1 . 2019 年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS₂、LiCoO₂和 LiMnO₂等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题：
（1）基态 Ti 原子的价层电子排布图为____。
（2）在第四周期 d 区元素中，与 Ti 原子未成对电子数相同的元素名称________。
（3）金属钛的原子堆积方式如图所示，则金属钛晶胞俯视图为______。

（4）已知第三电离能数据：I₃（Mn）＝3246 kJ·mol^-1，I₃（Fe）＝2957 kJ·mol^-1。锰的第三电离能大于铁的第三电离能，其主要原因是______。
（5）据报道，在 MnO₂的催化下，甲醛可被氧化成 CO₂，在处理含 HCHO 的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角________CO₂中键角（填“大于”“小于”或“等于”）。
（6）Co³⁺、Co²⁺能与 NH₃、H₂O、SCN^-等配体组成配合物。
①1 mol[ Co（NH₃）₆]³⁺含______mol σ键。
②配位原子提供孤电子对与电负性有关，电负性越大，对孤电子对吸引力越大。SCN^-的结构式为[S＝C＝N] ^-，SCN^-与金属离子形成的配离子中配位原子是_______（填元素符号）。
（7）工业上，采用电解熔融氯化锂制备锂，钠还原 TiCl₄（g）制备钛。已知：LiCl、TiCl₄的熔点分别为 605℃、－24℃，它们的熔点相差很大，其主要原因是________。
（8）钛的化合物晶胞如图所示。

二氧化钛晶胞如图 1 所示，钛原子配位数为______。氮化钛的晶胞如图 2 所示， 图 3 是氮化钛的晶胞截面图（相邻原子两两相切）。已知：N_A是阿伏加 德罗常数的值，氮化钛晶体密度为 d g·cm^-3。氮化钛晶胞中 N 原子半径为________pm。

2 . 铬是一种应用广泛的金属材料。请回答下列问题：
(1)基态铬的价电子排布式为_____________，其单电子数目为______________。
(2)Cr(NH₃)₃F₃中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_______________。
(3)NH₃中N的价层电子对数为____________，已知Cr(NH₃)₃F₃中Cr的配位数为6，Cr的配位原子是_____________，NH₃与Cr³⁺成键后，N的杂化类型为       ____________。
(4)Cr(NH₃)₃F₃固体易升华，其熔沸点均较NaCl 低很多，其原因是________________。
(5)将Cr(NH₃)₃F₃在充足氧气中灼烧有Cr₂O₃生成，从Cr₂O₃晶体中取出的具有重复性的六棱柱结构如图所示，已知Cr₂O₃的摩尔质量为Mg/mol，晶体的密度为ρg/cm³，六棱柱的体积为Vcm³。六棱柱结构内部的小白球代表________(填“铬离子”或“氧离子”)阿伏加 德罗常数N_A =___________mol^-1(用含M，V，ρ的代数式表示)。

3 . 我国科学家在铁基超导研究方面取得了一系列的重大突破，标志着我国在凝聚态物理领域已经成为一个强国。LiZnAs 是研究铁基超导材料的重要前体。
(1)LiZnAs 中三种元素的电负性从小到大的顺序为_____。
(2)AsF₃分子的空间构型为_____，As 原子的杂化轨道类型为_____。
(3)CO 分子内因配位键的存在，使 C 原子上的电子云密度较高而易与血红蛋白结合， 导致 CO 有剧毒。1mol[Zn(CN)₄]^2-离子内含有的共价键的数目为_____，配原子为_____。
(4)镍的氧化物常用作电极材料的基质。纯粹的 NiO 晶体的结构与 NaCl 的晶体结构相同，为获得更好的导电能力，将纯粹的 NiO 晶体在空气中加热，使部分 Ni²⁺被氧化成 Ni³⁺后， 每个晶胞内 O^2-的数目和位置均未发生变化，镍离子的位置虽然没变，但其数目减少，造成晶体内产生阳离子空位（如图所示）。化学式为 NiO 的某镍氧化物晶体，阳离子的平均配位数为__________，阴离子的平均配位数与纯粹的 NiO 晶体相比____________（填“增大”“减小”或“不变””，写出能体现镍元素化合价的该晶体的化学式________示例：Fe₃O₄写作 Fe²⁺Fe₂³⁺O₄）。

(5)所有的晶体均可看作由某些微粒按一定的方式堆积，另外的某些微粒填充在上述堆 积所形成的空隙中。在面心立方紧密堆积的晶胞中存在两种类型的空隙：八面体空隙和四面体空隙（如下左图所示）。在 LiZnAs 立方晶胞中，Zn 以面心立方形式堆积，Li 和 As 分别填充在 Zn 原子围成的八面体空隙和四面体空隙中，在 a=0，0.5 和 1 三个截面上 Zn 和 Li 按下图所示分布：请在下图 As 原子所在的截面上用“Δ”补画出 As 原子的位置，______________并说明 a=__________。

4 . （NH₄）₃[Fe（SCN）₆]、[Fe（TCNE）（NCCH₃）₂][FeCl₄] 、K₄[Fe（CN）₆]·3H₂O等铁的配合物用途非常广泛。回答下列问题:
（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为______。
（2）Fe与Ca位于同一周期且最外层电子构型相同,铁的熔点和沸点均比钙的高,其原因是____。
（3）配合物（NH₄）₃[Fe（SCN）₆]中的H、S、N的电负性从大到小的顺序是_____　。
（4）[Fe（TCNE）（NCCH₃）₂][FeCl₄]中,配体为CH₃CN和TCNE（ ）。
①CH₃CN中碳原子的杂化方式是　____　和_____　。
②TCNE中第一电离能较大的是　___（填元素符号）,分子中所有原子____（填“在”或“不在”）同一平面,分子中σ 键与π键的数目之比是　___。
（5）K₄[Fe（CN）₆]·3H₂O是食盐的抗结剂,强热分解有Fe₃C生成, Fe₃C 的晶胞结构如图所示:

Fe₃C的密度为　___（列出计算式）g·cm^-3。

5 . C、O、Na、Cl、Fe、Cu是元素周期表前四周期中的常见元素。
(1)Fe在元素周期表中的位置是_____，Cu基态原子核外电子排布式为________。
(2)C和O的气态氢化物中，较稳定的是________（写化学式）。C的电负性比Cl的________（填“大”或“小”）。
(3)写出Na₂O₂与CO₂反应的化学方程式____________________________。
(4)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

①在石墨烯晶体中，每个C原子连接___________个六元环，每个六元环占有___________个C原子。
②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接__________个六元环，六元环中最多有_________个C原子在同一平面。
(5)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃，任意排放将导致环境污染和资源的浪费，为了使FeCl₃循环利用和回收CuCl₂，回收过程如下：

①试剂X的化学式为______________；
②若常温下1 L废液中含CuCl₂、FeCl₂、FeCl₃的物质的量浓度均为0.5 mol·L^－1，则加入Cl₂和物质X后，过滤。为使溶液铁元素完全转化为Fe(OH)₃，而CuCl₂ 不产生沉淀。则应控制pH的范围是____________________________（设溶液体积保持不变），已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝1.0×10^－38、K_sp[Cu(OH)₂]＝2.0×10^－20、lg5＝0.7。

6 . 【物质结构与性质】
硅电池、锂离子电池都是现代高性能电池的代表，高性能的电极材料与物质结构密切相关。
(l) LiFePO₄因具有良好的结构稳定性而成为新一代正极材料，这与的结构密切相关，的立体构型为____。P、O、S的电负性从大到小的顺序为______________
(2)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸（ ）常被用作碳包覆的碳源，其易溶于水的原因是 ___，抗坏血酸中碳原子的杂化方式为 ___，1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为______。(取材于选修3课本51页)。
(3) Li⁺过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生O₂而爆炸，实验证实O₂因具有单电子而成为顺磁性分子，下列结构式(黑点代表电子)中最有可能代表O₂分子结构的是____(填标号)。
A． B．        C．            D．
(4)目前最常用的电极材料有锂钴复合氧化物和石墨。
①锂钴复合氧化物中Li、Co、O分别形成了六边层状结构(图a)，按照Li-O-Co-O-Li–O-Co-O- Li--顺序排列，则该化合物的化学式为____，Co³⁺的价层电子排布式为_____。
②石墨晶胞(图b)层间距为d pm，C—C键长为a pm，石墨晶体的密度为p g/cm³，列式表示阿伏加 德罗常数为____mol^-l。

(5)硅酸盐中Si元素一般显+4价，如下图所示是一种无限长单键的多聚硅酸根离子的结构，其中“”表示Si原子，“”表示氧原子，则该长链硅酸根离子的通式为________________________。

7 . SiC纤维单向增强的Ti_xAl_y基复合材料可作为高超音速飞行器表面的放热材料。回答下列问题：
（1）C元素所在周期中，第一电离能最大的元素是__(填元素符号)，电负性最大的是__(填元素符号)。
（2）基态Ti原子的价电子排布式为__，能量最高的能级有__个空轨道。
（3）甲基硅油结构如图所示，其中Si原子的杂化方式为__。以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的原因是__。

（4）Li₂CO₃、Li₂TiO₃是锂离子电池中的常用材料，其中CO₃^2-的空间构型为__，其含有的共价键类型有__。
（5）Ti_xAl_y合金的一种结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)，该合金的化学式为__。其结构单元棱长为apm，底面边长为bpm，该合金的密度为___g·cm^-3。

8 . 碳、氧、氮、镁、铬、铁、锌是几种重要的元素，请回答下列问题：
(1)铝的基态原子的价电子排布式是_________________。
(2)用水解法制备一种磁性材料铁氧体时常加入尿素、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_________，分子中键和键的数目之比为__________。醋酸钠中碳原子的杂化类型为____________。
(3)Mg²⁺、等金属离子与、能形成稳定金属配离子，其中形成的化合物稳定性相对较高的是__________填“”或“”，其原因是__________；已知氨熔点：、沸点：，联氨熔点：、沸点：，解释其熔沸点高低的主要原因：______________。
(4)碳溶解在中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构，如图所示，则该物质的化学式为__________。若晶体密度为，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为__________阿伏加 德罗常数的值用表示，写出简化后的计算式即可。

9 . 坦桑石是一种世界公认的新兴宝石，这种宝石于1967年首次在赤道雪山脚下的阿鲁沙地区被发现。坦桑石的主要化学成分为，还可含有V、Cr、Mn等元素。
下列状态的铝中，电离最外层的一个电子所需能量最大的是________填序号。
①   ②   ③   ④
烟酸铬是铬的一种化合物，其合成过程如下：

核外电子排布式为________。
、C、N、O的电负性由大到小的顺序是_________。
烟酸中碳、氮原子的杂化方式分别为________、________。
分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数如二氧化碳分子中的大键可表示为，则烟酸中的大键应表示为___________。
、都极易水解。、都属于______填“极性”或“非极性”分子，其熔点的关系为________填“”“”或“”。
将Mn掺入GaAs晶体图甲可得到稀磁性半导体材料图乙，图甲、图乙晶体结构不变。

图乙中a点和b点的原子坐标参数分别为0，和1，，则c点的原子坐标参数为________。
设图甲晶体的密度为，用表示阿伏加 德罗常数的数值，则该晶胞中距离最近的两个镓原子之间的距离为________________pm。

10 . 碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题：
(1)碳原子的价电子排布式______________，核外有_________种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物，下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构，两种分子中所有原子都在一个平面上。

①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序__________________。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，解释原因__________________。
③吡啶结构中N原子的杂化方式__________________。
④分子中的大π键可用符号表示，m代表形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。则吡啶结构中的大π键表示为__________。
(3)碳元素能形成CO、CO₂、H₂CO₃等多种无机化合物。
①二氧化碳的晶体叫做干冰，每个二氧化碳分子周围通常有__________个紧邻的分子。
②在CO转化成CO₂的反应过程中，下列说法正确的是__________。
A.分子中孤电子对数不变        B.分子的极性发生变化
C.原子间成键方式发生改变     D.分子晶体的熔沸点升高
③H₂CO₃与H₃PO₄均有1个非羟基氧，H₃PO₄为中强酸，H₂CO₃为弱酸的原因_________。
(4)2017年，中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体：T-碳。T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代形成碳的一种新型三维立方晶体结构，如下图。已知T碳晶胞参数为a pm，阿伏伽德罗常数为N_A，则T碳的密度的表达式为__________g/cm³。(写出表达式即可)