(4)乙醇能形成分子间氢键 (5)LaCrO3 8
b2a×10
-10
3
NA
7.(2016·全国卷Ⅰ,节选)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________,有________个未成对电子。 (2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是__________________
_____________________________________________________。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因______________________________________________________
_____________________________________________________。
熔点/℃ 沸点/℃ GeCl4 -49.5 83.1 GeBr4 26 186 GeI4 146 约400 (4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为________,微粒之间存在的作用力是___________________。
(6)晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为________g·cm(列出计算式即可)。
[解析] (1)锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA族,因此核外电子排布式为[Ar]3d4s4p,p轨道上的2个电子是未成对电子。
(5)Ge单晶为金刚石型结构,金刚石中碳原子的杂化方式为sp,因此Ge原子的杂化方式也为sp。微粒之间存在的作用力为共价键。
(6)每个晶胞中含有锗原子8×1/8+6×1/2+4=8(个),每个晶胞的质量为8×73 g·mol
-1
3
3
10
2
2
-3
NA
,晶胞的体积为(565.76×10
-1
-10
cm),所以晶胞的密度为
3
8×73 g·molNA×565.76×10-10cm
10
2
3
。
2
[答案] (1)3d4s4p 2
(2)Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键
(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,分子量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强
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(4)O>Ge>Zn (5)sp 共价键 8×737
(6)3×10 6.02×565.76
3
- 10 -
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