1 . 将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
(1)如图1所示的几种碳单质，它们互为___________，其中属于原子晶体的是___________，C₆₀间的作用力是___________。

(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是___________(填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为___________，氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________键。

(3)①气态AlCl₃通常以二聚体Al₂Cl₆的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为___________。
②AlF₃的熔点为1090℃，远高于AlCl₃的192℃，原因为___________。
③AlF₃结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F^-的配位数为___________。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ=___________g/cm³(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为N_A)。

(4)如图，在NaCl的晶体中，Na⁺和Cl^-互相占据对方的正八面体空隙，CaF₂晶体中，F^-占据由Ca²⁺构成的所有正四面体空隙。钛镍合金具有形状记忆功能。某钛、镍原子个数比为2：1的合金的晶体结构为镍原子呈面心立方排列，钛原子填充在由镍原子围成的所有八面体空隙和一半的四面体空隙中，若最近的钛原于和镍原子紧密接触，镍原子周围距离最近的钛原子数为___________；钛原子和镍原子的半径分别为r₁和r₂，该晶体的空间利用率为___________(用含r的代数式表示，不必化简﹐空间利用率=×100%)。

3 . 如图为几种晶体或晶胞的结构示意图。

请回答下列问题：
(1)金刚石属于___________晶体，其中每个碳原子与___________个碳原子距离最近且相等；
(2)碘晶体属于___________晶体，每个碘晶胞中实际占有___________个碘分子。
(3)冰、金刚石、碘单质三种晶体的熔点由高到低的顺序为___________。
(4)假设碘晶胞中立方体的边长为acm，阿伏加德罗常数的值为，则碘晶体的密度为___________。

4 . A、B、D、E四种元素均为短周期元素，原子序数逐渐增大。A元素原子的核外电子数、电子层数和最外层电子数均相等。B、D、E三种元素在周期表中的相对位置如表①所示，只有E元素的单质能与水反应生成两种酸，甲、乙、M、W、X、Y、Z七种物质均由A、B、D三种元素中的一种或几种组成，其中只有M分子同时含有三种元素：W为A、B两元素组成的18电子分子，可作火箭燃料；甲、乙为非金属单质；X分子含有10个电子。它们之间的转化关系如图②所示。
表①

B	D
		E

请回答下列问题：
(1)Z的化学式为___________；X分子的空间构型为___________。
(2)E的单质与水反应的离子方程式为___________。 D、E元素可分别与硅(Si)、钛(Ti)元素形成化合物，其中SiD₂的熔点为1723℃，沸点2230℃，TiE₄的熔点为-24.1℃，沸点为136.4℃，两者熔沸点差别很大的原因是___________。
(3)W-空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。W-空气燃料电池放电时负极反应式为___________。
(4)将一定量的A₂、B₂的混合气体放入1L恒容密闭容器中，在200℃下达到平衡。测得平衡气体的总物质的量为0.4mol，其中A₂为0.1mol，B₂为0.1mol。则该条件下A₂的平衡转化率为___________，该温度下的平衡常数为___________。

5 . 短周期元素X、Y、Z、W中，X元素的原子最外层电子排布为ns¹，Y元素的原子价电子排布为ns²np²，Z元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，W元素原子的M电子层的p能级中有3个未成对电子。
(1)Z原子的电子排布式为___________，若X为非金属元素，则按原子轨道的重叠方式，X与Z形成的化合物中的共价键属于___________键(填“σ”或“π”)。
(2)当n=2时，Y在元素周期表的位置为___________，YZ₂属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)当n=3时，YZ₂晶体属于___________晶体；YZ₂晶体中Y原子与Y-Z键的数目之比为___________。
(4)若X元素的原子最外层电子排布为2s¹，Y元素的原子价电子排布为3s²3p²，X、Y、Z、W四种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。

6 . 硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。
(1)某些硅酸盐具有筛选分子的功能。一种硅酸盐的组成为：M₂O·R₂O₃·2SiO₂·nH₂O，已知元素M、R均位于元素周期表的第3周期，两元素原子的质子数之和为24。
①写出R原子核外能量最高的电子的电子排布式：___________。
②常温下，不能与R单质发生反应的是___________(选填序号)。
a．CuCl₂溶液     b．Fe₂O₃ c．浓硫酸       d．NaOH溶液       e．Na₂CO₃固体
(2)氮化硅(Si₃N₄)陶瓷材料硬度大、熔点高，不溶于水。可由下列反应制得：SiO₂+C+N₂Si₃N₄+CO
①C₃N₄的结构与Si₃N₄相似，请比较二者熔点高低，并说明理由：___________。
②配平上述反应的化学方程式：___________。
(3)一种用工业硅(含少量铁、铜等金属的氧化物)制备Si₃N₄的主要流程如下：

适量的H₂是为了排尽设备中的空气，但H₂在高温下也能还原工业硅中的某些金属化物。x可能是___________(选填：“盐酸”“硝酸”或“硫酸”)，理由是___________。

7 . 下列为几种晶体或晶胞的示意图：
       
请回答下列问题：
(1)上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成晶体的是_______。
(2)冰、金刚石、干冰3种晶体的熔点由高到低的顺序为_______。晶体硅的结构与金刚石非常相似。金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为_______(填化学式)。
(3)每个Cu晶胞中实际占有_______个 Cu原子，1 mol金刚石中含有C-C单键的数目约是_______N_A。
(4)观察干冰晶胞结构，每个CO₂分子周围有_______个与之紧邻且等距的CO₂分子；金刚石晶体中，碳原子的杂化类型为_______。
(5)若干冰分子的摩尔质量为M，晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则该晶体晶胞的边长为_______cm。

8 . 下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：

(1)请写出元素“o”的基态原子的价电子排布式_______。
(2)k在空气中燃烧产物的分子构型为_______，中心原子的杂化形式为_______，该分子是_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)由j原子跟c原子以1：1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是(写化学式)_______，试从结构角度加以解释_______。
(4)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为dcm，N_A代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：
①晶胞中i原子的配位数为_______。
②该晶体的密度为_______g/cm³。

10 . 硅烷可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备的化学方程式：
(1)硅在元素周期表中的位置是_______，硅原子电子排布式为_______。
(2)①的电子式是_______。
②的沸点比的_______(填“高”或“低”)，原因是_______。
(3)晶体属于_______晶体(填晶体类型)，一种晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如下图)。其中Si原子的杂化轨道类型是_______。

(4)硅化镁晶体的晶胞示意图如下，则其化学式为_______。已知该晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数的值为N_A，摩尔质量为M，则该晶体的密度为_______g/cm³。