Ⅰ.氟化镁钾（KMgF₃）是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如图。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。

（1）KMgF₃晶体中，每个Mg²⁺位于____个距离最近的F^-构成的____空隙中。

c

c

（填选项字母）。
a.3、三角形
b.4、正四面体
c.6、正八面体
d.8、立方体
（2）Fe³⁺半径与Mg²⁺接近，将Mg²⁺部分由Fe³⁺取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性。从而合成新型催化剂材料。
①基态Fe³⁺价电子的轨道表示式为

。
②某实验室合成新型催化剂材料KMg_0.8Fe_0.2F₃O_0.1（O^2-是平衡电荷引入的填隙阴离子，不破坏原有晶胞结构）。已知晶胞棱长为anm。若要合成厚度为0.3mm、面积为1m²的催化剂材料，理论上需要掺杂的Fe³⁺约为

1

10

a

3

1

10

a

3

mol（1nm=10^-9m,1mm=10^-3m,阿伏加德罗常数取6×10²³mol^-1）。
（3）AthMn（N₃）₃晶体结构与KMgF₃类似。已知Ath⁺与

N

-

3

的结构简式如图：
​
①Ath⁺中N原子的杂化方式为

sp³

sp³

，

N

-

3

中心N原子的杂化方式为

sp

sp

。
②Ath⁺的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在着其他相互作用。如邻近的Mn²⁺与

N

-

3

还存在着

配位键

配位键

，上述相互作用不会随Ath⁺的转动改变。
Ⅱ.钴酸锂（LiCoO₂）是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图及Co的晶胞俯视投影如图。晶体中O围绕Co形成八面体，八面体共棱形成层状空间结构，与Li⁺层交替排列。在充放电过程中，Li⁺在层间脱出或嵌入。

（4）基态Co原子中未成对的电子数为

3

3

。
（5）该晶胞中O的个数为

6

6

。
（6）Li⁺在

充电

充电

（填“充电”或“放电”）过程中会从八面体层间脱出。该过程会导致晶胞高度c变大，解释原因：

Li⁺减少，使Li⁺层和Co—O层吸引力减弱，Co—O层之间的排斥使层间距离增大

Li⁺减少，使Li⁺层和Co—O层吸引力减弱，Co—O层之间的排斥使层间距离增大

。