则铜晶胞的边长为×1010 pm。
12.12　
解析　由图可知，与Ca2+最近且等距的O2-数为4×3=12，则钙原子的配位数是12；根据钙钛矿CaxTiyOz的晶胞结构分析，钙位于顶点，钛位于体心，氧位于面心，则其化学式为CaTiO3，Ca2+和O2-之间的最短距离为a pm，则晶胞参数为a pm，根据密度公式可得ρ== g·cm-3= g·cm-3。
13.(，1，1)　
解析　A点原子分数坐标为(0，0，0)，根据坐标系，B点在后面棱心，则B点原子分数坐标为(，1，1)。该晶胞中N原子个数为8×+6×=4，Cr原子个数为12×+1=4，氮化铬的晶体密度为d g·cm-3，摩尔质量为M g·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，根据ρ===d g·cm-3，解得晶胞参数为 cm。
14.(1) CuCl2+4K+2F2K2CuF4+2KCl
(或)　(2)4　×1021
解析　(1)一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为8×+2=4、白球的个数为16×+4×+2=8、灰球的个数为8×+1=2，则X中含有3种元素，其个数比为1∶2∶4，由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X为K2CuF4，上述反应的化学方程式为CuCl2+4K+2F2K2CuF4+2KCl。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞的质量为 g，晶胞的体积为abc pm3=abc×10-30cm3，化合物X的密度ρ== g·cm-3或 g·cm-3。(2)由晶胞结构可知，1个晶胞中含有8×+4×+2×+1=4个，含有4个S2；该晶体的密度ρ= g·cm-3=×1021 g·cm-3。
15.(1)Li　2　(2)9或7　1s22s22p63s23p63d104s24p3或(［Ar］3d104s24p3)
(3)AsH3　两者均为分子晶体，AsH3相对分子质量大，范德华力强，沸点高　(4)6　(5)sp3、sp
(6)1∶1　(7)××1010
解析　(1)Li、P、S中，Li为金属元素，容易失去电子，电负性最小；一般情况下同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能也越大，但ⅤA族的元素由于其p轨道为半充满的稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：P>S，故第3周期元素中第一电离能大于磷的元素有Cl、Ar 2种。
(2)基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，有7个或9个电子自旋状态相同；基态As原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或［Ar］3d104s24p3。
(4)Mn的一种配合物化学式为Mn(CO)5(CH3CN)，该配合物中与锰原子配位的有CO和CH3CN，配位数为6。
(5)CH3CN中有两个C原子，分别形成4个和2个σ键，杂化类型为sp3、sp。
(6)CH3CN和CO均含有2个π键，等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比为1∶1。
(7)该晶胞中含有Ni原子个数为8×+6×=4，含有As原子个数为4，即含有4个NiAs，其质量为4× g，设其棱长为a cm，所以4× g=(a cm)3×ρ g·cm-3，两个最近的As原子之间的距离相当于面对角线长度的一半，即为a cm=××1010 pm。(共34张PPT)
第3章　
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阶段重点突破练(四)
一、晶体类型的判断与性质比较
1.(2023·杭州期中)下列晶体的分类正确的是
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选项 离子晶体 共价晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶 白磷
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
√
2.下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A.NaCl和CaC2 B.CO2和SiO2
C.NH3和H2O D.CCl4和NH4Cl
√
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3.(2024·武汉高二调研)过二硫酸钾(K2S2O8)是一种白色粉末状晶体，下列关于该晶体的说法一定不正确的是
A.该晶体中含有离子键和共价键
B.该晶体的热稳定性很好
C.该晶体具有很强的氧化性
D.该晶体可用于漂白
√
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4.(2023·山东日照期中)科学家在40 GPa高压下，用激光器加热到1 800 K，制得新型CO2晶体，其结构和性质与SiO2相似，下列关于该晶体的说法正确的是
A.该晶体微粒间的作用力为范德华力
B.1 mol该晶体中含有2NA个C—O键
C.新型CO2晶体的熔点高于SiO2晶体
D.该晶体每个晶胞中含有4个CO2分子
√
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由新型二氧化碳晶体的结构和性质与二氧化硅晶体相似可知，新型二氧化碳晶体是微粒间作用力为共价键的共价晶体，故A错误；
新型二氧化碳晶体中每个碳原子与4个氧原子形成碳氧共价键，则1 mol该晶体中含有4NA个碳氧键，故B错误；
碳原子的原子半径小于硅原子，则二氧化碳晶体中碳氧键的键长小于硅氧键，所以新型二氧化碳晶体的熔点高于二氧化硅晶体，故C正确；
新型二氧化碳晶体中只含有碳原子和氧原子，不存在二氧化碳分子，故D错误。
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5.(2023·菏泽高二期中)下列物质属于离子晶体且阳离子配位数相等的是
A.NaCl　CsCl B.ZnS　SiC
C.NaCl　ZnS D.CaF2　CsCl
√
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6.下表是常见晶胞结构。下列说法不正确的是
A.金刚石是共价晶体，
熔点：金刚石>碳化
硅>晶体硅
B.ZnS晶胞中含有4个
Zn2+
C.Cu是金属晶体，配位数为6
D.干冰是分子晶体，由于分子间作用力弱，所以干冰熔点低
√
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金刚石 ZnS Cu 干冰
7.(2023·济南高二月考)观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法正确的是
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B12结构单元 SF6分子 S8分子 NaCl
结构模 型示意图
备注 熔点2 573 K — 易溶于CS2 —
A.单质硼属于共价晶体，其结构单元B12中含有30个B—B键，含20个正
三角形
B.SF6是由极性键构成的极性分子
C.固态S8属于共价晶体
D.NaCl晶体中每个Na+周围距离最近的Na+有6个
√
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B12结构单元 SF6分子 S8分子 NaCl
结构模 型示意图
备注 熔点2 573 K — 易溶于CS2 —
二、晶体的相关计算
8.如图是氯化铯晶体的晶胞示意图，已知晶体中2个最近的Cs+的核间距为a cm，氯化铯(CsCl)的摩尔质量为M g·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度为
A. g·cm-3 B. g·cm-3
C. g·cm-3 D. g·cm-3
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√
Cs+位于顶点，一个晶胞中Cs+的数目为8×=1，Cl-位于
体心，则一个晶胞中含有一个Cl-和一个Cs+，故一个晶
胞的质量为 g，2个最近的Cs+的核间距为a cm，即晶
胞边长为a cm，则晶胞体积为a3 cm3，则密度为 g·cm-3。
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9.根据如图几种晶体结构，下列说法错误的是
A.钛酸钙的化学式为CaTiO3
B.在金刚石晶体中，碳原子与碳碳
键(C—C)数目之比为1∶2
C.硒化锌晶体中与一个Se2-距离最
近且相等的Se2-有8个
D.CaF2中F-与距离最近的Ca2+所形
成的键的夹角为109°28'
√
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由钛酸钙晶胞可知，Ca的数目：8×
=1，Ti的数目：1，O的数目：6×
=3，所以钛酸钙的化学式为CaTiO3，
故A正确；
金刚石中1个C原子连接4个碳原子形
成4个C—C，1个C—C被两个碳原子
共有，因此C原子与C—C键数目之比是1∶2，故B正确；
硒化锌晶体中，与一个Se2-距离最近且相等的Se2-有12个，故C错误；
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由氟化钙的晶胞可看出一个F-与4个Ca2+可以形成正四面体结构，键角为109°28'，故D正确。
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10.某化学研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体中含有最简式为CoO2的层状结构，结构如图(小球表示Co，大球表示O)。下列用粗线画出的CoO2层状结构的晶胞示意图不符合化学式的是
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√
A项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1，含有O原
子数为4×=2，所以Co原子数与O原子数之比为1∶2，正确；
B项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1+4×=2，含有O原子
数为4，所以Co原子数与O原子数之比为1∶2，正确；
C项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为4×=1，含有O原子数为4×=2，所以Co原子数与O原子数之比为1∶2，正确；
D项，CoO2层状结构的晶胞中含有Co原子数为1，含有O原子数为4×
=1，所以Co原子数与O原子数之比为1∶1，错误。
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11.(2023·广西来宾期末)金属晶体铜的晶胞如图所示，其堆积方式是
　　　　　　　　 ，铜晶胞的密度为ρ g·cm-3，NA为阿
伏加德罗常数的值，则铜晶胞的边长为　　　　　　pm
(用含ρ、NA的式子表示，写出计算式即可)。
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面心立方最密堆积
　　×1010
由金属晶体铜的晶胞图知，其堆积方式是面心立方最
密堆积，铜晶胞的密度为ρ g·cm-3，NA为阿伏加德罗常
数的值，该晶胞中铜原子个数为4，
根据ρ===ρ g·cm-3，解得晶胞参数为×1010 pm，
则铜晶胞的边长为×1010 pm。
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12.(2024·郑州调研)钙钛矿型太阳能电池近年越来越受到科学界的关注，其效率提升速度超越过去任何一类电池。某种钙钛矿晶胞如图所示，则钙原子的配位数是　　，若阿伏加德罗常数的值为
NA，晶胞中钙原子与氧原子的最近距离为a pm。则
该晶胞的密度为　　　 　g·cm-3(列出计算式)。
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由图可知，与Ca2+最近且等距的O2-数为4×3=
12，则钙原子的配位数是12；
根据钙钛矿CaxTiyOz的晶胞结构分析，钙位于
顶点，钛位于体心，氧位于面心，则其化学式为CaTiO3，Ca2+和O2-之
间的最短距离为a pm，则晶胞参数为a pm，根据密度公式可得ρ=
= g·cm-3= g·cm-3。
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13.(2023·成都期末)氮化铬的晶体结构类型与氯化钠相似，其晶胞结构如图
所示。A点原子分数坐标为(0，0，0)，则B点原子分数坐标为　　　 。
已知氮化铬的晶体密度为d g·cm-3，
摩尔质量为M g·mol-1，NA为阿伏
加德罗常数的值，则晶胞参数为
　　　cm。
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(，1，1)
　
A点原子分数坐标为(0，0，0)，
根据坐标系，B点在后面棱心，
则B点原子分数坐标为(，1，1)。
该晶胞中N原子个数为8×+6×
=4，Cr原子个数为12×+1=4，氮化铬的晶体密度为d g·cm-3，摩尔质
量为M g·mol-1，NA为阿伏加德罗常数的值，根据ρ===d g·cm-3，解得晶胞参数为 cm。
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14.(1)［2023·山东，16(3)］一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c，α=β=γ=90°)，其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为　　　 　　　　。
若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ=_________
　　　　　　g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
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CuCl2+4K+2F2===K2CuF4+2KCl
(或)
一定条件下，CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已
知X属于四方晶系，其中Cu化合价为+2。由晶胞结构图
可知，该晶胞中含有黑球的个数为8×+2=4、白球的个
数为16×+4×+2=8、灰球的个数为8×+1=2，则X中
含有3种元素，其个数比为1∶2∶4，由于其中Cu化合价
为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1，根据化合价代
数和为0，可以推断X为K2CuF4，上述反应的化学方程式为CuCl2+4K+
2F2===K2CuF4+2KCl。
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若阿伏加德罗常数的值为NA，晶胞的质量为 g，
晶胞的体积为abc pm3=abc×10-30cm3，化合物X的密
度ρ== g·cm-3或 g·cm-3。
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(2)［2023·北京，15(5)］MgS2O3·6H2O的晶胞形状
为长方体，边长分别为a nm、b nm、c nm，结构如
图所示。
晶胞中的［Mg(H2O)6］2+个数为　。已知MgS2O3·
6H2O的摩尔质量是M g·mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为
　　　　 　g·cm-3。(1 nm=10-7 cm)
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4
×1021
由晶胞结构可知，1个晶胞中含有8×+4×+2×+1=4个，
含有4个S2；该晶体的密度ρ= g·cm-3=×1021 g·cm-3。
15.2023年1月30日，中国科学院朱庆山团队研究六方相砷化镍(NiAs)型到正交相磷化锰(MnP)型结构转变，实现了对锂硫催化剂的精确设计。回答下列问题：
(1)Li、P、S三种元素中，电负性最小的是　　。第3周期元素中第一电离能比P大的元素有　　种。
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Li
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Li、P、S中，Li为金属元素，容易失去电子，电负性最小；一般情况下同一周期的元素，原子序数越大，元素的第一电离能也越大，但ⅤA族的元素由于其p轨道为半充满的稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：P>S，故第3周期元素中第一电离能大于磷的元素有Cl、Ar 2种。
(2)基态S原子核外有　 　个电子自旋状态相同。基态As原子的电子排布式为　　　 　　　　。
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9或7
1s22s22p63s23p63d104s24p3或(［Ar］3d104s24p3)
基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，有7个或9个电子自旋状态相同；基态As原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或［Ar］3d104s24p3。
(4)Mn的一种配合物化学式为Mn(CO)5(CH3CN)，该配合物中锰原子的配位数为　　。
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Mn的一种配合物化学式为Mn(CO)5(CH3CN)，该配合物中与锰原子配位的有CO和CH3CN，配位数为6。
(3)PH3、AsH3中沸点较高的是　 　，其主要原因是_________________
_____________________________________ __。
AsH3
体，AsH3相对分子质量大，范德华力强，沸点高
两者均为分子晶
(5)CH3CN中C原子的杂化类型为　　　　。
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sp3、sp
CH3CN中有两个C原子，分别形成4个和2个σ键，杂化类型为sp3、sp。
(6)等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比为　　　。
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1∶1
CH3CN和CO均含有2个π键，等物质的量的CH3CN和CO中，π键数目之比为1∶1。
(7)NiAs的一种晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密度为ρ g·cm-3，则该晶胞中最
近的砷原子之间的距离为　　 　pm。
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××1010
该晶胞中含有Ni原子个数为8×+6×=4，含有As原子个数为4，即含有4个NiAs，其质量为4× g，设其棱长为a cm，所以4× g=(a cm)3
×ρ g·cm-3，两个最近的As原子之间的距离相当于面对角线长度的一半，
即为a cm=××1010 pm。

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