Question

【題目】

C、Si、Ge、Sn是同族元素，該族元素單質及其化合物在材料、醫藥等方面有重要應用。請回答下列問題：

（1）Ge的原子核外電子排布式為_________；

（2）SiO2晶體的空間構型是____________，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三種元素的單質中，屬于分子晶體的是___________（填化學式）。

（4）CCl4與水不互溶發生分層，SiCl4與CCl4分子結構相似，但遇水極易發生水解反應，導致二者性質不同的原因是________________。

（5）金剛石的晶胞結構如右圖。該晶胞中C原子數為_____。若金剛石晶胞中立方體的邊長為a pm，阿伏加德羅常數為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，而碳原子沒有d空軌道（因為沒有2d軌道），不能接受氧原子的孤對電子，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）利用原子序數及電子排布規律書寫電子排布式；

（2）SiO2是原子晶體，結構與金剛石相似； SiO2晶體的空間構型是正四面體，每個硅原子與周圍4個氧原子成鍵，每個氧原子與2個硅原子成鍵，氧原子的雜化方式為sp2

（3）碳元素能形成C60等富勒烯類；

離子晶體熔沸點較高，硬度較大，熔融狀態能導電等；

（4）硅原子有3d空軌道，而碳原子沒有d空軌道；

（5）根據均攤原則計算碳原子數。根據 計算。

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

（2）SiO2是原子晶體，結構與金剛石相似，空間構型是正四面體，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，而碳原子沒有d空軌道，不能接受氧原子的孤對電子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；

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