高考化学复习物质结构与性质含解析

(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 -