1 . 以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
(1)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______。

(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。

2 . 最近科研人员发现，用[Ni(cyclam)]²⁺(结构如图a)作电催化剂、二茂铁(结构如图c)作为牺牲电子供体，NH₄PF₆作为电解质和质子供体，CH₃CN作溶剂，可实现有效催化还原CO₂。

回答下列问题：
(1)基态Ni原子转化为基态Ni²⁺失去_______轨道的电子；基态Fe原子核外电子排布式为_______。
(2)NH₄PF₆中NH空间构型为_______；N、P、F的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)CH₃CN分子中碳原子杂化方式为_______。
(4)已知3个及以上原子构成的离子团或分子中，原子有彼此平行的未参与杂化的p轨道电子，连贯重叠在一起构成π型化学键，又称为大π键，可用符号表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数，如苯中的大π键可表示为。二茂铁[(C₅H₅)₂Fe]中五元环的大π键可表示为_______。
(5)[Ni (cyclam)]²⁺可由某些镍的化合物与cyclam 反应制得。[Ni(cyclam)]²⁺中，Ni²⁺的配位数为_______；cyclam可溶于水，而环十四烷不溶于水，其原因是_______。
(6)某镍、砷晶体结构如图所示。该晶体的密度为_______g·cm^-3(列出计算式即可)。

3 . 一种无机纳米晶体材料，仅由铯、铅、溴三种元素构成，在太阳能电池方向有巨大应用前景。回答下列问题：
(1)基态原子核外电子占据能量最高的能级的电子云轮廓图形状为_______。属于_______区元素。
(2)位于同主族，元素的第一电离能分别为、。的原因是_______。
(3)三种元素的电负性如下表。具有较高的熔点(855℃)，PbBr₂具有较低的熔点(373℃)，原因是_______。

电负性
F	Br	Pb
4.0	2.8	1.9

(4)该晶体材料的立方结构如图所示，其化学式为_______。若其晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为，则该晶体密度=_______。

(5)该晶体材料电池并未实现商业化，原因在于自身的不稳定性。
①该晶体材料在潮湿环境中易从固体变成溶液(发生相变)，导致器件效率降低，其原因是_______。
②某大学采用对该材料进行钝化处理可有效提高其稳定性，钝化机理如图所示。根据晶格应变驰豫，_______(离子)脱离晶格，用钝化后的晶体比原晶体材料更稳定，其原因是_______。

(已知：应力与应变相伴而生，从原子尺度上来理解，应力为单位晶格上的作用力，应变即为晶格的拉伸或收缩，对应于拉伸应变和压缩应变。对应出现的驰豫是指一个宏观平衡系统由于受到外界的作用变为非平衡状态，再从非平衡状态过渡到新的平衡态的过程。)

4 . 2022年春晚节目《只此青绿》取材于宋代名画《千里江山图》，该画描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu₃(CO₃)₂(OH)₂]。请回答下列问题：
(1)基态铜原子价电子排布式为_______。从原子结构角度分析，第二电离能I₂(Fe)与I₂(Cu)的关系是I₂(Fe)_______I₂(Cu) (填“>”“<”或“=”)，并解释有关原因_______。
(2)的空间构型为_______。
(3)我国科学家制取了一种铜的配合物如图所示，该配合物中四种非金属元素电负性由大到小的顺序是_______(填元素符号)，该配合物中采用sp²杂化的碳原子与sp³杂化的碳原子个数比为_______。

(4)黄铜矿是主要的炼铜原料，晶胞结构如下图1所示，晶胞中S原子的投影位置如图2所示。

①Fe³⁺周围距离最近的S^2-的个数为_______。
②该晶胞上下底面均为正方形，侧面与底面垂直，晶胞参数如图所示，晶胞的密度为ρ g/cm³，则阿伏加德罗常数(N_A)为_______mol^-1(用a、b、ρ表示，并化成最简)。

6 . 我国科学家研究发现，在KOH催化下，CO(NH₂)₂和LiTPSI还原形成稳定的LiF/高分子双层SEI，使LiMn₂O₄//Li₄T₁₅O₁₂电池稳定工作。请回答下列问题：
(1)基态Mn²⁺的电子排布式为[Ar]____。基态K原子核外电子云轮廓图呈球形的能级上占据的电子总数为____。
(2)Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能的主要原因是____。
(3)CO(NH₂)₂中元素电负性由大到小的顺序为____(用元素符号表示)。CO(NH₂)₂分子中碳原子的杂化方式为____。
(4)几种钛的卤化物的熔点如表所示：

卤化物	TiF4	TiCl4	TiBr4	TiI4
熔点/℃	377	-25	39	150

钛的卤化物熔点呈上述变化的主要原因是____。
(5)一种钛的氧化物晶胞如图1所示，其化学式为____。

(6)由钾、镍、氟组成的一种晶体结构如图2所示，该晶体密度为____g·cm^-3(只列计算式即可)。

7 . 我国科学家预测全固态氟离子电池(CsPb_1-xK_xF_3-x)可能替代锂离子电池。回答下列问题：
(1)基态K原子核外电子云轮廓图呈球形的能级上占据电子总数为_______。基态氟离子的电子排布式为_______。
(2)常见的含氟分子有HF、SiF₄、OF_2.其中，属于非极性分子的有_______(填化学式)，氟的电负性大于氯，但是HF的酸性比HCl的弱，其主要原因是_______(提示：从分子间作用力角度分析)。
(3)我国科学家研究发现，在锂/氟化石墨电池中添加BF₃，会提高能量转化效率。放电时，发生反应为LiF(s)+BF₃(g)=LiBF₄(aq)，BF的空间结构为_______，上述反应中B原子的杂化类型变化为_______。
(4)CsF、KF的熔点分别为682℃、858℃，其熔点差异的主要原因是_______。
(5)铯、金、氯组成一种晶体，已知金元素有+1、+3价，它的晶胞如图1所示。大灰球为Cs，小黑球为Cl，其余球为Au。该晶体的化学式为_______，其中金原子有2种不同的化学环境，形成2种不同的离子，它们是_______和_______。

(6)铅单质的面心立方最密晶胞如图2所示。它的晶胞空隙率为_______(用含π的式子表示；提示：晶胞空隙率=1-)。

8 . 铝离子电池能量密度高、成本低且安全性高，是有前景的下一代储能电池。铝离子电池一般采用离子液体作为电解质，几种离子液体的结构如下。

回答下列问题：
(1)基态铝原子的核外电子排布式为___________。
(2)基态氮原子的价层电子排布图为___________(填编号)。

A．

B．

C．

D．

(3)化合物I中碳原子的杂化轨道类型为___________，化合物II中阳离子的空间构型为___________。
(4)化合物III中O、F、S电负性由大到小的顺序为___________。
(5)传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体有相对难挥发的优点，原因是___________。
(6)铝离子电池的其中一种正极材料为AlMn₂O₄，其晶胞中铝原子的骨架如图所示。

①晶体中与Al距离最近的Al的个数为___________。
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，如图中原子1的坐标为(，，)，原子2的坐标为(，，)，则原子3的坐标为_____。
③已知该晶体属于立方晶系，晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体的密度为______g·cm^-3(列出计算式)。

9 . 磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。
(1)磷原子核外电子排布式为_______。
(2)羟基磷灰石[Ca₅(PO₄)₃OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(-OH)中氧原子的杂化方式为_______，的空间构型为_______，该化合物中所含元素电负性最大的是_______。
(3)磷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：
B：(0，0，0)；(，，0)；(，0，)；(0，，)……
P：(，，)；(，，)；(，，)；(，，)……
①请在图中画出磷化硼晶胞的俯视图_______。

②与每个磷原子紧邻的硼原子有_______个，与每个硼原子紧邻的硼原子有_______个。
(4)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y)，某磷钇矿的结构如图所示。该磷钇矿的化学式为_______，与互为等电子体的阴离子有_______(写出一种离子符号)。已知晶胞参数a=0.69nm，c=0.60nm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该磷钇矿的密度为_______g·cm^-3(列出计算式)。

10 . 硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
(1)基态硅原子最外层的电子排布图为_______，晶体硅和碳化硅熔点较高的是_______(填化学式)；
(2)硅和卤素单质反应可以得到，的熔沸点如下表：

熔点/K	183.0	203.2	278.6	393.7
沸点/K	187.2	330.8	427.2	560.7

①0℃时，、、、呈液态的是____(填化学式)，沸点依次升高的原因是_____，气态分子的空间构型是_______；
②与N-甲基咪唑 反应可以得到，其结构如图所示：

N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，H、C、N的电负性由大到小的顺序为_______，1个中含有_______个键；
(3)下图是、、三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。

①已知化合物中和的原子个数比为1：4，图中Z表示_______原子(填元素符号)，该化合物的化学式为_______；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，，则该晶体的密度_______(设阿伏加德罗常数的值为，用含a、b、c、的代数式表示)。