（12分）晶体的最小重复单位是晶胞，晶胞一般为平行六面体。NaCl属立方面心晶格，在NaCl晶胞中8个顶点各有一个Na^＋，6个面心处各有一个Na^＋，故我们说Na^＋形成立方面心晶格，而在该晶胞的12条棱的中点处各有一个Cl^－，在该立方晶胞的体心处还有一个Cl^－，故Cl^－也形成立方面心晶格。

1．KCl和NaCl的晶格型式相同。已知Na^＋离子的半径是Cl^－离子的0.5倍，而又是K^＋离子的0.7倍，计算：KCl晶胞和NaCl晶胞的边长之比；KCl和NaCl晶体的密度之比。

2．将NaCl晶胞中的所有Cl^－去掉，并将Na^＋全部换成C原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个C原子便构成了金刚石的一个晶胞，则一个金刚石的晶胞中有_______个C原子。并计算金刚石的密度。（已知C原子的半径为7.7×10^－11m）

3．白硅石SiO₂属AB₂型共价键晶体。若将金刚石晶胞中的所有C原子换成Si原子，同时在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有____个Si原子，____个O原子，离O原子最近的Si原子有____个，离Si原子最近的O原子有____个。

4．干冰（固态CO₂）属于分子晶体。若把每个CO₂分子抽象为一个质点（微粒），则其晶胞也属于立方面心晶格，故一个干冰晶胞中有_____个CO₂，与1个CO₂分子最近的CO₂分子有_____个；在干冰分子中，原子之间靠______结合，CO₂分子之间靠______结合。

如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中离子或离子所处的位置．这两种离子在空间3个互相垂直的方向上都是等距离排列的．

(1)请将其中代表离子的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图．

(2)晶体中，在每个离子的周围与它最接近的且距离相等的共有_________个．

(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞．在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的或Cl^-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl^-离子的个数等于_____________，即(填计算式)___________；离子的个数等于___________，即(填计算式)___________．

(4)设NaCl的摩尔质量为，食盐晶体的密度为，阿伏加德罗常数为．食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为___________cm．

图3-15

(1)请将其中代表Na⁺的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），以完成NaCl晶体结构示意图。

(2)晶体中，在每个Na⁺的周围与它最接近的且距离相等的Na⁺共有_____________个。

(3)晶体中每一个重复的结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上，面上，棱上的Na⁺或Cl^-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl^-的个数等于_____________，即_____________（填计算式）；Na⁺的个数等于_____________，即_____________（填计算式）。

(4)设NaCl的摩尔质量为M_r g·mol^-1，食盐晶体的密度为ρ g·cm^-3,阿伏加德罗常数的值为N_A。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为_____________cm。

（17分）氮化硅是一种新型陶瓷材料，它可由石英晶体与焦炭颗粒在高温的氮气流中，通过如下反应制得：3SiO₂ + 6C + 2N₂ Si₃N₄ + 6CO，该反应过程中的能量变化如图⑵所示；回答下列问题：

（1）上述反应中的还原剂是         ，还原产物是       。
（2）该反应是         （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）在一定温度下，上述反应在4L密闭容器内进行，用M、N两种物质描述其物质的量随时间变化的曲线如图⑶所示：

①M、N表示的物质分别为        、         。
②比较t₂时刻，正逆反应速率大小_{（正）     （逆）}。
（填“>”、“=”、“<”）。.
③若t₂=2min，计算反应开始至t₂时刻，M的平均化学反应速率为             。
④t₃时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为         。
（4）①某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，某电极上发生的电极反应为：A极H₂－2e^－＋O^2－===H₂O；则A极是电池的      极 (填“正”或“负”)。
②上述合成氮化硅的反应产生的尾气不能排放，经过处理以后可以用下图所示的仪器测量尾气中CO的含量。多孔电极中间的固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质允许O^2-在其间通过，其工作原理如图⑷所示，其中多孔Pt电极a、b分别是气体CO、O₂的载体。

Ⅰ.该电池的正极为          （填a或b）；O² 流向        （填  “正极”或“负极”）
Ⅱ.该电池的正极反应式为                    ，负极反应式为                       。

（14分）以明矾石[主要成分为K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·2A1₂O₃·6H₂O]为原料生产硫酸铝晶体[Al₂（SO₄）₃·18H₂O]和明矾[KAl（SO₄）₂·12H₂O]的实验流程如下：

两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表：