Question

【題目】鍺是重要的半導體材料之一。碳、硅、鍺位于同主族。

（1）基態(tài)鍺原子的價層電子排布式為__________________。

（2）幾種晶體的熔點和硬度如表所示。

晶體	金剛石	碳化硅	二氧化硅	硅	鍺
熔點/℃	3 550	2 700	1 710	1 410	1 211
硬度	10	9.5	7	6.5	6.0

①碳化硅的晶體類型是__________________。

②二氧化硅的熔點很高，而干冰(固體二氧化碳)易升華，其主要原因是__________________。

③硅的熔點高于鍺的，其主要原因是___________________________。

（3）的立體構型是________________；GeCl4分子中鍺的雜化類型是__________________。

（4）1個CS2分子中含_________個π鍵。

（5）鍺的氧化物晶胞如圖所示。已知：該氧化物的摩爾質量為M g·mol1，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，晶胞密度為 ρ g·cm3。該晶胞的化學式為_________。氧原子的配位數(shù)為_________。該晶胞參數(shù)為_________cm(用代數(shù)式表示)。

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Answer 1

【答案】 4s24p2 原子晶體 二氧化硅是原子晶體，干冰是分子晶體 硅和鍺都是原子晶體，硅的原子半徑小于鍺的，Si—Si鍵的鍵能大于Ge—Ge鍵的鍵能 平面三角形 sp3 2 GeO 4

【解析】（1）鍺的原子序數(shù)為32，價層電子排布式為4s24p2。

（2）①根據(jù)碳化硅的熔點和硬度知，碳化硅是原子晶體。②二氧化硅是原子晶體，而干冰是分子晶體，二氧化硅中存在較強的共價鍵，干冰中分子間作用力較弱。③硅和鍺都是原子晶體，但是硅的原子半徑小于鍺的，故Si—Si鍵的鍵能大于Ge—Ge鍵的鍵能。

（3）中碳原子的價層有3對電子，孤電子對數(shù)為0，立體構型為平面三角形；GeCl4中鍺的價層有4對電子，孤電子對數(shù)為0，鍺的雜化類型為sp3。

（4）CS2的結構式為S=C=S，則1個CS2分子中含有2個π鍵。

（5）觀察題給晶胞，8個Ge位于立方體頂點、6個Ge位于面心；4個O位于立方體內部。1個晶胞含4個Ge和4個O，化學式為GeO。觀察圖示知，1個O與4個Ge成鍵，氧原子的配位數(shù)為4。設晶胞參數(shù)為a cm，由ρ= ，得：a= 。