解题方法
1 . 氮元素形成的化合物种类众多,用途广泛。根据信息回答下列问题。
(1)NH3BH3(氨硼烷)因具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度(<350°C),而成为颇具潜力的化学储氢材料之一 ,它可通过环硼氮烷、CH4与H2O进行合成。
①基态氮原子的电子排布图为________________ 。
②上述涉及的元素H、B 、C、N、O中电负性最大的是_____ (填元素符号)。
(2)BF3、NH3和PH3分子中键角由大到小的顺序为_____ 。
(3)若配离子[Co(CN) x](x-3)-的中心离子价电子数与配体提供的电子数之和为18,则x=__________________ 。
(4)咪唑、噻唑、吡啶是含N 和S的有机杂环类化合物,结构如图所示:
①上述三种物质中,沸点最高的是_____ (填化学名称)。
②吡啶中氮原子的杂化轨道的空间构型为_____________ 。
③已知咪唑中存在类似苯的大π键,则在咪唑分子的两个氮原子中,更容易与Cu2+形成配位键的是_____ (填“①”或“②” )号氮原子。
(5)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。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。如图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(,,),则原子3的原子分数坐标为________ 。
(6)某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。
①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为_____ 。
②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为____ g·cm-3(列出计算式即可)。
(1)NH3BH3(氨硼烷)因具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度(<350°C),而成为颇具潜力的化学储氢材料之一 ,它可通过环硼氮烷、CH4与H2O进行合成。
①基态氮原子的电子排布图为
②上述涉及的元素H、B 、C、N、O中电负性最大的是
(2)BF3、NH3和PH3分子中键角由大到小的顺序为
(3)若配离子[Co(CN) x](x-3)-的中心离子价电子数与配体提供的电子数之和为18,则x=
(4)咪唑、噻唑、吡啶是含N 和S的有机杂环类化合物,结构如图所示:
①上述三种物质中,沸点最高的是
②吡啶中氮原子的杂化轨道的空间构型为
③已知咪唑中存在类似苯的大π键,则在咪唑分子的两个氮原子中,更容易与Cu2+形成配位键的是
(5)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。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。如图为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(,,),则原子3的原子分数坐标为
(6)某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。
①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为
②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为
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解题方法
2 . 生产、生活和科技发展离不开化学。请回答下列问题:
(1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质,由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图所示。
①基态Fe原子的价电子排布图为___________ ,Fe2+核外电子有___________ 种空间运动状态。
②血红素中各非金属元素的电负性由小到大的顺序为___________ 。
③Fe2+与邻二氮菲( )等多齿配体在水溶液中可以形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,该配合物的颜色常用于Fe2+浓度的测定。实验表明,邻二氮菲检测Fe2+的适宜pH范围是2-9,主要原因:___________ ;若OH-浓度高,OH-又会与Fe2+作用,同邻二氮菲形成竞争。
④卟琳是含有平面共轭大环结构的有机分子材料,具有独特的电子结构和光物理性质,卟琳分子结构如图,N原子的杂化轨道类型相同,采取___________ 杂化。
(2)立方砷化硼(BAs)在理论上具有比硅更好的导热性,以及更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。
①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,称作原子的分数坐标,立方砷化硼晶胞结构如图所示。As位于元素周期表的___________ 区,找出距离As(0.25,0.25,0.25)最近的As___________ (用分数坐标表示)。
②已知晶体密度为ag·cm-3,As半径为bpm,假设As、B原子相切,则B原子的半径为___________ pm(列出计算式)。
(1)血红蛋白(Hb)是血液中运输氧及二氧化碳的蛋白质,由球蛋白与血红素结合而成。血红素是由中心Fe2+与配体卟啉衍生物结合成的大环配位化合物,其结构如图所示。
①基态Fe原子的价电子排布图为
②血红素中各非金属元素的电负性由小到大的顺序为
③Fe2+与邻二氮菲( )等多齿配体在水溶液中可以形成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,该配合物的颜色常用于Fe2+浓度的测定。实验表明,邻二氮菲检测Fe2+的适宜pH范围是2-9,主要原因:
④卟琳是含有平面共轭大环结构的有机分子材料,具有独特的电子结构和光物理性质,卟琳分子结构如图,N原子的杂化轨道类型相同,采取
(2)立方砷化硼(BAs)在理论上具有比硅更好的导热性,以及更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。
①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,称作原子的分数坐标,立方砷化硼晶胞结构如图所示。As位于元素周期表的
②已知晶体密度为ag·cm-3,As半径为bpm,假设As、B原子相切,则B原子的半径为
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2023-03-14更新
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1083次组卷
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2卷引用:四川省成都市第七中学2023届高三下学期二诊模拟考试理科综合化学试题
3 . 西北工业大学曾华强课题组借用足球烯核心,成功实现了高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输,如图甲所示。
已知:图甲中的有机物为“冠醚”,命名规则是“环上原子个数-冠醚-氧原子个数”。
请回答下列问题:
(1)基态Cs原子的价层电子排布式为___________ 。基态K原子的核外电子云有___________ 个伸展方向。
(2)运输Cs+的冠醚名称是___________ 。冠醚分子中氧原子的杂化类型是___________ ,冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键,配位原子是___________ (填元素符号)。
(3)几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示:
18-冠醚-6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是___________ 。观察图甲,冠醚不能识别和运输X-的主要原因可能是___________ 。
(4)足球烯的结构如图乙所示。1mol足球烯含___________ molσ键。
(5)铷晶胞为体心立方堆积,如图丙所示。
铷晶胞的原子空间利用率为___________ (用含π的式子表示)。
(6)锂晶胞为六方最密堆积,如图丁所示。锂晶胞中底边长为a pm,高为b pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则锂晶胞的密度为___________ g· cm-3(用含字母的式子表示)。
已知:图甲中的有机物为“冠醚”,命名规则是“环上原子个数-冠醚-氧原子个数”。
请回答下列问题:
(1)基态Cs原子的价层电子排布式为
(2)运输Cs+的冠醚名称是
(3)几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示:
冠醚 | 冠醚空腔直径/pm | 适合的粒子直径/pm |
12冠醚- 4 | 120~ 150 | Li+ (152) |
15 -冠醚-5 | 170~ 220 | Na+ (204) |
18 -冠醚- 6 | 260~ 320 | K+ (276) |
___________ | 340~ 430 | Rb+ (304) |
Cs+ (334) |
(4)足球烯的结构如图乙所示。1mol足球烯含
(5)铷晶胞为体心立方堆积,如图丙所示。
铷晶胞的原子空间利用率为
(6)锂晶胞为六方最密堆积,如图丁所示。锂晶胞中底边长为a pm,高为b pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则锂晶胞的密度为
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解题方法
4 . 如图甲,铜离子与有机物HA可形成一种螯合物,从而萃取水中的铜离子。
图中的R、R′均为烷烃基,该萃取反应可简单表示为2HA+Cu2+CuA2+2H+
回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为_______ 。
(2)有机物HA中,C、N、O三种元素电负性由大到小的顺序是_______ 。
(3)螯合物中的氮原子杂化方式为_______ ,氧原子的杂化方式为_______ 。
(4)下列关于螯合物的说法中,正确的是_______ (填序号)。
①中O的配位能力比N强
②与配位的4个原子可能呈平面构型
③既溶于水又溶于有机溶剂
④每个分子中含2个氢键、2个π键
(5)萃取后,铜离子进入有机相中,反萃取时,螯合物释放出铜离子,铜离子进入水相,可用于铜离子的富集及提纯,则反萃取时常加入的试剂是_______ 。
(6)金属铜与铝可形成多种不同的合金,其中一种合金的晶胞如图乙所示,晶胞参数,,,按图乙中阴影面进行投影得到图丙。
该晶体的化学式为_______ ,密度为_______ (结果保留两位有效数字)。
图中的R、R′均为烷烃基,该萃取反应可简单表示为2HA+Cu2+CuA2+2H+
回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为
(2)有机物HA中,C、N、O三种元素电负性由大到小的顺序是
(3)螯合物中的氮原子杂化方式为
(4)下列关于螯合物的说法中,正确的是
①中O的配位能力比N强
②与配位的4个原子可能呈平面构型
③既溶于水又溶于有机溶剂
④每个分子中含2个氢键、2个π键
(5)萃取后,铜离子进入有机相中,反萃取时,螯合物释放出铜离子,铜离子进入水相,可用于铜离子的富集及提纯,则反萃取时常加入的试剂是
(6)金属铜与铝可形成多种不同的合金,其中一种合金的晶胞如图乙所示,晶胞参数,,,按图乙中阴影面进行投影得到图丙。
该晶体的化学式为
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5 . 二甲基亚砜( )是一种重要的非质子极性溶剂。铬和锰等过渡金属卤化物在二甲基亚砜中有一定溶解度,故可以应用在有机电化学中。回答下列问题:
(1)铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为_______ 。
(2)已知:二甲基亚砜能够与水和丙酮( )分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为_______ 。
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为_______ 。
③二甲基亚砜易溶于水,原因可能为_______ 。
(3)CrCl3·6H2O的结构有三种,且铬的配位数均为6,等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为3:2:1,对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色,其中浅绿色的结构中配离子的化学式为_______ 。
(4)已知硫化锰(MnS)晶胞如图所示,该晶胞参数α=120°,β=γ=90°。
①该晶体中,锰原子周围的硫原子数目为_______ 。
②空间利用率指的是构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。已知锰和硫的原子半径分别r1 nm和r2 nm,该晶体中原子的空间利用率为_______ (列出计算式即可)。
(1)铬和锰基态原子核外未成对电子数之比为
(2)已知:二甲基亚砜能够与水和丙酮( )分别以任意比互溶。
①二甲基亚砜分子中硫原子的杂化类型为
②丙酮分子中各原子电负性由大到小的顺序为
③二甲基亚砜易溶于水,原因可能为
(3)CrCl3·6H2O的结构有三种,且铬的配位数均为6,等物质的量的三种物质电离出的氯离子数目之比为3:2:1,对应的颜色分别为紫色、浅绿色和蓝绿色,其中浅绿色的结构中配离子的化学式为
(4)已知硫化锰(MnS)晶胞如图所示,该晶胞参数α=120°,β=γ=90°。
①该晶体中,锰原子周围的硫原子数目为
②空间利用率指的是构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比。已知锰和硫的原子半径分别r1 nm和r2 nm,该晶体中原子的空间利用率为
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2022-10-21更新
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273次组卷
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2卷引用:广东省广东实验中学2022-2023学年高三上学期第一次阶段考试化学试题
解题方法
6 . 材料的发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具有广泛应用。请回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布图为_______ ,基态铁原子核外电子的空间运动状态有_______ 种, 其处在最高能层的电子的电子云形状为_______ 。
(2)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图1所示。
①M分子中C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_______ 。
②M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道,则铁原子最可能的杂化方式为_______ (填序号)。
A.sp2 B.sp3 C.dsp2 D.d2sp3
③分子中的大π键可用符号π 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π), 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为_______ 。
(3)铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能,某铁氮化合物的立方晶胞结构如图2所示。
①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为_______ 。
②该化合物的化学式为_______
(1)基态铁原子的价电子排布图为
(2)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如图1所示。
①M分子中C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为
②M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道,则铁原子最可能的杂化方式为
A.sp2 B.sp3 C.dsp2 D.d2sp3
③分子中的大π键可用符号π 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π), 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大π键应表示为
(3)铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能,某铁氮化合物的立方晶胞结构如图2所示。
①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为
②该化合物的化学式为
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解题方法
7 . 材料是人类进步的基石,深入认识物质的结构有助于进一步开发新的材料。回答下列问题:
(1)按照杂化轨道理论,基态B原子的价电子先激发,再杂化成键形成BCl3。杂化前,处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为_______ ( 选填标号)。
(2)已知:第四周期中3d轨道上没有未成对电子的过渡元素离子的水合离子为无色。下列离子形成的水合离子为无色的是_______。
(3)K3[Fe(CN)6]中所含元素电负性由大到小的顺序为_______ ,lmol K3[Fe(CN)6]含有_______ molσ键;Ti3+能形成化合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,该化合物中Ti3+的配位数为_______ 。
(4)Ni(CO)4常温下呈液态,其分子空间构型为正四面体。解释其易溶于CCl4、苯等有机溶剂的原因:_______ 。
(5)纯水电离产生H3O+、OH-,研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。
①H2O分子的键角小于H3O+离子的键角,原因是_______ 。
②画出可能的一种结构式_______ 。
(6)TiO2通过氮掺杂反应生成TiO2-xNy,表示如图。
①立方晶系TiO2晶胞参数如图甲所示,若用NA表示阿伏加德罗常数,其晶体的密度为_______ g/cm3。
②图乙的结构可用化学式TiO2-xNy表示,其中x=_______ 。
(1)按照杂化轨道理论,基态B原子的价电子先激发,再杂化成键形成BCl3。杂化前,处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为_______ ( 选填标号)。
A. | B. |
C. | D. |
A.Sc3+ | B.Cr3+ | C.Fe3+ | D.Zn2+ |
(4)Ni(CO)4常温下呈液态,其分子空间构型为正四面体。解释其易溶于CCl4、苯等有机溶剂的原因:
(5)纯水电离产生H3O+、OH-,研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。
①H2O分子的键角小于H3O+离子的键角,原因是
②画出可能的一种结构式
(6)TiO2通过氮掺杂反应生成TiO2-xNy,表示如图。
①立方晶系TiO2晶胞参数如图甲所示,若用NA表示阿伏加德罗常数,其晶体的密度为
②图乙的结构可用化学式TiO2-xNy表示,其中x=
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8 . 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)。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子转化为基态Ni2+失去
(2)NH4PF6中NH空间构型为
(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
(6)某镍、砷晶体结构如图所示。该晶体的密度为
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9 . 2022年4月16日9时56分,“神舟十三号”载人飞船返回舱成功着陆。“神舟十三号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、Xe等多种元素。回答下列问题:
(1)原子中的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-之表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的Ga原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________ 。 Ca、Ga、Ge 三种元素的电负性由大到小的顺序为______ 。
(2)Cu位于元素周期表的___________ (填 “s”、“p”、 “d”或“ds”)区,Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生,键角:___________ (填“> ”或“<"),判断依据是______ 。
(3)N2+与丁二酮肟生成鲜红色二(丁二酮肟)合镍沉淀,该反应可用于检验Ni2+,原理如图,则丁二酮肟中碳原子的杂化轨道类型为___________ ,1 mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为___________ ,二 (丁二酮肟)合镍分子中存在的化学键有___________ (填字母序号)。
a.非极性键 b.π键 c.离子键 d.氢键 e.配位键
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。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。如图中原子A的分数坐标为(0,0,0),原子B的分数坐标为(,,)。已知Xe-F键长为rpm,原子C的分数坐标为___________ ;设NA为阿伏加德罗常数的值,XeF2的密度为___________ g·cm-3(列计算式)。
(1)原子中的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-之表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的Ga原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为
(2)Cu位于元素周期表的
(3)N2+与丁二酮肟生成鲜红色二(丁二酮肟)合镍沉淀,该反应可用于检验Ni2+,原理如图,则丁二酮肟中碳原子的杂化轨道类型为
a.非极性键 b.π键 c.离子键 d.氢键 e.配位键
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°。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。如图中原子A的分数坐标为(0,0,0),原子B的分数坐标为(,,)。已知Xe-F键长为rpm,原子C的分数坐标为
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解题方法
10 . 镍是一种银白色金属,具有良好的机械强度和延展性,常用来制造货币等,镀在其他金属上可以防止生锈。回答下列问题:
(1)基态原子核外电子的运动状态有_______ 种,价层电子轨道表示式(电子排布图)为_______ ;
(2)镍不溶于水,在稀酸中可缓慢溶解,生成。用丁二酮肟鉴定的存在时生成鲜红色的沉淀,的结构如图所示。
①中所含的作用力有_______ (填字母序号)。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.配位键 E.氢键
②中所含非金属元素电负性由大到小的顺序是_______ ,N原子的杂化方式为_______ 。
③中与N成键,而非和O成键的原因可能是_______ 。
(3)某铜镍合金立方晶胞结构如图所示:
①元素铜和镍的第二电离能分别为、的原因是_______ 。
②该晶体的化学式为_______ ,铜原子距离最近的有_______ 个,已知该晶体的密度为,晶胞边长_______ nm(用表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可,相对原子质量:)。
(1)基态原子核外电子的运动状态有
(2)镍不溶于水,在稀酸中可缓慢溶解,生成。用丁二酮肟鉴定的存在时生成鲜红色的沉淀,的结构如图所示。
①中所含的作用力有
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.配位键 E.氢键
②中所含非金属元素电负性由大到小的顺序是
③中与N成键,而非和O成键的原因可能是
(3)某铜镍合金立方晶胞结构如图所示:
①元素铜和镍的第二电离能分别为、的原因是
②该晶体的化学式为
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