（9分）12000年前，地球上发生过一次大灾变，气温骤降，导致猛犸灭绝，北美Clovis文化消亡。有一种假说认为，灾变缘起一颗碳质彗星撞击地球。2010年几个研究小组发现，在北美和格林兰该地质年代的地层中存在超乎寻常浓度的纳米六方金刚石，被认为是该假设的证据。
7-1 立方金刚石的晶胞如图7-1所示。画出以两个黑色碳原子为中心的C—C键及所连接的碳原子。

7-2 图7-2上、下分别是立方金刚石和六方金刚石的碳架结构。它们的碳环构型有何不同？
7-3 六方硫化锌的晶体结构如图7-3所示。用碳原子代替硫原子和锌原子，即为六方金刚石。请在该图内用粗线框出六方金刚石的一个晶胞，要求框线必须包含图中已有的一段粗线，且框出的晶胞体积最小。
7-4 立方金刚石中周期性重复的最小单位包含     个碳原子。

元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。

（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中，X离子的数目为                 。
②该化合物的化学式为                。
（2）在Y的氢化物分子中，Y原子轨道的杂化类型是                   。
（3）Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于Y的氢化物，其原因是                     。
（4）Y 与Z 可形成YZ₄^2－
①YZ₄^2－的空间构型为                          。
②写出一种与YZ₄^2－互为等电子体的分子的化学式：                          。
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH₃)₄]Cl₂，1mol该配合物中含有σ键的数目为                      。

如图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。

(1)在该物质的晶体结构中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子、钙离子各有        、         个。
(2)该晶体结构中，元素氧、钛、钙的离子个数比是 。该物质的化学式可表示为              。
(3)若钙、钛、氧三元素的相对原子质量分别为a,b,c，晶体结构图中正方体边长(钛原子之间的距离)为dnm(1nm=10^-9m)，则该晶体的密度为    g/cm³(阿伏加德罗常数用N_A表示)。

氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为     。
（2）根据等电子原理，在NO₂⁺离子中氮原子轨道杂化类型是     ； 1 mol O₂²⁺中含有的π键数目为     。氧元素与氮元素能形成多种分子，试写出与N₂O分子互为等电子体的一种阴离子     。
（3）氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr₂O₃、CrO₃、CrO₅等。Cr³⁺基态核外电子排布式为     。
（4）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构如图所示，则该钙的氧化物的化学式为     。

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，且XZ₂与Y₂Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题：
（1）U单质的原子堆积方式为__________________，Y的价电子排布式为__________________。
（2）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如图所示。

①甲的化学式为____________。
②下列有关该晶体的说法中正确的是________（选填选项字母）。
A．每个晶胞中含有14个U⁺ 和13个Z₂^-
B．晶体中每个U⁺ 周围距离最近的U⁺ 有6个
C．该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g·cm^-3，则晶胞的体积是_____________ m³（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数的值用N_A表示）。

[化学—选修3：物质结构与性质]（15分）
前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，平且A^-和B⁺的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：
（1）D²⁺的价层电子排布图为_______。
（2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。（填元素符号）
（3）A、B和D三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_________________；D的配位数为___________；
②列式计算该晶体的密度_______g·cm^-3。
（4）A^-、B⁺和C³⁺三种离子组成的化合物B₃CA₆，其中化学键的类型有_____________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_______________，配位体是____________。

A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的外围电子层排布式为ns^n—1np^n—1。 D原子M能层为全充满状态，且最外层无成对电子，E为第四周期未成对电子数最多的元素。请回答下列问题：
（1）写出E基态原子的电子排布式                  ；E在周期表中的位置是           ，其基态原子有       种能量不同的电子。
（2）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，

该同学所画的电子排布图违背了                      。
（3）已知A和C形成的化合物X中每个原子的最外层均为8电子稳定结构，则X的化学式为                   ，X是一种超硬物质，耐磨损、抗腐蚀能力强，推测X的晶体类型为              。
（4）B的单质与A的最高价含氧酸的稀溶液反应，能将A还原至最低价态，写出该反应的化学方程式                                                                。
（5） 已知D晶体的粒子堆积方式为面心立方最密堆积，若该晶体中一个晶胞的边长为a cm，则D晶体的密度为               g/cm³（写出含a的表达式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值）。若D的原子半径为r ，则在D晶胞中用r表示出这种堆积模型的空间利用率为                。（列式表示，不需化简）

(1) 已知在一定条件下的反应4HCl+O₂=2Cl₂ +2H₂O中， 有4mol HCl被氧化时，放出120kJ的热量,且

则断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差为__________KJ。
（2）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：

根据下图推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs^＋间距离为a，则每个Cs^＋周围与其距离为a的Cs^＋数目为________；每个Cs^＋周围距离相等且次近的Cs^＋数目为________，距离为________；每个Cs^＋周围距离相等且第三近的Cs^＋数目为________，距离为________；每个Cs^＋周围紧邻且等距的Cl^－数目为________。

氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF₃和BN，如下图所示：

请回答下列问题：
(1)由B₂O₃制备BF₃、BN的化学方程式依次是________________、____________________；
(2)基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________；
(3)在BF₃分子中，F－B－F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，的立体构型为________；
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为____________；
(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm^－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为N_A)。