

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
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文檔簡介
1、2 逐空突破打造“精品組件”第二篇題型四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題的研究(選考)第一頁,共六十八頁。第1頁,共68頁。常考題空1電子排布、電離能和電負(fù)性??碱}空2成鍵方式、雜化類型及立體構(gòu)型的判斷欄目索引??碱}空3結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)解釋原因類簡答題常考題空4晶體結(jié)構(gòu)與有關(guān)晶胞參數(shù)的計(jì)算第二頁,共六十八頁。第2頁,共68頁。??碱}空1電子排布、電離能和電負(fù)性第三頁,共六十八頁。第3頁,共68頁。1.熟記構(gòu)造原理示意圖特別提醒能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時,體系的能量最低。如24Cr的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2
2、3p63d54s1,而不是1s22s22p63s23p63d44s2。第四頁,共六十八頁。第4頁,共68頁。2.明確表示基態(tài)原子核外電子排布的四種方法表示方法舉例電子排布式Cr:1s22s22p63s23p63d54s1簡化表示式Cu:Ar3d104s1價電子排布式Fe:3d64s2電子排布圖(或軌道表示式)第五頁,共六十八頁。第5頁,共68頁。3.元素第一電離能的遞變性同周期(從左到右)同主族(自上而下)第一電離能增大趨勢(注意第A族、第A族的特殊性)依次減小(1)特例當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)
3、的結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,為穩(wěn)定狀態(tài),該元素具有較大的第一電離能,如第一電離能:BeB;MgAl;NO;PS。第六頁,共六十八頁。第6頁,共68頁。(2)應(yīng)用判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強(qiáng);反之越弱。判斷元素的化合價如果某元素的In1In,則該元素的常見化合價為n,如鈉元素I2I1,所以鈉元素的化合價為1價。第七頁,共六十八頁。第7頁,共68頁。4.元素電負(fù)性的遞變性(1)規(guī)律同周期元素從左到右,電負(fù)性依次增大;同主族元素自上而下,電負(fù)性依次減小。(2)應(yīng)用第八頁,共六十八頁。第8頁,共68頁。題組一核外電子排布規(guī)律1.高考組合題(1)2017全國卷,35(2)
4、基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)的最高能層的符號是_,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_。(2)2017全國卷,35(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_。元素Mn與O中,第一電離能較大的是_,基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是_。N對點(diǎn)集訓(xùn)1234球形1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn第九頁,共六十八頁。第9頁,共68頁。(3)2016全國卷,37(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_,3d能級上的未成對電子數(shù)為_。(4)2016全國卷,37(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_。(5)2016江蘇,21(1)Zn2基態(tài)核外電子排布式為_。1s22s22p63s23p
5、63d84s2或Ar3d84s2123421s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p31s22s22p63s23p63d10或Ar3d10第十頁,共六十八頁。第10頁,共68頁。2.按要求解答下列問題(1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在_對自旋方向相反的電子。(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_;Se的基態(tài)原子最外層有_個電子。(3)Cu、Cu2、Cu基態(tài)核外電子排布式分別為_、_、_。(4)Mg原子核外電子排布式為_;Ca原子最外層電子的能量_(填“低于”“高于”或“等于”)Mg原子最外層電
6、子的能量。(5)基態(tài)鐵原子有_個未成對電子,三價鐵離子的電子排布式為_。電子云123421s22s22p36Cu:1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1Cu2:1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9Cu:1s22s22p63s23p63d10或Ar3d101s22s22p63s2或Ne3s2高于41s22s22p63s23p63d5或Ar3d5第十一頁,共六十八頁。第11頁,共68頁。題組二電離能、電負(fù)性的比較與判斷3.高考組合題(1)2016全國卷,37(3)單質(zhì)銅及鎳都是由_鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu1 958 kJmol1、INi
7、1 753 kJmol1,ICuINi的原因是_。金屬銅失去的1234是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子解析銅和鎳屬于金屬,則單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體;銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子,所以ICuINi。第十二頁,共六十八頁。第12頁,共68頁。(2)2016全國卷,37(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga_As,第一電離能Ga_As(填“大于”或“小于”)。大于小于1234解析同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,故原子半徑Ga大于As,As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以第一電離能Ga小于As。第十三頁,共六十八頁。第13頁,共68頁。(4)201
8、7全國卷,35(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_。同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大1234N的2p能級處于半充滿狀態(tài),具有穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個電子(3)2017江蘇,21(3)C、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開。HC”或“NCK1234第十六頁,共六十八頁。第16頁,共68頁。??碱}空2成鍵方式、雜化類型及立體構(gòu)型的判斷第十七頁,共六十八頁。第1
9、7頁,共68頁。1.鍵、鍵的判斷方法(1)由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為鍵,“肩并肩”重疊為鍵。(2)由共用電子對數(shù)判斷單鍵為鍵;雙鍵或三鍵,其中一個為鍵,其余為鍵。(3)由成鍵軌道類型判斷s軌道形成的共價鍵全都是鍵;雜化軌道形成的共價鍵全部為鍵。第十八頁,共六十八頁。第18頁,共68頁。2.雜化軌道和空間結(jié)構(gòu)的判斷方法(1)明確雜化軌道類型與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系雜化軌道類型雜化軌道數(shù)目分子構(gòu)型實(shí)例sp2直線形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2Osp34等性雜化:正四面體 CH4、CCl4、不等性雜化:具體情況不同NH3(三角錐形)、H2S、H2O(V形)第
10、十九頁,共六十八頁。第19頁,共68頁。(2)應(yīng)用價層電子對互斥理論判斷基本觀點(diǎn):分子中的價層電子對(包括成鍵電子對和孤電子對)由于相互排斥作用,盡可能趨向彼此遠(yuǎn)離。價層電子對數(shù)的計(jì)算第二十頁,共六十八頁。第20頁,共68頁。價層電子對數(shù)目電子對的立體構(gòu)型成鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)分子的立體構(gòu)型實(shí)例2直線形20直線形CO2、C2H23三角形30三角形BF3、SO321V形SnCl2、PbCl24四面體40正四面體31三角錐形NH3、PH322V形H2O、H2S價層電子對互斥理論在判斷分子構(gòu)型中的應(yīng)用。第二十一頁,共六十八頁。第21頁,共68頁。(3)應(yīng)用等電子原理判斷基本觀點(diǎn):原子總數(shù)相同、價電子
11、總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征,具有許多相近的性質(zhì)。熟記下列常見的等電子體微粒通式價電子總數(shù)立體構(gòu)型AX216e直線形AX324e平面三角形AX218eV形AX432e正四面體形AX326e三角錐形CO、N2AX10e直線形AX48e正四面體形第二十二頁,共六十八頁。第22頁,共68頁。題組一鍵、鍵的判斷1.高考題組合(1)2018江蘇,21(4)N2分子中鍵與鍵的數(shù)目比n()n()_。(2)2017江蘇,21(2)丙酮( )分子中碳原子軌道的雜化類型是_,1 mol丙酮分子中含有鍵的數(shù)目為_。對點(diǎn)集訓(xùn)123412sp2和sp39NA第二十三頁,共六十八頁。第23頁,共68頁。1234解析
12、丙酮中CH3中碳原子形成4個單鍵,為sp3雜化,羰基中碳原子形成3個鍵,1個鍵,為sp2雜化。丙酮的結(jié)構(gòu)式為 有9個鍵(6個CH鍵,2個CC鍵,1個CO鍵)。第二十四頁,共六十八頁。第24頁,共68頁。(3)2015全國卷,37(3)節(jié)選CS2分子中,共價鍵的類型有_。鍵和鍵1234第二十五頁,共六十八頁。第25頁,共68頁。題組二雜化方式、立體構(gòu)型的判斷2.高考題組合(1)2017全國卷,35(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為_和_。(2)2016全國卷,37(2)Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_。(3)2016全國卷,37(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_。(
13、4)2017全國卷,35(3)X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6中存在 離子。 離子的幾何構(gòu)型為_,中心原子的雜化類型為_。spsp31234正四面體三角錐形V形sp3第二十六頁,共六十八頁。第26頁,共68頁。sp3Cl2O(或OF2)1234第二十七頁,共六十八頁。第27頁,共68頁。(2)H2SeO3的中心原子雜化類型是_; 的立體構(gòu)型是_。sp3三角錐形1234第二十八頁,共六十八頁。第28頁,共68頁。與 互為等電子體的分子有(寫一種物質(zhì)的化學(xué)式即可)_。PCl31234第二十九頁,共六十八頁。第29頁,共68頁。(3)CaCN2中陰離子為 ,與 互為等電子體的分子有N2O和_(填化
14、學(xué)式),由此可以推知 的立體構(gòu)型為_。CO2直線形1234第三十頁,共六十八頁。第30頁,共68頁。(4)陽離子(H3O)的立體構(gòu)型為_,氧原子的雜化軌道類型為_。三角錐形sp31234第三十一頁,共六十八頁。第31頁,共68頁。4.碳與氫、氮、氧能形成多種重要物質(zhì)。(1)尿素CO(NH2)2分子中碳、氮的雜化方式分別為_、_。(2) 的立體構(gòu)型是_。sp2sp31234平面三角形第三十二頁,共六十八頁。第32頁,共68頁。(3)圖為嘌呤的結(jié)構(gòu),嘌呤中軌道之間的夾角1比2大,請解釋原因:_。(4)圖為碳的一種同素異形體C60分子,每個C60分子中含有鍵的數(shù)目為_。(5)圖為碳的另一種同素異形體
15、金剛石的晶胞結(jié)構(gòu),D與周圍4個原子形成的空間結(jié)構(gòu)是_。1含有孤電子對,孤電子對的斥力大于成鍵電子對的斥力,因而夾角1比2大901234正四面體第三十三頁,共六十八頁。第33頁,共68頁。常考題空3結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)解釋原因類簡答題第三十四頁,共六十八頁。第34頁,共68頁。1.孤電子對對鍵角的影響(1)孤電子對比成鍵電子對的斥力大,排斥力大小順序?yàn)長PLPLPBPBPBP(LP代表孤電子對,BP代表成鍵電子對)。(2)排斥力大小對鍵角的影響分子雜化軌道角度排斥力分析實(shí)際鍵角H2O10928LPLPLPBPBPBP105NH310928LPBPBPBP107COCl2120C=O對CCl的排斥力大于C
16、Cl對CCl的排斥力形成兩種鍵角分別為12418、11124第三十五頁,共六十八頁。第35頁,共68頁。2.范德華力、氫鍵、共價鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響作用力類型范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子H與N、O、F原子強(qiáng)度比較共價鍵氫鍵范德華力影響因素組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大形成氫鍵元素的電負(fù)性原子半徑對性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)分子間氫鍵使熔、沸點(diǎn)升高,溶解度增大鍵能越大,穩(wěn)定性越強(qiáng)第三十六頁,共六十八頁。第36頁,共68頁。3.晶體熔、沸點(diǎn)高低的比較(1)一般情況下,不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律:原子晶體離子晶體分子晶體,如:金剛石NaClCl2;金屬
17、晶體分子晶體,如:NaCl2(金屬晶體熔、沸點(diǎn)有的很高,如鎢、鉑等,有的則很低,如汞等)。(2)形成原子晶體的原子半徑越小、鍵長越短,則鍵能越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:金剛石石英碳化硅晶體硅。(3)形成離子晶體的陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,則離子鍵越強(qiáng),熔、沸點(diǎn)就越高,如:MgOMgCl2,NaClCsCl。(4)金屬晶體中金屬離子半徑越小,離子所帶電荷數(shù)越多,其形成的金屬鍵越強(qiáng),金屬單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)就越高,如AlMgNa。第三十七頁,共六十八頁。第37頁,共68頁。(5)分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較規(guī)律組成和結(jié)構(gòu)相似的分子,相對分子質(zhì)量越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:HIHBrHCl;組成和結(jié)
18、構(gòu)不相似的分子,分子極性越大,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:CON2;同分異構(gòu)體分子中,支鏈越少,其熔、沸點(diǎn)就越高,如:正戊烷異戊烷新戊烷;同分異構(gòu)體中的芳香烴及其衍生物,鄰位取代物間位取代物對位取代物,如:鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯。4.答題模板結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)簡答題首先敘述結(jié)構(gòu),然后闡述原理,最后回扣本題結(jié)論。第三十八頁,共六十八頁。第38頁,共68頁。例2016全國卷,37(2)(3)(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是_。 Ge原子半徑大,原子間形成的單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成鍵第三十
19、九頁,共六十八頁。第39頁,共68頁。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因_。物質(zhì)GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/49.526146沸點(diǎn)/83.1186約400 GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)第四十頁,共六十八頁。第40頁,共68頁。1.高考題組合(1)2017全國卷,35(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO23H2=CH3OHH2O)中,所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開,原因是_。H2OCH3OHCO2H21234對點(diǎn)集訓(xùn)H2O與CH3OH均為極性分子,水分子間含氫鍵比甲醇
20、中多;CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力較大解析影響分子晶體沸點(diǎn)的因素有范德華力和氫鍵,H2O與CH3OH均為極性分子,H2O分子間氫鍵比甲醇多,故H2O的沸點(diǎn)高,CO2與H2均為非極性分子,CO2相對分子質(zhì)量較大,范德華力大,沸點(diǎn)更高。5第四十一頁,共六十八頁。第41頁,共68頁。(2)2016全國卷,37(2)硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍(lán)色溶液。氨的沸點(diǎn)_(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是_。(3)2016全國卷,37(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1 000 ,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9 ,其原因是_。(4)2014全國卷,37(3)節(jié)選乙酸的沸
21、點(diǎn)明顯高于乙醛,其主要原因是_。高于氨氣分子間可形成氫鍵1234GaF3是離子晶體,GaCl3是分子晶體CH3COOH存在分子間氫鍵5第四十二頁,共六十八頁。第42頁,共68頁。2.按要求解答下列問題:(1)碳能與氫、氮、氧三種元素組成化合物CO(NH2)2,該物質(zhì)易溶于水的主要原因是_。(2)搭載“神舟十一號”的長征-2F火箭使用的推進(jìn)劑燃料由N、H兩種元素組成,且原子個數(shù)NH12,其水溶液顯堿性。該物質(zhì)中N原子的雜化方式為_,溶于水呈堿性的原因?yàn)開(用離子方程式表示)。氮元素的第一電離能比相鄰的氧元素大,其原因?yàn)開?;衔顲O(NH2)2分子與水分子之間存在氫鍵sp31234OH氮原子的2
22、p軌道為2p3半充滿穩(wěn)定狀態(tài),不易再電離出電子,故氮原子第一電離能大于氧原子5第四十三頁,共六十八頁。第43頁,共68頁。(3)MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是_。(4)鈦比鋼輕,比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦、鋁的價電子排布式分別是:_。鈦的硬度比鋁大的原因是_。氧化鎂晶格能比氧化鈣大,使得Mg2比12343d24s2、3s23p1鈦原子的價電子數(shù)比鋁多,形成的金屬鍵比鋁強(qiáng)5第四十四頁,共六十八頁。第44頁,共68頁。3.簡要解答下列問題。(1)氧元素的氫化物(H2O)在乙醇中的溶解度大于H2S,其原因是_。水分子與乙醇分子之間形成氫鍵1234解析H2O在乙醇中的溶解度大于H2S,
23、是因?yàn)樗肿优c乙醇分子之間可形成氫鍵。5第四十五頁,共六十八頁。第45頁,共68頁。(2)已知苯酚( )具有弱酸性,其Ka1.11010;水楊酸第一級電離形成的離子 能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷,相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)_(填“”或“”)Ka(苯酚),其原因是_。SiCSi1234CC、CSi、SiSi鍵的鍵長依次增大,鍵能依次減小,熔點(diǎn)依次降低解析SiC、Si、金剛石均為原子晶體,原子晶體中共價鍵鍵長越短,鍵能越大,熔、沸點(diǎn)越高。5第四十八頁,共六十八頁。第48頁,共68頁。(2)干冰、冰二者熔點(diǎn)較高的是_。其理由是_。冰冰晶體中分子間存在氫鍵1234解析冰晶體中含有氫鍵,熔點(diǎn)反
24、常高。(3)CS2熔點(diǎn)高于CO2的理由是_。CS2和CO2均為分子晶體,CS2的相對分子質(zhì)量大,分子間作用力大解析CS2、CO2均為分子晶體,組成、結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔、沸點(diǎn)越高。5第四十九頁,共六十八頁。第49頁,共68頁。5.H可與H2O形成H3O,H3O中O原子采用_雜化。H3O中HOH鍵角比H2O中HOH 鍵角大,原因?yàn)開。sp3H2O中O原子有兩對孤電子對,H3O中O原子只有1234一對孤電子對,排斥力較小5第五十頁,共六十八頁。第50頁,共68頁。常考題空4晶體結(jié)構(gòu)與有關(guān)晶胞參數(shù)的計(jì)算第五十一頁,共六十八頁。第51頁,共68頁。1.晶胞中微粒數(shù)目的計(jì)算方法均
25、攤法第五十二頁,共六十八頁。第52頁,共68頁。熟記幾種常見的晶胞結(jié)構(gòu)及晶胞含有的粒子數(shù)目。A.NaCl(含4個Na,4個Cl)B.干冰(含4個CO2)C.CaF2(含4個Ca2,8個F)D.金剛石(含8個C)E.體心立方(含2個原子)F.面心立方(含4個原子)第五十三頁,共六十八頁。第53頁,共68頁。2.答題模板(1)計(jì)算晶體密度的方法(2)計(jì)算晶體中微粒間距離的方法第五十四頁,共六十八頁。第54頁,共68頁。題組一根據(jù)示意圖計(jì)算晶胞中的微粒數(shù)或化學(xué)式1.131I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,該晶胞中含有_個131I2分子;KI的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,每個K緊鄰_個I。461234對點(diǎn)集訓(xùn)5解
26、析由131I2晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,碘分子位于晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面心上,故一個晶胞中含有4個131I2分子;KI晶胞與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似,每個K緊鄰6個I,同層有4個,上下各1個。67第五十五頁,共六十八頁。第55頁,共68頁。2.硼酸的結(jié)構(gòu)與石墨相似如下圖所示,層內(nèi)的分子以氫鍵相連,含1 mol硼酸的晶體中有_ mol氫鍵。312345解析由硼酸的層狀結(jié)構(gòu)圖可知,1個硼酸分子形成了6個氫鍵,但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的,所以1個硼酸分子平均含3個氫鍵,則含有1 mol H3BO3的晶體中有3 mol氫鍵。67第五十六頁,共六十八頁。第56頁,共68頁。3.利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元
27、素的功能陶瓷,如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為_,該功能陶瓷的化學(xué)式為_。2BN1234567第五十七頁,共六十八頁。第57頁,共68頁。4.石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M(fèi)與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料,晶胞如圖所示,M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部。該晶胞中M原子的個數(shù)為_,該材料的化學(xué)式為_。12M3C601234567第五十八頁,共六十八頁。第58頁,共68頁。題組二根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,計(jì)算晶胞的邊長或密度5.2017全國卷,35(4)(5)(1)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料,具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu),邊長為a0.446 nm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。K與O間的
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