(3)二氧化硅晶体的结构与金刚石相似,硅原子周围有4个共价键与其相连,其中任意两个共价键向外都可以连有2个最小的环,故每个硅原子连接的十二元环的数目为3×2×1×2=12个。
(4)氮化镓(GaN)的熔点为1700℃,晶体结构与金刚石类似,故氮化镓属于原子晶体。由氮化镓晶体结构可知,每个镓原子与4个氮原子相结合,而镓原子最外层有3个价电子,故需要提供1个空轨道形成配位键。
-3
(5)[B(OH)4]离子中硼原子形成4个B—O键且不含未成键的孤电子对,则硼原子采取sp杂化。硼原子最外层有3个电子,可与3个氧原子形成B—O键,另外1个B—O键为配位键,其中硼原
子提供空轨道,氧原子提供成键电子对,故[B(OH)4]的结构简式为
-
(或
)。
(6)由锗的氧化物晶胞结构可知,氧原子位于晶胞的8个顶点和6个面心,4个锗原子位于晶胞内部,则每个晶胞中含有4个锗原子,含有氧原子数目为×8+×6=4个,Ge和O原子个数
-10-8
之比为4∶4=1∶1,故该锗的氧化物的化学式为GeO。晶胞的边长为4.3×10m=4.3×10cm,则晶
-83-233-3
胞的体积为V=(4.3×10cm)≈7.95×10cm,晶体的密度为ρ=7.4g·cm,设Ge的摩尔质量为M,则有ρ=
-1
,M=
-1
-16g·mol=
-1
-
16g·mol≈72.5g·mol,故其相对原子质量为72.5。 5.答案(1)6
2
(2)平面三角形 sp
(3)因为碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合C中的氧离子、使C分解为CO2的过程,所以当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解
(4)C8H8·C60(或C60·C8H8) (5)4 (6)D
解析(1)原子核外的电子运动状态各不相同,有几个电子就有几种运动状态,故基态碳原子核外有6种空间运动状态的电子,碳原子价电子排布图为。
(2)光气COCl2的中心碳原子的价层电子对数为3,分别与两个Cl和一个O形成三个σ键,没有
2
孤电子对,则其分子立体构型为平面三角形,碳原子为sp杂化。
(4)根据复合型分子晶体的晶胞结构可知,一个晶胞中含有C60的分子个数为8×+6×=4,含有C8H8的分子个数为4,则该复合型分子晶体的组成可以表示为C8H8·C60或C60·C8H8。
(5)石墨的晶胞结构如图,设晶胞的底边长为acm,高为hcm,层间距为dcm,则h=2d,从图中可以看出石墨晶胞含有4个碳原子,则:
6
=r×sin60°?a=ρg·cm=
-3
r
=
?d=cm。
(6)由金刚石的晶胞结构可知金刚石的晶胞相当于一个大的体心立方堆积中套一个小的体心立方堆积,故根据金属钠的晶胞沿其体对角线垂直在纸面上的投影图,可知金刚石的晶胞沿其体对角线垂直在纸面上的投影图为D图示。
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