参考答案
1. 答案:B
解析:碳氢键在键线式中省去了,有键的数目为10,A错误;10g46%乙醇水溶液中,乙醇0.1mol、水0.3mol,氧原子共计0.4mol,数目为0.4,B正确;C项隐含和之间的平衡,得到分子数目小于0.2,C错误;阳极会有杂质金属参加反应,转移的电子数目不一定为,D错误。
2. 答案:A
解析:A.该溶液中含有,与不能大量共存,则一定不含有,A选项错误;B.第二份中先加入足量的盐酸,无明显现象,证明一定不含有,B选项正确;C.根据以上实验,无法确定该固体中是否含有,C选项正确;D.200mL该溶液,分为等体积的两份,两份溶液中,的物质的量浓度为0.1mol/L,的物质的量浓度也为0.1mol/L,根据电荷守恒,该溶液中一定含有,可能含有,所以,D选项正确;答案选A。
3. 答案:B
解析:略。
4. 答案:C
解析:能与水反应,使增大,同时放出大量的热,有利于氨气的逸出,而虽然具有吸水性,但易与产生的氨气反应生成,不能用于制备或干燥氨气,A错误;红色石蕊试液遇碱显蓝色,所以检验三颈烧瓶集满的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近三颈烧瓶口c,试纸变蓝,证明已收集满,B错误;三颈烧瓶内气体压强与外界大气压差值越大,喷泉越剧烈,C点压强最小,外界大气压不变,所以大气压和C点压强差值最大,则喷泉最剧烈,C正确;稀盐酸显酸性,碳酸氢钠溶液显碱性,氨水溶液显碱性,因此在酸性溶液中吸收氨气的效率高于在碱性溶液中吸收氨气的效率,D错误。
5. 答案:C
解析:随着原子序数的增大,卤族元素的得电子能力逐渐减弱,的氧化性逐渐减弱,故A正确;随着原子序数的增大,卤族元素的得电子能力逐渐减弱,所以单质与氢气化合的能力逐渐减弱,HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱,故B正确;随着原子序数的增大,卤族元素的得电子能力逐渐减弱,所以对应阴离子的失电子能力逐渐增强,即还原性逐渐增强,但四种离子均为无色,故C错误;随着原子序数的增大,卤素单质的密度逐渐增大,故D正确。
6. 答案:D
解析:NO-空气燃料电池,通入NO的电极上发生氧化反应,为原电池的负极,通入的电极上发生还原反应,为原电池的正极,A错误;在原电池中,阳离子向正极移动,所以通过质子交换膜从左侧向右侧多孔石墨棒移动,B错误;若产生1mol消耗的氧气的物质的量为0.75mol,C错误;根据题目信息,NO在负极放电,正确的电极反应式为,D正确。
7. 答案:D
解析:苯与溴在催化下立即反应产生HBr气体,故加苯和溴的混合液前需打开K,A项正确;溴易挥发且易溶于有机溶剂,故装置b中的液体逐渐变为浅红色,B项正确;溴化氢易溶于水并能与发生反应,C项正确;溴苯是难溶于水的液体,反应后的混合液经碱液洗涤、分液、蒸馏,可得到纯净的溴苯,D项错误。
8. 答案:B
解析:“绿色化学”又称无害化学、环境友好化学, 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现零排放。A.用铜和浓硝酸制硝酸铜,同时生成二氧化氮, 造成硝酸利用率低且污染环境,故A不符合题意;B.铜和空气中的氧气反应生成氧化铜,氧化铜再与稀硝酸反应生成硝酸铜和水,对环境无污染,硝酸利用率高,故B符合题意;C.用铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,同时生成二氧化硫,硫酸利用率低,且污染环境,硫酸铜再与硝酸钡反应,生成了副产物硫酸钡,原子的利用率低,故C不符合题意;D.铜与氯气反应生成氯化铜,再与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜,再加硝酸生成硝酸铜和水,工艺复杂,造成氯气及氢氧化钠的浪费,副产物多,原子的利用率低,故D不符合题意。
9. 答案:C
解析:淀粉属于天然有机高分子化合物,A项正确;葡萄糖在人体内发生氧化反应生成二氧化碳和水,为人体提供能量,B项正确;葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇的化学方程式为,该反应为分解反应,C项错误;麦芽糖和蔗糖的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,D项正确。
10. 答案:B
解析:滴加碘水后变蓝色,说明熟透的苹果中含有淀粉,A项正确,B项不正确;滴加银氨溶液变黑色,说明有单质银生成,可推断熟透的苹果中含有葡萄糖,所以向熟透的苹果切片上滴加新制的氢氧化铜,有砖红色物质生成,C、D项均正确。
11. 答案:C
解析:稀硫酸是蔗糖水解反应的催化剂,催化剂能加快反应速率,热水浴相当于对反应体系加热,温度升高,反应速率加快,A项正确;酸性条件下,新制的氢氧化铜悬浊液会与稀硫酸发生酸碱中和反应,影响后续蔗糖水解产物的检验,滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性,消除稀硫酸对后续实验的影响,B项正确;蔗糖在稀硫酸存在、水浴加热时发生水解生成葡萄糖和果糖,葡萄糖分子中有醛基,具有还原性,能与新制氢氧化铜在加热至沸腾的条件下反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,C项错误;结合C项分析,氢氧化铜转化为氧化亚铜,Cu元素化合价降低,被还原,证明蔗糖水解有还原性物质生成,D项正确。
12. 答案:D
解析:W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,W、X、Z分别位于不同周期,Z是同周期中金属性最强的元素,则Z为Na元素;W只形成1个共价键,W为H元素,由超分子的结构可知,X能形成4个共价键,则X为C元素;Y能形成2个共价键,则Y为O元素。Y为氧元素,位于第二周期第ⅥA族,A项正确;形成的晶体干冰中一个二氧化碳分子周围紧邻的二氧化碳分子有12个,B项正确;碳元素的单质中,石墨是能导电的混合型晶体,C项正确;Y与Z可组成氧化钠、过氧化钠,阴、阳离子数之比均为1:2,D项错误。
13. 答案:C
解析:A.易升华,说明为分子晶体,故A正确;B.与互为等电子体,则1mol中含有σ键的数目为2,故B正确;C.中没有孤对电子,因此不能作为配合物的配体,故C错误;D.中心离子的配体有,其配位数为6,故D正确。综上所述,答案为C。
14. 答案:C
解析:Fe在中燃烧放热,A项错误;发生的反应不是氧化还原反应,B、D两项错误;,是吸热反应且属于氧化还原反应,C项正确。
15. 答案:D
解析:该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,则,A项错误;由图可知,E、P两点压强相同,但,故;N、R两点温度相同,N点压强大于R点压强,则,B项错误;由图可知,E、P两点压强相同,温度:,正反应放热,则,平衡常数只与温度有关,N、R两点温度相同,则,C项错误;CO转化率越大,气体总物质的量越小,M越大,根据图示可知,,D项正确。
16. 答案:D
解析:略。
17. (9分)答案:(1);
(2)
(3)2∶1;10.7
(4)存在;0.08
解析:(1)废水是无色的,说明无。根据焰色反应为黄色可知有,加入氯化钡有白色沉淀生成,且加入酸沉淀不溶解,说明有,加入氢氧化钠开始时没有沉淀生成说明有,加入过量的氢氧化钠有部分沉淀溶解,说明有,还有部分白色沉淀不溶解,说明有,沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段,有另一阳离子与氢氧根反应且不生成沉淀,说明有,因此溶液一定有,根据离子共存判断出一定没有。故答案为:;。
(2)沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子方程式是;故答案为:。
(4)从图中可知,有0.1mol,已经求得有0.2mol,有0.1mol,有0.05mol,若,则钠离子的物质的量为。根据题干可知硫酸钡有93.2g,即物质的量为0.4mol,也就是说有0.4mol,已知没有,正电荷高于负电荷,电荷不守恒,所以一定存在硝酸根,且=0.1mol×1+0.2mol×1+0.1mol×3+0.05mol×2+0.18mol×1 0.4mol×2=0.08mol,则硝酸根浓度为=;故答案为:存在;0.08。
18. (12分)答案:(1)
(2)粉碎硫化银、加压空气、焙烧炉上部加固体粉末,下部通入空气
(3)温度过高,硝酸挥发变快,硝酸浓度降低
(4)<
(5)
(6)减小;
解析:本题考查无机化工流程与化学反应原理。
(1)依题意,银与铜位于同族,由基态铜的价层电子排布式类推银。
(2)从影响反应速率的因素选择合适条件。
(3)硝酸易挥发,温度高,挥发和分解加快,硝酸溶液浓度降低快。
(4)滤液2主要成分是氯化亚铁,属于强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性。
(5)根据配离子稳定常数、硫化银的溶度积计算平衡常数:。
(6)①铜、锌比银活泼,优先在阳极上发生氧化,转化成硝酸铜、硝酸锌,这时,阴极析出银,即部分硝酸银中硝酸根离子转化成硝酸铜、硝酸锌,故硝酸银浓度降低。②根据电池反应书写正极反应式和负极反应式。正极反应式为。
19. (10分)答案:(1)Ⅲ
(2)左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高;放热
(3)①产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱②可能是放热反应③(合理答案即可)
(4)Ⅰ或Ⅱ;放热
解析:(1)题图中装置Ⅰ可通过右侧仪器中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ不能判断Cu与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应。
(2)氢氧化钠溶液与稀硫酸的反应属于酸碱中和反应,酸碱中和反应都是放热反应,所以具支锥形瓶中气体受热膨胀,导致Ⅰ中右侧仪器左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高。(3)①若M为钠,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应为放热反应,放出的热量使题图装置Ⅱ的乙中温度升高,气体压强增大,所以烧杯中有气泡产生,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱;②若观察到装置Ⅱ的烧杯中产生气泡,说明M溶于水放出热量,由于放热反应一定属于化学变化,而有热量放出的过程不一定为化学变化,所以M溶于水可能是放热反应;③若观察到装置Ⅱ的烧杯中的导管内形成一段水柱,说明装置Ⅱ的乙中气体的压强减小,则M可能是硝酸铵等铵盐,铵盐溶于水,吸收热量,温度降低,使装置Ⅱ中乙内气体压强减小。
(4)方法①是选择装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,装置Ⅰ右侧仪器中左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高(或装置Ⅱ的烧杯中导管口有气泡放出),证明该反应为放热反应;方法②是取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是放热反应。
20.(11分)
(1)答案:①作催化剂、吸水剂;防止暴沸
②
③饱和碳酸钠溶液;防止倒吸
解析:
(2)答案:①饱和碳酸氢钠溶液;除去中的蒸汽
②有白色沉淀产生
③
解析:
21.(10分)
(1)答案:8;6;;
解析:晶体硅是与金刚石结构类似的晶体,晶体硅的1个晶胞中含Si原子的数目为,根据结构分析,可知在晶体硅的空间网状结构中最小环为6元环,每个硅原子被12个环共用,因此每个最小环独立含有Si原子的数目为,每个Si原子与周围4个Si原子形成4个共价键,每2个Si原子共用1个Si—Si键,即含1molSi原子的晶体硅中Si—Si键的数目为。
(2)答案:①Si
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:
H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共计48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 设Na为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1mol中含有键的数目为5
B.10g46%乙醇水溶液中含有氧原子的数目为0.4
C.0.2molNO和0.1mol混合得到分子数目为0.2
D.在电解精炼铜中,阳极质量减少32g时理论上转移电子数目为
2. 某溶液中只可能含有下列离子中的几种(不考虑溶液中含量较少的和);、、、、、。取200mL该溶液,分为等体积的两份,第一份中加入足量的烧碱溶液并加热,产生的气体在标准状况下的体积为224mL。第二份中先加入足量的盐酸,无明显现象,再加入足量的溶液,得到固体2.33g。下列说法不正确的是( )
A.该溶液中不一定含有
B.该溶液中一定不含
C.根据以上实验,无法确定该固体中是否含有
D.该溶液中一定含有,且
3. 某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量)中提取硫黄的方法如下:
查阅资料:S的熔点为115.2℃;的沸点为46.2℃。
下列说法错误的是( )
A.单质硫是分子晶体
B.过程①中可用乙醇代替
C.过程③的目的是使挥发,同时使硫从水中析出
D.将趁热过滤所得滤渣煅烧:,反应中每生成1mol,转移电子的物质的量为5.5 mol
4. 现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是( )
A.制取氨气时烧瓶中的X固体常用或
B.将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口e处,试纸变红,说明已收集满
C.关闭a,用单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧三颈烧瓶口c,打开b,挤压胶头滴管完成喷泉实验,电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2所示,则C点时喷泉最剧烈
D.工业上,若出现液氨泄漏,喷洒溶液比喷洒稀盐酸效果好
5. 下列关于卤族元素的递变规律不正确的是( )
A.、、、的氧化性逐渐减弱
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C.的还原性逐渐增强,颜色逐渐变深
D.、、、的密度逐渐增大
6. 一种NO-空气燃料电池的工作原理如图所示(质子交换膜只允许通过),该电池工作时,下列说法正确的是( )
A.装置中左侧多孔石墨棒为该电池的正极
B.通过质子交换膜向左侧多孔石墨棒移动
C.放电过程中,若产生1mol ,消耗的氧气的物质的量为1mol
D.放电过程中负极的电极反应式为
7. 实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是( )
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
8. “绿色化学”又称无害化学、环境友好化学、清洁化学,即减少或消除有害化学物质的使用和生产。以废铜屑为原料制备硝酸铜的方案中,最适宜采用的是( )
A.
B.
C.
D.
9. 淀粉在人体内被转化成葡萄糖为机体提供能量,是重要的食品工业原料。
下列说法不正确的是( )
A.淀粉属于天然有机高分子化合物 B.③的反应为人体提供能量
C.④的反应是水解反应 D.麦芽糖与蔗糖互为同分异构体
10. 已知葡萄糖能和银氨溶液反应生成银单质。在一个熟透的苹果片上分别滴一滴碘水和银氨溶液,颜色变化如图所示。根据这些实验现象,下列推断中不正确的是( )
A.熟透的苹果中含有淀粉
B.熟透的苹果中不含淀粉
C.熟透的苹果中含有葡萄糖
D.向熟透的苹果切片上滴加新制的氢氧化铜,有砖红色物质生成
11. 某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示(夹持装置省略)。下列说法错误的是( )
A.稀硫酸和热水浴都能加快蔗糖水解速率
B.滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性
C.加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀
D.实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成
12. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子,其结构如图(注:实线代表共价键,其他Y原子之间的重复单元中的W、X未展开标注),W、X、Z分别位于不同周期,Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法不正确的是( )
A.Y位于第二周期第ⅥA族
B.形成的晶体中一个微粒周围紧邻的微粒数为12个
C.X单质存在能导电的混合型晶体
D.Y与Z可组成阴、阳离子数之比为1:1的离子晶体
13. 易升华,常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵常用于治疗缺铁性贫血,向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水,振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈红色,该红色物质为。下列说法不正确的是( )
A.为分子晶体
B.1mol中含有σ键的数目为2
C.与均可作为配合物的配体
D.中心离子的配位数为6
14. 下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是( )
A.Fe在中燃烧 B.氯化铵受热分解
C.木炭与高温水蒸气发生置换反应 D.高温煅烧石灰石
15. 用CO合成甲醇()的化学方程式为,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.温度:
B.正反应速率:v(E)>v(P)、v(N)>v(R)
C.平衡常数:K(E)>K(P)、K(N)>K(R)
D.平均摩尔质量:M(E)>M(P)、M(N)>M(R)
16. 硝基苯是一种重要的化工原料,密度比水大,难溶于水,易溶于乙醇、苯等有机溶剂.制备、提纯硝基苯的流程如图:
下列叙述错误的是( )
A.配制混酸时,应将浓硫酸缓缓滴加到浓硝酸中,边滴加边搅拌
B.步骤①需用水浴加热,以便于控制反应温度
C.步骤②所用仪器为分液漏斗,粗产品从下口放出
D.步骤③蒸馏操作时,温度计应插入液面以下
二、非选择题(本题共5小题,共计52分。)
17. (9分)已知:某无色废水中可能含有中的几种,为分析其成分,分别取废水样品1L,进行了三组实验,其操作和有关图像如下所示:
请回答下列问题:
(1)根据上述3组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是______________,一定存在的阳离子是_______。
(2)写出实验③图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生反应的离子方程式________。
(3)分析图像,在原溶液中与的比值为________,所得沉淀的最大质量是_______g。
(4)若通过实验确定原废水中,试判断原废水中是否存在?_________(填“存在”“不存在”或“不确定”)。若存在,=_______。(若不存在或不确定则此空不填)
18. (12分)银器、银质首饰等是生活中常见物品。某小组以废定影液(主要成分为)制备Ag。
请回答下列问题:
(1)银位于周期表第5周期第I B族,基态银原子价层电子排布式为_______。
(2)提高“焙烧”中反应速率,宜采取的措施有_______(答两条)。
(3)“酸溶”中可以适当加热,提高反应速率,但是温度过高,反应速率会降低,其主要原因可能是_______。
(4)25°C,滤液2的pH_______7(填“>”“<”或“=”)。
(5)“沉银1”发生的反应为,平衡常数K=_______。
已知:(表示配离子的稳定常数)。
(6)采用电化学原理提纯银和处理银首饰(粗银含铜、锌和金等杂质)。
①工业上,用电解法提纯银,装置如图。一段时间后,U形管中会_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②生活中银器、银首饰变暗的原因是银与空气接触时硫化氢和氧气参与反应,生成黑色。恢复方法是:将变暗的银首饰等浸入盛装饱和食盐水的铝盆一段时间,银首饰“光亮如初”,其原理是:,正极的反应式为_______。
19. (10分)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示三套实验装置:
(1)上述三套装置中,不能判断铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应的是______(填装置序号)。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前装置Ⅰ右侧实验仪器里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钠溶液与稀硫酸,右侧仪器中可观察到的现象是_______,说明该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是______。
②若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水______(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)。
③若观察到烧杯中的导管内形成一段水柱,则M可能是______。
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应()是放热反应还是吸热反应。
方法①:选择上述装置_____进行实验。
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应。
20. (11分)乙酸是一种重要的有机酸,易溶于水和乙醇,被广泛应用于生产生活中。在中学化学实验室里常用乙酸和乙醇来制备乙酸乙酯。实验装置如下图所示,部分夹持仪器已略去。
(1)在A中加入少量碎瓷片,将三种原料依次加入A中,用酒精灯缓慢加热,一段时间后在B中得到乙酸乙酯粗品。
①A中浓硫酸的作用是______,碎瓷片的作用是______。
②A中发生反应的化学方程式是_____。
③B中盛装的液体是______,导管不能伸入液面下的理由是________。
(2)为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,有人设计用如下图所示装置,一次实验达到目的(不能再选用其他酸性溶液)。
①装置B中所盛试剂的名称是_____,试剂的作用是_____。
②装置C中出现的现象是_____。
③由实验可知三种酸的酸性由强到弱顺序为________(用化学式表示)。
21. (10分)共价晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体,因其具有高熔、沸点,硬度大,耐磨等优良特性而具有广泛的用途。设为阿伏加德罗常数的值。
(1)晶体硅是良好的半导体材料,被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体(其晶胞如图甲所示),晶体硅的1个晶胞中含________个Si原子,在晶体硅的空间网状结构中最小环为________元环,每个最小环独立含有________个Si原子,含1molSi原子的晶体硅中Si—Si键的数目为________。
(2)金刚砂(SiC)也与金刚石具有相似的晶体结构(如图乙所示),在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。试回答下列问题:
①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是________(均用化学式表示)。
②在金刚砂的结构中,一个硅原子结合了________个碳原子,其中的键角是________。
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环,其中一个最小的环上独立含有________个C—Si键。
④金刚砂的晶胞结构如图丙所示,在SiC中,每个C原子周围最近且等距的C原子数目为________;若金刚砂的密度为,则晶体中最近的碳、硅原子之间的距离为________pm(用代数式表示即可)。