结合物质结构与性质相关知识,回答下列问题。
(1)基态原子的价层电子排布式为_______ 。
(2)分子中的N原子杂化类型为_______ ,分子的空间构型为_______ ,属于_______ (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)吡啶()在水中的溶解度远大于苯,可能原因是①吡啶和均为极性分子相似相溶,而苯为非极性分子;②_______ 。
(4)①如图所示,该有机物中和键的数目比为_______ 。
②比较、P、S的第一电离能的大小:_______ (从大到小排序)。
(5)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:
该配合物中存在的化学键有_______ (填序号)。
a.离子键 b.配位键 c.金属键 d.共价键 e.氢键
(6)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,该晶体结构中所含N、原子个数比为_______ 。
(1)基态原子的价层电子排布式为
(2)分子中的N原子杂化类型为
(3)吡啶()在水中的溶解度远大于苯,可能原因是①吡啶和均为极性分子相似相溶,而苯为非极性分子;②
(4)①如图所示,该有机物中和键的数目比为
②比较、P、S的第一电离能的大小:
(5)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如图所示:
该配合物中存在的化学键有
a.离子键 b.配位键 c.金属键 d.共价键 e.氢键
(6)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,该晶体结构中所含N、原子个数比为
更新时间:2023-04-01 21:29:28
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【推荐1】周期表前四周期的元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大,A是周期表中原子半径最小的元素,B的基态原子中只有1个未成对电子,C基态原子中有7种不同运动状态的电子,D的最外层电子数是其所处周期数的3倍,E与D同主族,F的一价阳离子最外层有18个电子。回答下列问题:
(1)F在周期表中的位置是_____________
(2)A元素与其他元素形成的含氧酸中,酸根呈三角锥结构的酸是_________ ,该酸的中心原子的杂化方式为_________
(3)CA3极易溶于水,试从下图中判断CA3溶于水后形成CA3·H2O的合理结构为_____ (填字母代号),推理依据是___________
(4)元素B可形成H3BO3,已知H3BO3的电离方程式为H3BO3+2 H2O⇌[B(OH)4]一+H3O+
①基态B、D原子的第一电离能由小到大的顺序为__________ (用元素符号表示)
②[B(OH)4]一中B原子的杂化类型为_______________
③写出一种与H3O+互为等电子体的分子的化学式:___________
④H3BO3晶体在热水中的溶解度大于冷水中的溶解度的原因为__________________
(1)F在周期表中的位置是
(2)A元素与其他元素形成的含氧酸中,酸根呈三角锥结构的酸是
(3)CA3极易溶于水,试从下图中判断CA3溶于水后形成CA3·H2O的合理结构为
(4)元素B可形成H3BO3,已知H3BO3的电离方程式为H3BO3+2 H2O⇌[B(OH)4]一+H3O+
①基态B、D原子的第一电离能由小到大的顺序为
②[B(OH)4]一中B原子的杂化类型为
③写出一种与H3O+互为等电子体的分子的化学式:
④H3BO3晶体在热水中的溶解度大于冷水中的溶解度的原因为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】过渡金属钛(Ti)性能优越,是继铁、铝之后应用广泛的“第三金属”,被誉为“未来钢铁”、“战略金属”。回答下列问题:
(1)下列Ti 原子电子排布式表示的状态中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______ (填标号)。
(2)TiCl4是氧化法制取钛的中间产物,TiCl4分子结构与TiCl4相同,二者常温下都是无色液体,则TiCl4分子的空间结构为_______ 。TiCl4的稳定性比CCl4差,极易水解,原因是_______ (从原子半径、键长和键能的角度分析)。
(3)六氟合钛酸钾(K2TiF6)可用作钛酸和金属钛的制造。六氟合钛酸钾中存在[TiF6]2-,该晶体中不存在的化学键是 _______ (填标号)。
(4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下:
①有机物甲中标“*”的碳原子的杂化方式为_______ ,1mol甲分子中含有_______ mol σ键。
②有机物乙中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______ 。
③有机物乙的沸点高于有机物甲,其主要原因是_______ 。
(5)嫦娥三号卫星上的PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。
①晶体中一个Ba2+周围距离最近的O2-数目为_______ 。
②已知该晶体的密度为_______ ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中Ba2+与Ti4+之间的最短距离为 _______ pm (列出计算式)。
(1)下列Ti 原子电子排布式表示的状态中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______ (填标号)。
A.[Ar]3d²4s¹4p¹ | B.[Ar]3d²4s² |
C.[Ar]3d³4s²4p¹ | D.[Ar]3d¹4s¹4p² |
(2)TiCl4是氧化法制取钛的中间产物,TiCl4分子结构与TiCl4相同,二者常温下都是无色液体,则TiCl4分子的空间结构为
(3)六氟合钛酸钾(K2TiF6)可用作钛酸和金属钛的制造。六氟合钛酸钾中存在[TiF6]2-,该晶体中不存在的化学键是 _______ (填标号)。
A.离子键 | B.极性键 | C.非极性键 | D.配位键 |
(4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下:
①有机物甲中标“*”的碳原子的杂化方式为
②有机物乙中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是
③有机物乙的沸点高于有机物甲,其主要原因是
(5)嫦娥三号卫星上的PIC元件(热敏电阻)的主要成分——钡钛矿的晶胞结构如图所示。
①晶体中一个Ba2+周围距离最近的O2-数目为
②已知该晶体的密度为
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【推荐3】Ⅰ.氯化钠是一种典型且极具魅力的晶体,我们通过学习氯化钠可以更好地了解其他类似物质的结构。已知氯化钠的晶胞如图1所示。(1)基态氯原子的价电子中自旋状态相反的电子数之比为___________ 。
(2)已知NaCl的密度为,NaCl的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则在NaCl晶体里和的最短距离为___________ pm。
(3)下列关于氯化钠的说法不正确的是___________。
(4)用离子方程式表示氯碱工业反应原理___________ 。
Ⅱ.我国某研究所于2022年研制出一种新型离子液体[CPMIm]Cl(如图2)可弥补该电池表面的和缺陷,进一步提高该电池的性能。(5)离子液体[CPMIm]Cl中存在的化学键步型是___________ (填选项字母)。
A.离子键 B.共价键 C.氢键
(6)离子液体[CPMIm]Cl中不同杂化方式的碳原子个数比:___________ 。
(7)相较于传统液态有机溶剂,该离子液体具有难挥发的优点,原因是:___________ 。
(2)已知NaCl的密度为,NaCl的摩尔质量为,阿伏加德罗常数的值为,则在NaCl晶体里和的最短距离为
(3)下列关于氯化钠的说法不正确的是___________。
A.基态的电子有5种空间运动状态 |
B.第三周期离子半径最大的是 |
C.第三电离能大小: |
D.每个氯离子周围与它最近且等距的氯离子有12个 |
Ⅱ.我国某研究所于2022年研制出一种新型离子液体[CPMIm]Cl(如图2)可弥补该电池表面的和缺陷,进一步提高该电池的性能。(5)离子液体[CPMIm]Cl中存在的化学键步型是
A.离子键 B.共价键 C.氢键
(6)离子液体[CPMIm]Cl中不同杂化方式的碳原子个数比:
(7)相较于传统液态有机溶剂,该离子液体具有难挥发的优点,原因是:
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【推荐1】钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。回答下列问题:
(1)基态钛原子价电子排布式为___________ ;与钛同周期且未成对电子数相同的元素有___________ (填元素名称)。
(2)氨合硼氢化钛[]中的空间构型为___________ ,键角HBH___________ HNH(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是___________ 。
(3)二氧化钛纳米材料是一种高效催化剂,如图反应:
化合物乙中采取sp3杂化方式的三种元素的电负性由大到小的顺序为___________ ,化合物存在对映异构体种数甲___________ 乙(填“多于”、“少于”或“等于”)。
(4)电解TiCl4的稀盐酸溶液可制得较稳定的紫色晶体。已知该晶体的配位数为6,两种配体的个数比为5:1,该配合物的化学式为___________ 。
(5)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,该晶体结构中与Ti原子距离最近且相等的N原子有___________ 个;已知该晶体的密度为dg/cm3,两个Ti原子之间的最近距离为apm,则阿伏加德罗常数的数值NA可表示为___________ 。
(1)基态钛原子价电子排布式为
(2)氨合硼氢化钛[]中的空间构型为
(3)二氧化钛纳米材料是一种高效催化剂,如图反应:
化合物乙中采取sp3杂化方式的三种元素的电负性由大到小的顺序为
(4)电解TiCl4的稀盐酸溶液可制得较稳定的紫色晶体。已知该晶体的配位数为6,两种配体的个数比为5:1,该配合物的化学式为
(5)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,该晶体结构中与Ti原子距离最近且相等的N原子有
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【推荐2】磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。
(1)基态磷原子价电子的轨道表示式是___________ 。
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷(P4)是分子晶体,易溶于CS2,难溶于水,可能原因是___________ 。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法不正确的是___________ (填字母序号)
a.层与层之间的作用力是共价键
b.分子中磷原子杂化方式为sp2杂化
c.是混合型晶体
(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+,为避免颜色干扰,常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-。由此推测与Fe3+形成的配离子更稳定的配体是___________ , 其空间构型是___________ 。
(4)第IIIA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2000、1070°C,二者属于___________ 晶体,其熔点差异的原因___________ 。
②磷化硼是一种半导体材料,晶胞结构如下图所示。已知晶胞边长apm,阿伏加德罗常数为NA,磷化硼晶体的密度是___________ g/cm3(1pm=10-10cm)
(1)基态磷原子价电子的轨道表示式是
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷(P4)是分子晶体,易溶于CS2,难溶于水,可能原因是
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体是与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法不正确的是
a.层与层之间的作用力是共价键
b.分子中磷原子杂化方式为sp2杂化
c.是混合型晶体
(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+,为避免颜色干扰,常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-。由此推测与Fe3+形成的配离子更稳定的配体是
(4)第IIIA族磷化物均为共价化合物,被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2000、1070°C,二者属于
②磷化硼是一种半导体材料,晶胞结构如下图所示。已知晶胞边长apm,阿伏加德罗常数为NA,磷化硼晶体的密度是
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【推荐3】以北京大学马丁教授为代表的多个团队,研发出了高效的铁基(如、、、)费托合成催化剂,以和为原料可高产率合成烯烃、烷烃,如、,为煤的气化、液化使用开拓了新途径。
⑴中能量最高的能级上的电子云有__________ 种伸展方向,位于不同方向中运动的电子的能量大小关系是_______________ 。当原子电子排布由时,体系的能量_________ (填“增大”或“减小”)。
⑵、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________ ;分子中碳原子的杂化轨道类型为________________ ;题干所述反应中分子中断裂的化学键类型为__________ (填字母)。
A.2个σ键、1个键B.1个σ键、2个键C.非极性键
⑶新戊烷分子中5个碳原子形成的空间构型是_______________ ,该分子是________ (填“极性”或“非极性”)分子。随着烃分子中碳原子数目的增加,同系物的沸点升高,其原因是_________ 。
⑷碳、铁之间可形成多种化合物,其中一种化合物的晶体结构(面心立方结构)如图所示:
则编号为①的原子的坐标为_____________ ;该化合物的化学式为_____________ ;设该晶体的晶胞参数为,阿伏加 德罗常数的值为,则该晶体的密度为____________________ (列出计算式即可)。
⑴中能量最高的能级上的电子云有
⑵、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
A.2个σ键、1个键B.1个σ键、2个键C.非极性键
⑶新戊烷分子中5个碳原子形成的空间构型是
⑷碳、铁之间可形成多种化合物,其中一种化合物的晶体结构(面心立方结构)如图所示:
则编号为①的原子的坐标为
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【推荐1】硼及其化合物是用途广泛的化工原料,硼可以与多种元素形成化合物。
(1)下列说法正确_______。
(2)硼酸是白色片状晶体,有滑腻感(层状结构如图1),层内硼酸分子以范德华力、共价键和_______ (填作用力类型)形成环状结构。硼酸晶体在冷水中的溶解度很小,但在热水中较大,试从微粒间作用力 角度分析可能的原因是_______ 。
(3)图2为一种金属钙硼化物的立方晶胞,该晶体是共价晶体,其化学式为_______ 。下列有关该化合物的描述,说法正确的是_______ 。
A.用作金属熔炼的脱氧剂
B.熔点高,硬度大,可用作耐火材料、火箭外壳
C.具有可燃性,用作工业燃料
D.常温下具有导电性,在半导体电磁工业中有广阔的应用前景
(1)下列说法正确_______。
A.是平面三角形结构,B发生杂化 |
B.第一电离能 |
C.键角 |
D.氨合三氟化硼存在配位键,B发生杂化 |
(3)图2为一种金属钙硼化物的立方晶胞,该晶体是共价晶体,其化学式为
A.用作金属熔炼的脱氧剂
B.熔点高,硬度大,可用作耐火材料、火箭外壳
C.具有可燃性,用作工业燃料
D.常温下具有导电性,在半导体电磁工业中有广阔的应用前景
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【推荐2】是重要的金属元素,回答下列问题:
(1)有顺式和反式两种结构,则分子的空间构型为_______ (填“平面四边”或“正四面体”)形,其中心原子的杂化方式推断合理的是_______ (填标号)。
A. B. C. D.
(2)写出的等电子体:_______ (写出一种即可)。
(3)均为第ⅡA族元素,氯化铍晶体易吸湿、水解、升华,可溶于有机溶剂。一定条件下有下列存在形式:
①氯化铍晶体的晶体类型是_______ ,甲的空间构型是_______ 。
②乙中的杂化轨道类型是_______ ,从化学键角度分析形成丙的原因:_______ 。
(1)有顺式和反式两种结构,则分子的空间构型为
A. B. C. D.
(2)写出的等电子体:
(3)均为第ⅡA族元素,氯化铍晶体易吸湿、水解、升华,可溶于有机溶剂。一定条件下有下列存在形式:
①氯化铍晶体的晶体类型是
②乙中的杂化轨道类型是
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【推荐3】新型半导体材料如氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题:
(1)基态镓原子中最高能层的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图形为_______ 。
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①写出化学物Ⅰ的分子式_______ ,分子中有_______ 对孤对电子。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为_______ ,_______ 。
(3)氮化镓晶体有闪锌矿型和纤锌矿型两种结构,闪锌矿型晶胞结构如图所示。
闪锌矿型立方氮化镓晶体中,由氮原子构成的正八面体空隙和正四面体空隙之比为_______ 。
(4)氨硼烷()是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为_______ 。
②氮硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是_______ (填序号)。
a.和 b.和 c.和
(5)B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录,该化合物的晶体结构单元如图所示,其中Mg原子间形成正六棱柱,6个B原子分别位于六个三棱柱棱心。则相邻B原子与Mg原子间的最短距离为_______ (用含x、y的代数式表示)。
(1)基态镓原子中最高能层的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图形为
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示:
①写出化学物Ⅰ的分子式
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为
(3)氮化镓晶体有闪锌矿型和纤锌矿型两种结构,闪锌矿型晶胞结构如图所示。
闪锌矿型立方氮化镓晶体中,由氮原子构成的正八面体空隙和正四面体空隙之比为
(4)氨硼烷()是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷晶体中B原子的杂化方式为
②氮硼烷分子中与N相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,它们之间存在静电相互吸引作用,称为双氢键,用“”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是
a.和 b.和 c.和
(5)B和Mg形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录,该化合物的晶体结构单元如图所示,其中Mg原子间形成正六棱柱,6个B原子分别位于六个三棱柱棱心。则相邻B原子与Mg原子间的最短距离为
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【推荐1】钒(23V)被称为“现代工业味精”,可添加在钢铁中,并以钛一铝-钒合金的形式用于航天领域;钒的化合物被广泛用作催化剂、燃料及电池等。我国钒钛磁铁矿储量较大,是世界上产钒大国。请完成下列问题:
(1)钒的基态原子的价电子排布图为___________ 。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如下图1所示,则该氧化物的化学式为___________ ,其熔沸点比下图3(为邻苯二甲酸酐的结构)物质的熔沸点要___________ (填“高”“低”或“差不多”)。
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸、邻苯三甲酸酐、乙烯、丙烯中,均使用五氧化二钒作催化剂。
①五氧化二钒的结构简式如上图2所示,则该结构中含有___________ 个π键。
②在丙醛( CH3CH2CHO)分子中碳原子的杂化方式分别为___________ 。
③C、N、O、Ne四元素,其第一电离能从大到小的顺序依次为______________________ 。
④V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。列举与VO43-空间构型相同的一种阴离子:___________ (填离子符号)。
(4)已知单质钒的晶体采用体心立方堆积,晶胞如上图4所示,假设钒原子直径为d×10-7cm,钒的相对原子质量为M,则晶体密度的表达式为___________ g·cm-3。(设阿伏伽德罗常数为NA)
(1)钒的基态原子的价电子排布图为
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如下图1所示,则该氧化物的化学式为
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸、邻苯三甲酸酐、乙烯、丙烯中,均使用五氧化二钒作催化剂。
①五氧化二钒的结构简式如上图2所示,则该结构中含有
②在丙醛( CH3CH2CHO)分子中碳原子的杂化方式分别为
③C、N、O、Ne四元素,其第一电离能从大到小的顺序依次为
④V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。列举与VO43-空间构型相同的一种阴离子:
(4)已知单质钒的晶体采用体心立方堆积,晶胞如上图4所示,假设钒原子直径为d×10-7cm,钒的相对原子质量为M,则晶体密度的表达式为
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【推荐2】钻蓝(含Co、Al、O三种元素)是一种带绿光的蓝色颜料。固相法是制备钴蓝颜料方法之一,即将钴、铝的氧化物(或是两者的氢氧化物)按一定比例负载于石墨烯上,然后在马弗炉中高温灼烧、冷却、研磨。回答下列问题:
(1)基态钴原子核外电子排布式为[Ar]__ 。
(2)下列O原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是__ (填字母)。
A. B.
C. D.
(3)已知Co的活泼性与Fe相近,Co、Al、O的电负性从大到小的顺序为__ 。
(4)石墨烯的结构如图甲所示。
①每个石墨烯分子中,C(如图中1位置处)可形成σ键的个数为__ ,其杂化类型为___ 。
②C原子在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是__ 。
(5)钴蓝晶胞结构如图乙所示,其立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成。
①钴蓝的化学式为__ 。
②已知NA为阿伏加 德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为__ g·cm-3(列计算式即可)。
(1)基态钴原子核外电子排布式为[Ar]
(2)下列O原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是
A. B.
C. D.
(3)已知Co的活泼性与Fe相近,Co、Al、O的电负性从大到小的顺序为
(4)石墨烯的结构如图甲所示。
①每个石墨烯分子中,C(如图中1位置处)可形成σ键的个数为
②C原子在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是
(5)钴蓝晶胞结构如图乙所示,其立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成。
①钴蓝的化学式为
②已知NA为阿伏加 德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为
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【推荐3】磷化铟(InP)是数据通信收发器不可或缺的材料,主要用于生产光模块中的激光器、探测器芯片,可用于5G通信、数据中心、人工智能等领域。
(1)In位于第5周期ⅢA族,基态In原子的电子排布式为[Kr]______ ,在PO中P原子的______ 杂化轨道与O原子形成σ键。
(2)如图①、②、③分别表示Si、P、S、Cl的逐级电离能的变化趋势(纵坐标的标度不同),图______ (填序号)表示以上元素第三电离能的变化趋势。
(3)实验测定磷化铝和氮化铝的熔点分别为2000℃、2200℃,二者属于______ 晶体,其熔点差异的原因______ 。
(4)磷化铟晶体结构如图1所示,若晶胞参数为anm,阿伏伽德罗常数为NAmol-1,该晶胞的密度为______ g•cm-3气用含a、NA的代数式表示),晶胞中4个磷原子构成的空间构型为______ ,图2为沿y轴投影的磷化铟晶胞中所有原子的分布图,则原子3的分数坐标为_____ 。
(1)In位于第5周期ⅢA族,基态In原子的电子排布式为[Kr]
(2)如图①、②、③分别表示Si、P、S、Cl的逐级电离能的变化趋势(纵坐标的标度不同),图
(3)实验测定磷化铝和氮化铝的熔点分别为2000℃、2200℃,二者属于
(4)磷化铟晶体结构如图1所示,若晶胞参数为anm,阿伏伽德罗常数为NAmol-1,该晶胞的密度为
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