元素化学是化学的基石,不同的元素往往呈现出五彩缤纷的特性。回答下列问题:
(1)、、的沸点由高到低的顺序为___________ ,还原性由强到弱的顺序为___________ 。
(2)H、B、N、F四种元素可形成一种离子化合物,其阴、阳离子均为正四面体结构,阴、阳离子各含其中两种元素,写出一种符合要求的化学式:___________ 。
(3)金元素形成的部分离子氧化性很强,化学家们推测可能和“6s惰性电子对”效应有关,即失去6s电子对的离子会具有很强的氧化性。下列选项中具有此效应的离子是__________。
(4)已知,的N原子杂化方式为___________ ;比较键角:中的___________ 中的(填“”、“”或“”),请说明理由___________ 。
(5)的晶体结构可以看成Ⅰ型结构和Ⅱ型结构的组合,已知Ⅰ型结构中As原子在内部,每个Ⅰ型和Ⅱ型结构可近似为边长相等的立方体。一个的晶胞中Ⅰ型结构和Ⅱ型结构的比例是___________ ;(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。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如下左图,沿x、y、z轴方向的投影均为下右图。①X的化学式为___________ 。
②设X的最简式的式量为,晶体密度为,则化合物X中相邻K之间的最短距离为___________ nm(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
(1)、、的沸点由高到低的顺序为
(2)H、B、N、F四种元素可形成一种离子化合物,其阴、阳离子均为正四面体结构,阴、阳离子各含其中两种元素,写出一种符合要求的化学式:
(3)金元素形成的部分离子氧化性很强,化学家们推测可能和“6s惰性电子对”效应有关,即失去6s电子对的离子会具有很强的氧化性。下列选项中具有此效应的离子是__________。
A. | B. | C. | D. |
(4)已知,的N原子杂化方式为
(5)的晶体结构可以看成Ⅰ型结构和Ⅱ型结构的组合,已知Ⅰ型结构中As原子在内部,每个Ⅰ型和Ⅱ型结构可近似为边长相等的立方体。一个的晶胞中Ⅰ型结构和Ⅱ型结构的比例是
②设X的最简式的式量为,晶体密度为,则化合物X中相邻K之间的最短距离为
更新时间:2024-04-13 08:41:29
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【推荐1】富勒烯()是一类完全由碳组成的中空分子,在催化、光电等很多领域都有重要作用。
Ⅰ.以其完美的球烯受到科学家重视,其结构如右图所示。60个碳原子是等同的,均为近似杂化,但却有两种不同类型的碳碳键。其中一种为;另一种为。
(1)在水中溶解度______ 在甲苯中溶解度(填“>”、“<”或“≈”);
(2)请在图中标明这2种类型的键,注明键长_________ ;
(3)石墨、互为同素异形体,但相同条件下,石墨的熔点比高得多,原因是____________ 。
Ⅱ.常态下是为紫色固体,不导电,但给富勒烯掺杂金属后(用金属原子把富勒烯分子连起来或者把金属原子放进富勒烯笼子里),其在一定条件下甚至可以成为超导体。
(4)从结构角度解释为什么不导电____________ ;
(5)的晶胞结构如图所示.每个白球代表1个分子.已知一定条件下晶胞的棱长为,阿伏加德罗常数为,则该条件下的摩尔体积为_______ (用含a、的代数式表示)
(6)晶体结构中存在四面体空隙(如图中1、3、6、7围成的空隙)和八面体空隙(如图中3、6、7、8、9、12围成的空隙).所有空隙中均填充一个金属M原子,可获得某条件下的超导材料.则该超导材料中,平均一个晶胞需掺杂______ 个M原子。
Ⅰ.以其完美的球烯受到科学家重视,其结构如右图所示。60个碳原子是等同的,均为近似杂化,但却有两种不同类型的碳碳键。其中一种为;另一种为。
(1)在水中溶解度
(2)请在图中标明这2种类型的键,注明键长
(3)石墨、互为同素异形体,但相同条件下,石墨的熔点比高得多,原因是
Ⅱ.常态下是为紫色固体,不导电,但给富勒烯掺杂金属后(用金属原子把富勒烯分子连起来或者把金属原子放进富勒烯笼子里),其在一定条件下甚至可以成为超导体。
(4)从结构角度解释为什么不导电
(5)的晶胞结构如图所示.每个白球代表1个分子.已知一定条件下晶胞的棱长为,阿伏加德罗常数为,则该条件下的摩尔体积为
(6)晶体结构中存在四面体空隙(如图中1、3、6、7围成的空隙)和八面体空隙(如图中3、6、7、8、9、12围成的空隙).所有空隙中均填充一个金属M原子,可获得某条件下的超导材料.则该超导材料中,平均一个晶胞需掺杂
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【推荐2】我国科学家在《NationalScienceReview》上报道了具有特殊稳定性的类钙钛矿结构中性团簇Co13O8,理论研究表明该团簇具有独特的立方芳香性。这类新型的氧钝化金属团簇有望用作基因新材料,研究人员将其命名为“金属氧立方”。回答下列问题:
(1)钴元素的常见价态为+2和+3。写出+3价基态钴离子的价电子排布图_______ 。
(2)辉砷钴矿(主要成分为CoAsS)是一种常见的钴矿石。
①CoAsS中三种元素的电负性大小关系为_______ 。O、S的简单氢化物分子键角从大到小的顺序及原因是_______ 。
②砷的硫化物有多种,有一种硫化砷的结构为,则该分子中发生sp3杂化的元素有_______ 种;还有一种线型结构As2S2,该分子中各原子均达到8电子稳定结构,As2S2的电子式为_______ 。
(3)钴离子极易形成配合物,如[Co(NH3)6](NO3)3,与NH3互为等电子体的阳离子有_______ (任写一种),中的大π键为_______ 。
(4)钴的一种化合物晶胞结构如下图所示:
①晶胞中,Co原子位于O原子构成的_______ 空隙中。
A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体
②已知该晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞中Ti与O的最近距离是_______ nm(用含ρ、NA的代数式表示)。
(1)钴元素的常见价态为+2和+3。写出+3价基态钴离子的价电子排布图
(2)辉砷钴矿(主要成分为CoAsS)是一种常见的钴矿石。
①CoAsS中三种元素的电负性大小关系为
②砷的硫化物有多种,有一种硫化砷的结构为,则该分子中发生sp3杂化的元素有
(3)钴离子极易形成配合物,如[Co(NH3)6](NO3)3,与NH3互为等电子体的阳离子有
(4)钴的一种化合物晶胞结构如下图所示:
①晶胞中,Co原子位于O原子构成的
A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体
②已知该晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞中Ti与O的最近距离是
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【推荐3】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)与四氯乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)F原子最外层轨道表示式为_______ 。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的气态原子逐级失去电子所需能量(纵坐标的标度不同)。失去最外层的一个电子所需能量的变化图是_______ (填标号),判断的根据是_______ ,失去三个电子的变化图是_______ (填标号)。
(3)上图四种元素中,原子核外s亚层电子数与p亚层电子数相同的元素在周期表中的位置是_______ ,其形成的氢化物的沸点_______ H2S的沸点(填>、<或=),理由是_______ 。
(4)聚四氯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)FTFE_______ (填“有”、“没有”)固定熔沸点,其结构简式为:_______ 。
(1)F原子最外层轨道表示式为
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的气态原子逐级失去电子所需能量(纵坐标的标度不同)。失去最外层的一个电子所需能量的变化图是
(3)上图四种元素中,原子核外s亚层电子数与p亚层电子数相同的元素在周期表中的位置是
(4)聚四氯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)FTFE
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【推荐1】铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用非常广泛。回答下列问题:
(1)基态铁原子的核外电子排布式为___________ 。
(2)K3[Fe(CN)6 ]溶液可以检验Fe2+。K3[Fe(CN)6]中含有的σ键与π键的数目之比___________ , 与CN-互为等电子体的分子有___________ (举一例,填化学式)。
(3)酞菁钴的结构简式如图所示,其中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为___________ 。
(4)NiSO4是制备磁性材料和催化剂的重要中间体,的空间构型为___________ ,硫原子的杂化方式为___________ 。
(5)某氮化铁的晶胞结构如图所示:
①原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中,原子坐标参数A(0,0,0);B为(,,);C为(0,1,1)。则D原子的坐标参数为___________ 。
②若该晶体的密度是ρg·cm-3 ,则晶胞中两个最近的Fe的核间距为___________ cm(用含ρ的代数式表示,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(1)基态铁原子的核外电子排布式为
(2)K3[Fe(CN)6 ]溶液可以检验Fe2+。K3[Fe(CN)6]中含有的σ键与π键的数目之比
(3)酞菁钴的结构简式如图所示,其中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为
(4)NiSO4是制备磁性材料和催化剂的重要中间体,的空间构型为
(5)某氮化铁的晶胞结构如图所示:
①原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中,原子坐标参数A(0,0,0);B为(,,);C为(0,1,1)。则D原子的坐标参数为
②若该晶体的密度是ρg·cm-3 ,则晶胞中两个最近的Fe的核间距为
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【推荐2】VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)基态Se原子的的核外电子排布式为___________
(2)O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为___________ 。
(3)H2O、H2S、H2Se、H2Te的键角依次减小,其主要原因可能是___________ 。
(4)H2Se的酸性比H2S________ (填“强”或“弱”),气态分子的立体构型为_______ ,离子的中心原子的杂化类型为___________ ;
(5)在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方晶体结构如下图所示,S原子的配位数是___________ ,已知晶胞边长为,NA代表阿伏加德罗常数,则其密度为___________ (列式并计算)。
(6)定影液的主要成分是,它能溶解胶皮上为感光的,从而起到一定影响作用,为使定影液再生,进行如下的处理:
①在溶液中溶解的质量为___________ g。[已知,的平衡常数]
②写定影液再生的离子方程式为___________ 。
(1)基态Se原子的的核外电子排布式为
(2)O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为
(3)H2O、H2S、H2Se、H2Te的键角依次减小,其主要原因可能是
(4)H2Se的酸性比H2S
(5)在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方晶体结构如下图所示,S原子的配位数是
(6)定影液的主要成分是,它能溶解胶皮上为感光的,从而起到一定影响作用,为使定影液再生,进行如下的处理:
①在溶液中溶解的质量为
②写定影液再生的离子方程式为
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【推荐3】周期表前四周期元素R、X、Y、Z原子序效依次增大,RO2是红棕色气体:X位于元素周期表ⅣB族:同周期元素的基态原子中,Y的未成对电子最多;基态Z+最外层有18个电子。请回答下列问题:
(l)基态Y原子的价层电子轨道示意图为__________ 。
(2) RO3-的立体构型是______________ ,写出两个与RO3- 其有相同空间构型和键合形式的分子或离子____________ 。
(3) R及与R相邻的同周期元素中,第一电离能最大的是____ (填元素符号), 原因是_____ 。
(4)若过渡金属离子具有未成对d电子,容易吸收可见光而发生d-d跃迁,因而它们的水合离子常常具有颜色;若过渡金属离子无未成对d电子,则其水合离子是无色的。下列水合离子为无色的是_____
A. X2+ B.X4+ C. Y3+ D. Z2+
(5)右图是Z与金的一种合金晶体的立方晶胞:
① 该晶体中,Z与Au的原子个数比为_________ ;
② 原子坐标参数可表示晶胞内各原子的相对位置。图示晶胞中,原子坐标参数A为(0, 0,0 );
B为(0,1/2,1/2)则C原子(底心)的坐标参数为__________ 。
③ 已知该立方晶胞的密度为dg/cm3 ,NA为阿伏伽德罗常数的值,则晶胞参数(描述晶胞的大小和形状)a=_______ nm。(列出表达式即可)
(l)基态Y原子的价层电子轨道示意图为
(2) RO3-的立体构型是
(3) R及与R相邻的同周期元素中,第一电离能最大的是
(4)若过渡金属离子具有未成对d电子,容易吸收可见光而发生d-d跃迁,因而它们的水合离子常常具有颜色;若过渡金属离子无未成对d电子,则其水合离子是无色的。下列水合离子为无色的是
A. X2+ B.X4+ C. Y3+ D. Z2+
(5)右图是Z与金的一种合金晶体的立方晶胞:
① 该晶体中,Z与Au的原子个数比为
② 原子坐标参数可表示晶胞内各原子的相对位置。图示晶胞中,原子坐标参数A为(0, 0,0 );
B为(0,1/2,1/2)则C原子(底心)的坐标参数为
③ 已知该立方晶胞的密度为dg/cm3 ,NA为阿伏伽德罗常数的值,则晶胞参数(描述晶胞的大小和形状)a=
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【推荐1】锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)基态Zn原子的价电子轨道表示式为_______ 。
(2)锌配合物在不对称催化领域有越来越广泛的应用。一种锌配合物的结构如图所示:
①电负性:O_______ Cl(填“>”或“<”)。
②分子中C原子的杂化类型为_______ 。
(3)由K、F、Zn组成的一种晶体,属于立方晶系,其晶胞结构如下图所示。已知:阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数a=0.4058nm。
①该物质的化学式为_______ 。
②的配位数为_______ 。
③晶胞中紧邻的两个间的距离为_______ nm(列出算式即可)。
④该晶体密度的计算表达式为_______ (用含的式子表示)。
(1)基态Zn原子的价电子轨道表示式为
(2)锌配合物在不对称催化领域有越来越广泛的应用。一种锌配合物的结构如图所示:
①电负性:O
②分子中C原子的杂化类型为
(3)由K、F、Zn组成的一种晶体,属于立方晶系,其晶胞结构如下图所示。已知:阿伏加德罗常数的值为,晶胞参数a=0.4058nm。
①该物质的化学式为
②的配位数为
③晶胞中紧邻的两个间的距离为
④该晶体密度的计算表达式为
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【推荐2】氧族元素及其化合物种类繁多,应用广泛。
(1)基态硫原子的价电子排布图为___________ 。
(2)下列说法正确的是___________。
(3)许多物质的氧化物固态存在多聚体,例如五氧化二磷实际的分子式是,实验测得磷、硫、氯三种氧化物的熔点如下,推测固态三氧化硫的分子式为___________ 。
(4)12-冠-4()可与锂离子络合,其中氧的杂化方式为___________ 。
(5)锂钴复合氧化物是目前商品化锂离子电池的常用正极材料,其理想结构如图。其化学式为___________ 。
(1)基态硫原子的价电子排布图为
(2)下列说法正确的是___________。
A.在水中的溶解度比在中小 | B.的酸性弱于 |
C.氧族元素位于元素周期表中的s区 | D.热稳定性: |
(3)许多物质的氧化物固态存在多聚体,例如五氧化二磷实际的分子式是,实验测得磷、硫、氯三种氧化物的熔点如下,推测固态三氧化硫的分子式为
三氧化硫 | |||
熔点 | 613K | 289K | 182K |
(4)12-冠-4()可与锂离子络合,其中氧的杂化方式为
(5)锂钴复合氧化物是目前商品化锂离子电池的常用正极材料,其理想结构如图。其化学式为
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【推荐3】铜及其化合物在生产生活中有广泛的应用。
(1)基态Cu+离子的核外电子排布式为_______ ;Cu2O和Cu2S都是离子晶体,二者熔点较高的是_______ 。
(2)Cu2+与4-甲基咪唑()形成的配合物可用于反向ATRP(原子转移自由基聚合)的新型催化剂。4-甲基咪唑中1号N原子的孤电子对可参与形成大π键,使电子云密度降低,分子具有一定的稳定性。则能与Cu2+形成配位键的是_______ (填“1”或“2”)号N原子。
(3)Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2,其巾en代表H2N- CH2-CH2- NH2,[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有_______ 个 。
(4)一种铜合金由Cu、In、Te组成,可做热电材料。其晶胞及晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为90° ,该晶体的化学式为_______ 。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,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,)。则C点原子的分数坐标为_______ ;晶胞 中C、D原子间距离d=_______ pm。
(1)基态Cu+离子的核外电子排布式为
(2)Cu2+与4-甲基咪唑()形成的配合物可用于反向ATRP(原子转移自由基聚合)的新型催化剂。4-甲基咪唑中1号N原子的孤电子对可参与形成大π键,使电子云密度降低,分子具有一定的稳定性。则能与Cu2+形成配位键的是
(3)Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2,其巾en代表H2N- CH2-CH2- NH2,[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有
(4)一种铜合金由Cu、In、Te组成,可做热电材料。其晶胞及晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为90° ,该晶体的化学式为
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【推荐1】N和S是重要的非金属元素,聚氮化硫(SN)x是重要的超导材料,目前已成为全球材料行业研究的热点。回答下列问题:
(1)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是_____ (填字母)。
A. B.
C. D.
(2)S原子的基态原子核外有____ 个未成对电子,有__________ 种不同形状的电子云。
(3) S、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________ ,列举一种与SCN-互为等电子体的分子为_______ 。
(4) (CH3)3N中N原子杂化方式为_______ ;As与N是同主族元素,AsH3的相对分子质量比NH3大,实验测得AsH3沸点比NH3低,其原因是___________ 。
(5) GaN是一种重要的半导体材料,其晶胞结构和金刚石类似,其晶胞结构如图。
①氮化镓中氮原子与镓原子之间以_______ 键相结合,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为_______ 。
②GaN晶体的晶胞边长为a pm,摩尔质量为M g/mol,阿佛伽德罗常数的值为NA,则GaN晶体的密度为_______ g•cm-3 (只要求列算式,不必计算出结果,1pm=l0-12m)。
(1)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是
A. B.
C. D.
(2)S原子的基态原子核外有
(3) S、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
(4) (CH3)3N中N原子杂化方式为
(5) GaN是一种重要的半导体材料,其晶胞结构和金刚石类似,其晶胞结构如图。
①氮化镓中氮原子与镓原子之间以
②GaN晶体的晶胞边长为a pm,摩尔质量为M g/mol,阿佛伽德罗常数的值为NA,则GaN晶体的密度为
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【推荐2】2021年全世界前沿新材料领域取得新的进展。推动了高技术产业变革,钛(Ti)被称为“未来世界的金属”,广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题:
(1)钛的核外电子排布式是____ ;与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有____ 种。
(2)钛元素的检验方法如图:
TiO2+可与H2O2形成配离子[TiO(H2O2)]2+,其原因是____ 。
(3)二氧化钛(TiO2)是一种常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,也常用于污水处理。纳米TiO2催化的一个实例如图所示:
化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的第一电离能由大到小的顺序为____ 。化合物乙的分子中采取sp3杂化方式成键的原子数目是____ 个。
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,则氮化钛晶体化学式为____ ,该晶体结构中与N原子距离最近且相等的N原子有____ 个;该晶胞的密度dg/cm3,则晶胞结构中两个氮原子之间的最近距离为____ 。(NA为阿伏加德罗常数的数值,1pm=10-12m,只列计算式)
(1)钛的核外电子排布式是
(2)钛元素的检验方法如图:
TiO2+可与H2O2形成配离子[TiO(H2O2)]2+,其原因是
(3)二氧化钛(TiO2)是一种常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,也常用于污水处理。纳米TiO2催化的一个实例如图所示:
化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的第一电离能由大到小的顺序为
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,则氮化钛晶体化学式为
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【推荐3】铬(Cr)是重要的过渡元素,用于制不锈钢、汽车零件和录像带等。回答下列问题:
(1)铬位于元素周期表的第四周期,第_______ 族。Cr原子外围电子排布式为_______ ,它可以首先失去_______ 能级上的电子成为Cr+。
(2)铬铁尖晶石也叫铝铬铁矿,化学成分为Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%,其中铁的存在用氧化物形式表示为_______ 。Fe和Cr的电负性分别为1.8和1.66,即Fe的金属性比Cr_______ 。
(3)Cr(CO)6是一种典型的羰基配合物。其配体为CO,已知CO的结构式是CO,分子中π键的数目为_______ 。已知形成Cr(CO)6时,Cr原子的杂化方式为d2sp3,根据原子轨道杂化规律,其杂化后形成的杂化轨道数为_______ 个,Cr(CO)6的分子立体构型为_______ 。
(4)金属铬晶体为体心立方晶胞(如图),实验测得铬的密度ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA mol-1。则每个晶胞中含有的Cr原子个数为_______ ,铬原子的半径r=_______ pm。
(1)铬位于元素周期表的第四周期,第
(2)铬铁尖晶石也叫铝铬铁矿,化学成分为Fe(Cr,Al)2O4,含Cr2O3 32%~38%,其中铁的存在用氧化物形式表示为
(3)Cr(CO)6是一种典型的羰基配合物。其配体为CO,已知CO的结构式是CO,分子中π键的数目为
(4)金属铬晶体为体心立方晶胞(如图),实验测得铬的密度ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA mol-1。则每个晶胞中含有的Cr原子个数为
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