Question

【題目】

C、Si、Ge、Sn是同族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）Ge的原子核外電子排布式為_________；

（2）SiO2晶體的空間構(gòu)型是____________，氧原子的雜化方式為___________，硅氧之間原子軌道的重疊方式是___________。

（3）C、Si、Sn三種元素的單質(zhì)中，屬于分子晶體的是___________（填化學(xué)式）。

（4）CCl4與水不互溶發(fā)生分層，SiCl4與CCl4分子結(jié)構(gòu)相似，但遇水極易發(fā)生水解反應(yīng)，導(dǎo)致二者性質(zhì)不同的原因是________________。

（5）金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。該晶胞中C原子數(shù)為_____。若金剛石晶胞中立方體的邊長(zhǎng)為a pm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則金剛石的密度為________g·cm-3。(用含a、NA的式子表示)

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p2 正四面體 sp2 σ鍵 C60等富勒烯類（答案合理均給分） 硅原子有3d空軌道，而碳原子沒(méi)有d空軌道（因?yàn)闆](méi)有2d軌道），不能接受氧原子的孤對(duì)電子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解 8

【解析】試題分析：（1）利用原子序數(shù)及電子排布規(guī)律書寫電子排布式；

（2）SiO2是原子晶體，結(jié)構(gòu)與金剛石相似； SiO2晶體的空間構(gòu)型是正四面體，每個(gè)硅原子與周圍4個(gè)氧原子成鍵，每個(gè)氧原子與2個(gè)硅原子成鍵，氧原子的雜化方式為sp2

（3）碳元素能形成C60等富勒烯類；

離子晶體熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電等；

（4）硅原子有3d空軌道，而碳原子沒(méi)有d空軌道；

（5）根據(jù)均攤原則計(jì)算碳原子數(shù)。根據(jù) 計(jì)算。

解析：（1）Ge的原子序數(shù)為32，則電子排布式為[Ar]3d104s24p2。

（2）SiO2是原子晶體，結(jié)構(gòu)與金剛石相似，空間構(gòu)型是正四面體，氧原子的雜化方式為SP2；硅氧之間是單鍵，原子軌道的重疊方式是σ鍵；

（3）C、Si、Sn三種元素的單質(zhì)中，C60等富勒烯類屬于分子晶體；

（4）硅原子有3d空軌道，而碳原子沒(méi)有d空軌道，不能接受氧原子的孤對(duì)電子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；

（5）根據(jù)均攤原則，該晶胞中C原子數(shù)為。若金剛石晶胞中立方體的邊長(zhǎng)為a pm，則有關(guān)晶胞的體積為 ，有關(guān)晶胞的質(zhì)量是 ，根據(jù)，金剛石的密度為g·cm-3。