《直通名校》专题二 非选择题突破一(课件)-高考化学大二轮专题复习

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《直通名校》专题二 非选择题突破一(课件)-高考化学大二轮专题复习

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(共65张PPT)
非选择题突破一
目录CONTENTS
命题热点1
电子排布、电离能和电负性
01
命题热点2
共价键类型和杂化轨道
02
命题热点3
结构决定性质——解释原因类简答题
03
命题热点4
原子分数坐标和晶胞结构投影图
04
命题热点1
01
电子排布、电离能和电负性
知|识|强|化
1. 原子核外电子能量高低的判断
(1)根据构造原理判断;
(2)根据所属状态判断:基态是指在最低能量状态下的状态,而激发
态则是指在吸收能量后所处的高能量状态。
2. 核外电子排布的表示方法
表示方法 举例
电子排布式 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2
简化电子排布式 Fe:[Ar]3d64s2
价层电子排布式 Fe:3d64s2
电子排布图(或轨道表示式)
注意:①3d能级的半充满、全充满状态更稳定。基态Cr、Cu原子的核外
电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,而非
1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。
②虽然电子是按照4s、3d的顺序填充,但书写电子排布式时仍按照3d、
4s的顺序书写。
3. 电负性大小的判断
(1)根据在元素周期表中的位置判断
(2)根据化合价及物质类别判断
如O与Cl的电负性比较:①HClO中Cl为+1价、O为-2价,可知O
的电负性大于Cl;②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物,可
知O的电负性大于Cl。
4. 电离能的应用
判断元素金属性
的强弱 电离能越小,金属越容易失去电子,金属性越强;反之
越弱
判断元素的化 合价 如果某元素的In+1 In,则该元素的常见化合价为+n
价,如钠元素:I2 I1,所以钠元素的化合价为+1价
真|题|研|析
1. (2024·新课标卷29题节选)Ni基态原子价电子的轨道表示式
为 。
2. (2024·全国甲卷35题节选)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物
有着广泛的应用。回答下列问题:
该族元素基态原子核外未成对电子数为 ,在与其他元素形成化合
物时,呈现的最高化合价为 。
解析:基态ⅣA族元素原子的价电子排布式为ns2np2,核外未成对电子
数为2;在形成化合物时,呈现的最高化合价为+4价。
2
+4价
3. (2024·北京高考15题节选)Sn位于元素周期表的第五周期第ⅣA族。将
Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
答案:
4. (1)(2024·浙江6月选考17题节选)下列有关单核微粒的描述正确的
是 。
A. Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B. Na的第二电离能>Ne的第一电离能
C. Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D. Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子
AB 
解析:根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有
1s22s22p63s23p6一种,A项正确;Na的第二电离能是指气态基态Na+失去
一个电子转化为气态基态Na2+所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电
子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大
于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;Ge的原子
序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C项错误;
基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨
道上的电子,D项错误。
(2)(2024·浙江1月选考17题节选)下列说法正确的是 。
A. 电负性:B>N>O
B. 离子半径:P3-<S2-<Cl-
C. 第一电离能:Ge<Se<As
D. 基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
CD 
解析:同一周期从左到右,元素的电负性依次增强,故电负性顺序为O>N>B,A错误;核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故半径顺序为P3->S2->Cl-,B错误;同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,但第ⅤA族反常,故电离能顺序为Ge<Se<As,C正确;基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4,D正确。
能|力|进|阶
1. (2024·内江三中段测)(1)基态F原子的价层电子排布图(轨道表示
式)为 。氟原子激发态的电子排布式有 (填字
母,下同),其中能量较高的是 。
a.1s22s22p43s1  b.1s22s22p6  c.1s22s22p33p2
(2)元素F、Si、Cl、S的电负性由大到小的顺序为 ,第一电离能由大到小的顺序为 。
ac
c
F>Cl>S>Si
F>Cl>S>Si
2. (2024·海南州贵德高级中学模拟)砷化硼和砷化镓是两种半导体材
料。回答下列问题:
(1)基态B原子的核外电子空间运动状态有 种,基态As原子的未
成对电子数是 。
(2)镓失去电子的逐级电离能依次为577 kJ·mol-1、1 984 kJ·mol-1、2
961.8 kJ·mol-1、6 192 kJ·mol-1,由此推知镓的氧化物化学式可
能为 。
3
3
Ga2O3
3. (2024·遂宁三模)硅、硒、铜、镍及其化合物在生产和生活中有着广
泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态硅原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为
(用文字表述)。
哑铃

(2)由硅原子形成的三种微粒,简化电子排布式分别为①
[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙
述,正确的是 (填字母)。
A. 微粒半径:③>①>②
B. 电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C. 电离一个电子所需最低能量:①>②>③
D. 得电子能力:①>②
AB
4. (2024·成都七中林荫校区模拟)(1)基态Cr原子有 种能量不同
的电子,价层电子排布式为 。
(2)已知电子亲和能(E)是基态的气态原子得到电子变为气态阴离
子所放出的能量,O(g)+e- O-(g) ΔH1=-140
kJ·mol-1,O-(g)+e- O2- ΔH2=+884.2 kJ·mol-1。氧
的第一电子亲和能E1为 kJ·mol-1;ΔH2>0,其原因是

7
3d54s1
(3)H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为 。
140
O-
带负电荷,对再得到的电子产生排斥,克服斥力需要消耗能量
O>N>C>H
命题热点2
02
共价键类型和杂化轨道
知|识|强|化
1. σ键和π键(以碳原子之间成键为例)
共价键 举例 说明
单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键是非
极性键,如Cl2;不同原子之间形成
的共价键是极性键,如HCl;
②分子中的大π键可用符号 表
示,其中m代表参与形成大π键的原
子数,n代表参与形成大π键的电子
数(如苯分子中的大π键可表示为

双键(1个σ键、1个
π键) 三键(1个σ键、2个
π键) —C≡C— 大π键 2. 配位键和配合物
(1)孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
(2)配位键
成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。
②一般来说,配合物内界与外界之间为离子键,电荷相互抵消。
③配体有多个配位原子,与中心原子形成螯合物,如铜离子与乙二胺形成配离子(图2)。
(3)配合物
①配合物的组成:以[Cu(NH3)4]SO4为例,如图1所示。
3. 大π键共用电子数的判断方法
(1)大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的
电子数目总和。
(2)判断出中心原子的杂化方式,并画出价层电子轨道表示式。未参
与成键的杂化轨道,优先填充两个电子,形成孤电子对,杂化轨
道中的电子不参与形成大π键。
(3)根据配位原子的价层电子轨道表示式,判断配位原子中未参与成
键且垂直该分子或离子平面的p轨道中电子数目(单电子优先形成
π键)。
(4)常见的大π键
分子(离子) SO2 CO2 O3
大π键 (2个)
分子(离子) N C 大π键 4. 杂化类型的判断
(1)根据中心原子的价层电子对数判断
中心原子价层电子对数 2 3 4 5 6
杂化类型 sp sp2 sp3 sp3d sp3d2
(2)根据分子的结构式判断(一般用于有机物分子中C、N的杂化类型
判断)
杂化类型 sp3 sp2 sp
C的成键方式 4个单键 1个双键和2个单键 2个双键或1个三键
和1个单键
N的成键方式 3个单键 1个双键和1个单键 1个三键
(4)根据等电子原理判断
如CO2是直线形分子,SCN-、 与CO2互为等电子体,所以其空
间结构也为直线形,中心原子均为sp杂化。
(3)根据键角判断
若键角为109°28'或接近109°28',则为sp3杂化;若键角为120°
或接近120°,则为sp2杂化;若键角为180°,则为sp杂化。
真|题|研|析
1. (2024·全国甲卷35题节选)(1)CaC2俗称电石,该化合物中不存在的
化学键类型为 (填标号)。
a.离子键 b.极性共价键
c.非极性共价键 d.配位键
解析:CaC2中Ca2+与 之间为离子键, 中C与C之间为非极性共价键,故不存在极性共价键和配位键。
bd
(2)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷 ,其中电负性最大的元素
是 ,硅原子的杂化轨道类型为 。
解析:该物质中含有H、C、Si元素,其中C的电负性最大;Si形成4个σ键,杂化轨道类型为sp3。
C
sp3
2. (2024·北京高考15题节选)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可
被氧化得到SnCl4。
(1)SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。
解析:SnCl2中Sn的价层电子对数为2+ ×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;
平面三角形
(2)SnCl4的Sn—Cl键是由锡的 轨道与氯的3p轨道重叠形成
σ键。
解析:SnCl4中Sn的价层电子对数为4+ ×(4-4×1)=4,有4个σ键、无孤电子对,故Sn采取sp3杂化,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
sp3杂化
3. (2024·浙江1月选考17题节选)H2N—NH2+H+ H2N—N ,其
中—NH2的N原子杂化方式为 比较键角∠HNH:H2N—NH2中
的—NH2 H2N—N 中的—N (填“>”“<”或“=”),
请说明理由 。
sp3

—NH2中N有孤电子对,对成键电子对排斥力大,键角小
(2)浸金时,S2 作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)
2]3-。分别判断S2 中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子
并说明理由:

4. (2023·北京高考15题节选)(1)S2 的空间结构是 。
四面体形
S2 中的中心原子S的价层电子对数为4,无孤
电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子
能|力|进|阶
1. (2024·南阳市第一中学月考)Zn的某种化合物M是很好的补锌剂,结
构式如图。
(1)1 mol M含有的σ键的数目为 。
(2)常见含氮的配体有H2NCH2COO-、NH3、 等,NH3的分子空间
结构为 , 的中心氮原子杂化方式为 。
20NA
三角锥形
sp杂化
2. (2024·扬州邗江中学段考)SO3和O2的混合气体经光解作用可生成一种
新分子B(如图)。
(1)SO3中S的 杂化轨道与O的2p轨道重叠形成σ键。
(2)下列分子中属于非极性分子的是 (填字母)。
a.SO3  b.O3  c.   d.CH3F  e.P4
sp2
ae
3. (2024·西安一中段考)(1)Na3[Co(NO2)6]中的N 中N原子
为 杂化,空间结构名称为 形。
(2)一种Co(Ⅱ)的配合物结构如图所示,下列说法错误的是
(填字母)。
sp2
V
A. 配合物中的氯元素是Cl-
B. 配合物中Co2+配位数为4
C. 结构中所有N原子有sp2、sp3杂化
D. 结构 中所有原子共平面
BD
4. (2024·潍坊高三测试节选)(1)NO2与N 具有相同的空间结构,
NO2可聚合为N2O4,原因是

解析:NO2与N 空间结构相同,则NO2的中心原子N也为sp2杂化,3个sp2杂化轨道中,2个容纳2个成键电子对,1个容纳1个单电子,两个NO2分子中的单电子配对成键,形成N2O4。
NO2分子中N原子的杂化轨道中存在单电

(2)由于氮的孤电子对之间的相互排斥,使得全氮类物质,如N4
( )、 ( )非常不稳定,存在时间极短。Zn
(N5)2可以稳定存在,原因是

解析:由 的结构可知其孤电子对数目较多,对成键电子对的排斥力大,不稳定,而与Zn2+形成化合物时, 中的孤电子对与Zn2+中的空轨道结合形成配位键,成键电子对之间的排斥力小,所以Zn(N5)2能稳定存在。
与Zn2+形成配位键,使N原
子的孤电子对转变为成键电子对,排斥力变小
命题热点3
03
结构决定性质——解释原因类简答题
1. 孤电子对对键角的影响(BP—成键电子对,LP—孤电子对)
分子 杂化轨道角度 排斥力分析 实际键角
H2O 109°28' LP—LP>LP—BP>BP—BP 105°
NH3 109°28' LP—BP>BP—BP 107°
COCl2 120° C O对C—Cl的排斥力大于C—Cl对C—Cl的排斥力 形成两种键角
分别为124°18'、
111°24'
知|识|强|化
2. 晶体熔、沸点高低的比较
共价晶体 原子半径越小、键长越短,则键能越大,其熔、沸点就
越高,如金刚石>晶体硅
离子晶体 阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越
强,熔、沸点就越高,如MgO>MgCl2,NaCl>CsCl
金属晶体 金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其形成的金
属键越强,金属单质的熔、沸点就越高,如Al>Mg>Na



体 存在分子间
氢键 其熔、沸点较高,如H2O>H2S
组成和结构
相似 相对分子质量越大,其熔、沸点就越高,如HI>HBr
真|题|研|析
1. (2024·全国甲卷35题节选)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的
卤化物熔点数据如表,结合变化规律说明原因:


物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4
熔点/℃ 442 -34 29 143
SnF4为离子晶体,其
熔点高于其他三种物质,SnCl4、SnBr4、SnI4均为分子晶体,相对分子
质量越大,分子间作用力越强,熔点越高
2. (2024·浙江6月选考17题节选)化合物HA、HB、HC和HD的结构
如图。
   
   
(1)HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照
氢键由强到弱对三种酸排序:    ,请说明理由:


HC>HB> HA
HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:
C O>C S>C Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性
逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强
(2)已知HC、HD钠盐的碱性:NaC>NaD,请从结构角度说明理
由:



S的原子半径大于O的原子半径,S—H的键长大于O—H,
S—H的键能小于O—H,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比
HC更易电离出H+,酸性:HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱
性:NaC>NaD
3. (2023·湖南高考17题节选)
物质 Ga(CH3)3 Et2O CH3I NR3
沸点/℃ 55.7 34.6 42.4 365.8
已知:Et2O(乙醚)可作为配体。
回答下列问题:
(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是 。
分子晶体
解析:晶体Ga(CH3)3的沸点较低,为分子晶体。
(2)比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3 Ga(CH3)3
(Et2O)(填“>”“<”或“=”),其原因是

解析: 中Ga为sp2杂化,Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为
sp3杂化,因此C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3>Ga(CH3)3
(Et2O)。

Ga(CH3)3
中Ga为sp2杂化,Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化
能|力|进|阶
1. (1)S 的键角小于S 的原因是


S 中无孤电子对,S 中
有1个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力更大,导致S 的键
角小于S
(2)NF3的键角 NH3的键角(填“>”“<”或“=”),理由



F的电负性比H大,NF3中N原子周围电子云的密度减小,成键
电子对之间的排斥力较小,因而键角较小
2. (2024·西宁一模)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中,熔点较
低的是 ,其原因是


(3)CH3N 中H—N—H的键角比NH3中H—N—H的键角 (填
“大”或“小”),理由是



CH3N 中N形成4个σ键,而NH3
分子中N有1个孤电子对,孤电子对对H—N的排斥力更大,H—
N—H的键角变小
BaO
由于BaO、MgO均为离子晶体,阴离子相
同,阳离子电荷相同,镁离子半径比钡离子半径小,MgO的离子键键能
较大,其熔点较高,BaO熔点较低
物质 ZnF2 ZnCl2 ZnBr2 ZnI2
熔点/℃ 872 290 394 446
ZnF2的熔点远高于ZnCl2的主要原因是

(2)已知HF与F-通过氢键结合成H 。
①1 mol NH4HF2中含有 mol σ键。
②判断H 微粒间能否形成氢键,并说明理由:


ZnF2是离子晶体,ZnCl2是分子
晶体
3. (2024·海南部分学校三模)(1)已知:
5
不能,在H
(F—H…F-)离子中,氢原子已经形成氢键,H 离子间没有形
成氢键的氢原子
4. (2024·北京西城区一模)(1)沸点:环氧丙烷 CO2(填
“>”或“<”),解释其原因:

(2)HCN有酸性但乙炔无明显酸性,HCN的酸性比乙炔的强的原因



二者均为分子构成的物质,环氧丙
烷的相对分子质量更大,分子的极性更大,范德华力更大
N原子的电负性大,—CN具有吸电子效应,使HCN中H—C的
极性更大,更易断裂
命题热点4
04
原子分数坐标和晶胞结构投影图
知|识|强|化
1. 原子分数坐标
(1)概念: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,称为原子分数坐标。
(2)原子分数坐标的表示方法
晶胞中的任一个原子的中心位置均可用3个分别小于1的数在立体
坐标系中表示出来,如图中位于晶胞原点A(顶角)的原子的坐
标为(0,0,0);B点原子分数坐标为 ;C点原子分
数坐标为 ;D点原子分数坐标为 。
2. 晶胞结构投影图
晶胞结构 xy平面上的投影图
(1)画或判断投影图时,一定要注意x、y、z轴的方向。
(2)表格中晶胞结构模型中的原子也可以换为不同的原子,但在投影
图中的位置不变。
真|题|研|析
1. (2024·甘肃高考15题节选)某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示,沿x
轴方向的投影为图乙,晶胞底面显示为图丙,晶胞参数a≠c,α=β=γ
=90°。图丙中Ca与N的距离为 pm;化合物的化学式
是 ,其摩尔质量为M g·mol-1,
阿伏加德罗常数的值是NA,则晶体的密度
为 g·cm-3(列出计算表
达式)。
a
Ca3N3B
×1030
解析:图丙中的Ca位于正方形顶点,N位于正方形中心,故Ca与N的距
离为 a pm;由均摊法可知,晶胞中Ca的数目为8× +2=3,N的数目
为8× +2× =3,B的数目为4× =1,则该化合物的化学式为
Ca3N3B;该晶胞体积为a2c×10-30 cm3,则晶体的密度为 ×1030
g·cm-3。
2. (2022·河北高考17题节选)如图是CZTS四元半导体化合物的四方
晶胞。
(1)该物质的化学式为 。
解析:由晶胞结构可知,位于顶角和体心的锌原子个数为8× +1=2,位于面上的铜原子个数为8× =4,位于面心和棱上的锡原子个数为2× +4× =2,位于体内的硫原子个数为8,则该物质的化学式为ZnSnCu2S4。
ZnSnCu2S4
(2)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  ( , , ) 。
( , , )
解析:若将晶胞先分为上下两个相等的正方体后再将每个正方体继续分为8个相等的小正方体,则B原子位于上面的正方体分割成的8个小立方体中位于右下后方的小立方体的体心,由A原子的坐标为( , , )可知,B原子的坐标为( , , )。
能|力|进|阶
1. (2024·大庆中学月考)常见的铜的氧化物有CuO和Cu2O两种。已知:
CuO晶胞中O2-的位置如图1所示;两种晶胞中Cu+和Cu2+的位置相同,
其在晶胞侧视图中的位置相同(如图2),假设两种晶胞的参数相同,
CuO晶体的密度是ρ g·cm-3。
解析:由晶胞结构可知,晶胞中氧离子位于顶角和面心,晶胞中4个铜离子位于体对角线的 处,坐标参数分别为( , , )、( , , )、( , , )和( , , )。
(1)CuO晶胞中,铜离子的坐标参数是( , , )、( , ,
)、  ( , , ) 和  ( , , ) 。
( , , )
( , , )
(2)Cu2O晶体的密度是 g·cm-3(用含ρ的代数式表示)。
解析:由题意可知,氧化铜和氧化亚铜的晶胞中铜原子的个数相同,由两者晶胞参数相同可知,晶胞体积相同,则晶体的密度之比为 ∶ ,所以氧化亚铜的密度为0.9ρ g·cm-3。
0.9ρ
2. (2024·南开中学检测)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方
式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的
Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Mg原子之间最短
距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度
是 g·cm-3(列出计算表达式)。
a

解析:如图所示,CD距离为y,该长度为体对角线BC
长度的 = × ×a pm= a pm;该晶胞中Mg原子
位于8个顶角上,6个面心上,在晶胞内部有4个Mg原
子,所以Mg原子个数=8× +6× +4=8,Cu原子位于晶胞内部,有16个;晶胞体积=(a×10-10 cm)3,晶胞密度= = g·cm-3=
g·cm-3。
3. (2024·福州高级中学段考)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,MnS
晶胞结构如图所示:
(1)Mn原子的配位数是 ,距离Mn原子最近的Mn原子有
个。
解析:晶胞中Mn原子周围有6个S原子与Mn原子的距离最近,则Mn原子的配位数为6;晶胞中位于体心的Mn原子与位于棱上的Mn原子距离最近,则距离Mn原子最近的Mn原子有12个。
6
12
(2)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MnS晶胞坐标系中,1号S原子坐标为(0,
0,0),3号S原子坐标为(1,1,1),则2号S原子坐标
为 。
( ,1, )
解析:位于顶角的1号S原子和3号S原子的坐标分别为(0,0,0)、(1,1,1),则晶胞的边长为1,位于面心的2号S原子坐标为( ,1, )。
(3)已知:MnS晶体的密度为ρ g·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,
则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为 pm(列
出计算式即可)。
× ×1010
解析:晶胞中位于顶角和面心的硫原子个数为8× +6× =4,位于
棱上、体心的锰原子个数为12× +1=4,设晶胞的参数为a pm,由晶胞的质量公式可得: =(a×10-10)3ρ,解得a= ×1010,晶胞中阴、阳离子最近距离为面对角线长的 ,距离为 × ×1010 pm。

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