【題目】[2016·新課標(biāo)I](Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]_______________,有__________個(gè)未成對(duì)電子。

(2)GeC是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是______________________________。

(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______________________________。

GeCl4

GeBr4

GeI4

熔點(diǎn)/℃

49.5

26

146

沸點(diǎn)/℃

83.1

186

400

(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是______________________________

(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為_______________,微粒之間存在的作用力是_______________。

(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:

原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A(0,0,0);B(,0,);C(,,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______________。

晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為_____g·cm3(列出計(jì)算式即可)。

【答案】3d104s24p2 2 Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),pp軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,分子量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng) O>Ge>Zn sp3 共價(jià)鍵 (,) ×107

【解析】

試題(1Ge32號(hào)元素,與碳元素是同一主族的元素,在元素周期表中位于第四周期IVA族;基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar] 4s24p2,也可寫(xiě)為3d104s24p2;在其原子的最外層的2個(gè)4s電子是成對(duì)電子,位于4s軌道,2個(gè)4p電子分別位于2個(gè)不同的4p軌道上,所以基態(tài)Ge原子有2個(gè)未成對(duì)的電子;(2GeC是同族元素,C原子原子半徑較小,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,這是由于鍺的原子半徑大,原子之間形成的ρ單鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊的程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵;(3)鍺元素的鹵化物在固態(tài)時(shí)都為分子晶體,分子之間通過(guò)微弱的分子間作用力結(jié)合。對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)來(lái)說(shuō),相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高。由于相對(duì)分子質(zhì)量:GeCl4GeBr4GeI4,所以它們的熔沸點(diǎn)由低到高的順序是:GeCl4GeBr4GeI4;(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。元素的非金屬性越強(qiáng),其吸引電子的能力就越強(qiáng),元素的電負(fù)性就越大。元素Zn、Ge、O的非金屬性強(qiáng)弱順序是:OGeZn,所以這三種元素的電負(fù)性由大至小的順序是OGeZn ;(5Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為1個(gè)s軌道與3個(gè)p軌道進(jìn)行的sp3雜化;由于是同一元素的原子通過(guò)共用電子對(duì)結(jié)合,所以微粒之間存在的作用力是非極性共價(jià)鍵(或?qū)憺楣矁r(jià)鍵);(6根據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知,D在各個(gè)方向的1/4處,所以其坐標(biāo)是(,,);根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,在晶胞中含有的Ge原子數(shù)是8×1/8+6×1/2+4=8,所以晶胞的密度=cm3

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知二氧化硅,二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性,鎂和鈉的化學(xué)性質(zhì)也具有一定的相似性.

用如上圖所示裝置進(jìn)行鎂和二氧化硫的實(shí)驗(yàn),其中A是制備二氧化硫的發(fā)生裝置。

(1)選擇制取二氧化硫的合適試劑_____________________________填序號(hào)

的硫酸溶液②硫酸溶液③亞硫酸鈉固體④亞硫酸鈣固體

(2)寫(xiě)出裝置B中發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________裝置C中氫氧化鈉溶液的作用是_____________________________

(3)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出制備二氧化硫的發(fā)生裝置,注明儀器名稱,固定儀器省略不畫(huà)。_______________

(4)你認(rèn)為該裝置的不足之處____________________________________________________任寫(xiě)2

某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室制硅的研究,查閱資料知:①工業(yè)上在高溫時(shí)用碳還原二氧化硅可制得硅;②鎂在點(diǎn)燃的條件下即可與二氧化硅反應(yīng);③金屬硅化物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽與四氫化硅;④四氫化硅在空氣中自燃.

他們?cè)趯?shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄著:選用合適的物質(zhì)在適宜的條件下充分反應(yīng),再用足量稀硫酸溶解固體產(chǎn)物;然后過(guò)濾,洗滌,干燥,最后稱量在用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí),發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花,其產(chǎn)率也只有預(yù)期值的左右.

(5)該小組實(shí)驗(yàn)室制硅的化學(xué)方程式是_____________________________

(6)你估計(jì)用稀硫酸溶解固體產(chǎn)物時(shí),發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花:的原因是_____________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室中有一未知濃度的稀鹽酸,某學(xué)生為測(cè)定鹽酸的濃度在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你完成下列填空:

步驟一:配制250mL 0.1000mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。

步驟二:取20.00mL待測(cè)稀鹽酸放入錐形瓶中,并滴加23滴酚酞溶液作指示劑,用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作2次,記錄數(shù)據(jù)如下。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

NaOH溶液的濃度(mol/L

滴定完成時(shí),消耗NaOH溶液的體積(mL

待測(cè)鹽酸溶液的體積(mL

1

0.1000

20.02

20.00

2

0.1000

_______

20.00

3

0.1000

19.98

20.00

1)步驟一需要稱量氫氧化鈉固體的質(zhì)量為__________g,配制標(biāo)準(zhǔn)溶液需要用到玻璃棒、燒杯外,還需要的玻璃儀器有__________________。

2)步驟二中量取20.00mL的稀鹽酸用到的儀器是__________。判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____

3)實(shí)驗(yàn)2,滴定前液面在“0”刻度處,滴定后液面如圖所示,其讀數(shù)為________mL。根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度為__________

4)在上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其他操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果(待測(cè)液濃度值)偏高的有_______

A. 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時(shí),仰視刻度線

B. 錐形瓶水洗后直接裝待測(cè)液

C. 酸式滴定管水洗后未用待測(cè)稀鹽酸溶液潤(rùn)洗

D. 滴定到達(dá)終點(diǎn)時(shí),仰視讀出滴定管讀數(shù);

E. 堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極 a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A. 電池工作時(shí),正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4

B. 電池工作時(shí),外電路中流過(guò) 0.02 mol 電子,負(fù)極材料減重 0.14 g

C. 石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性

D. 電池充電時(shí)間越長(zhǎng),電池中Li2S2的量越多

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:

回答下列問(wèn)題:

(1)步驟①的主要反應(yīng)為:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2

上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為__________。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是________________

(2)濾渣1中含量最多的金屬元素是____________,濾渣2的主要成分是_____________及含硅雜質(zhì)。

(3)步驟④調(diào)濾液2的pH使之變____________(填“大”或“小”),原因是___________________(用離子方程式表示)。

(4)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________(填標(biāo)號(hào))得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。

a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃

步驟⑤的反應(yīng)類型是___________________。

(5)某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉(含Cr2O3 40%)制備K2Cr2O7,最終得到產(chǎn)品 m2 kg,產(chǎn)率為_____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】2L恒容密閉容器中投入足量Ms)和一定量的Rg),發(fā)生反應(yīng)為Ms+RgXg+Yg H;所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:

實(shí)驗(yàn)

溫度/

起始時(shí)R的物質(zhì)的量/mol

平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量/mol

300

2.00

2.80

400

2.00

3.00

400

4.00

a

下列推斷正確的是(

A.上述反應(yīng)中,△H0

B.實(shí)驗(yàn)②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5

C.實(shí)驗(yàn)①經(jīng)4min達(dá)到平衡,04 min內(nèi)υX=0.2mol·L-1·min-1

D.實(shí)驗(yàn)③中a=6.00

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】汽車尾氣中的有害氣體主要有NO、碳?xì)浠衔锛?/span>CO,某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將模擬汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體。回答下列問(wèn)題;

(1)為了配制模擬尾氣,甲組同學(xué)用上圖所示裝置分別制備NO、乙烯及CO三袋氣體。

①用裝置A制取NO,分液漏斗中盛放的是___(填試劑名稱)

②用(乙烯利)NaOH溶液并用裝置B制取乙烯,反應(yīng)生成乙烯的化學(xué)方程式為______(磷轉(zhuǎn)化為Na3 PO4)。

③用H2 C2 O4與濃硫酸制取CO(化學(xué)方程式為H2C2O4 CO+CO2+H2O并提純,選用上圖裝置預(yù)制一袋干燥純凈的CO,各接口連接的順序?yàn)?/span>___→g(氣流從左至右),其中裝置D中盛放的藥品是___

(2)乙組同學(xué)將甲組制得的氣體與空氣按適當(dāng)比例混合形成模擬尾氣(NOCO,C2 H4及空氣),按如圖所示 裝置進(jìn)行尾氣轉(zhuǎn)化并檢驗(yàn)。

①為檢驗(yàn)催化反應(yīng)后的氣體中是否有CO2生成和乙烯的殘留,G、H中盛放的試劑依次是_________(填標(biāo)號(hào))

a. NaOH溶液 b.酸性KMnO4溶液

c.澄清石灰水 d. Br2CCl4溶液

②通模擬尾氣前,需先將催化劑加熱到反應(yīng)所需的溫度,其目的是___;寫(xiě)出其中CONO完全轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體的化學(xué)方程式:___

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化妝品的組分Z具有美白功效,原從楊樹(shù)中提取,現(xiàn)可用如下反應(yīng)制備:

下列敘述錯(cuò)誤的是(

A.XYZ均能使溴水褪色

B.XZ均能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2

C.Y既能發(fā)生取代反應(yīng),也能發(fā)生加成反應(yīng)

D.Y可作加聚反應(yīng)單體

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】0.8 mol I2(g)1.2 mol H2(g)置于某1L密閉容器中在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)I2(g)H2(g) 2HI(g) ΔH <0并達(dá)到平衡。HI的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如表格所示

HI體積分?jǐn)?shù)

1min

2min

3min

4min

5min

6min

7min

條件I

26%

42%

52%

57%

60%

60%

60%

條件II

20%

33%

43%

52%

57%

65%

65%

下列說(shuō)法中正確的是

A. 在條件I下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=10

B. 在條件I下,從開(kāi)始反應(yīng)至5min,用H2表示的反應(yīng)速率為0.10 mol/(L·min)

C. 在條件II下,到達(dá)平衡時(shí), I2(g)的轉(zhuǎn)化率為81.25%

D. 與條件I相比,為達(dá)到條件II的數(shù)據(jù),可能改變的條件是降低壓強(qiáng)

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