【題目】鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛.回答下列問題:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar] , 有個(gè)未成對(duì)電子.
(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵.從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是 .
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔點(diǎn)/℃ | ﹣49.5 | 26 | 146 |
沸點(diǎn)/℃ | 83.1 | 186 | 約400 |
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑.Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是 .
(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為 , 微粒之間存在的作用力是 .
(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:
①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置,如圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為( ,0, ),C為( , ,0).則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為 .
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀,已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76pm,其密度為gcm﹣3(列出計(jì)算式即可).
【答案】
(1)3d104s24p2;2
(2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p﹣p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵
(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高,原因是分子結(jié)構(gòu)相似,分子量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)
(4)O>Ge>Zn
(5)sp3;共價(jià)鍵
(6)( , , ); ×107
【解析】解:(1)Ge是32號(hào)元素,位于第四周期第IVA族,基態(tài)Ge原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 , 在最外層的4s能級(jí)上2個(gè)電子為成對(duì)電子,4p軌道中2個(gè)電子分別處以不同的軌道內(nèi),有2軌道未成對(duì)電子,所以答案是:3d104s24p2;2;(2)雖然Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但考慮Ge的原子半徑大,難以通過“肩并肩”方式形成π鍵,所以Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵,所以答案是:Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p﹣p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵;(3)鍺的鹵化物都是分子晶體,分子間通過分子間作用力結(jié)合,對(duì)于組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高,由于相對(duì)分子質(zhì)量:GeCl4<GeBr4<GeI4 , 故沸點(diǎn):GeCl4<GeBr4<GeI4 , 所以答案是:GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高,原因是分子結(jié)構(gòu)相似,分子量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng);(4)元素非金屬性:Zn<Ge<O,元素的非金屬性越強(qiáng),吸引電子的能力越強(qiáng),元素的電負(fù)性越大,故電負(fù)性:O>Ge>Zn,所以答案是:O>Ge>Zn;(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),Ge原子與周圍4個(gè)Ge原子形成正四面體結(jié)構(gòu),向空間延伸的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,Ge原子之間形成共價(jià)鍵,Ge原子雜化軌道數(shù)目為4,采取sp3雜化,所以答案是:sp3;共價(jià)鍵;(6)①D與周圍4個(gè)原子形成正四面體結(jié)構(gòu),D與頂點(diǎn)A的連線處于晶胞體對(duì)角線上,過面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側(cè)面將晶胞2等分,同理過D原子的且平衡側(cè)面的平面將半個(gè)晶胞再2等份,可知D處于到各個(gè)面的 處,則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為( , , );所以答案是:( , , );②晶胞中Ge原子數(shù)目為4+8× +6× =8,結(jié)合阿伏伽德羅常數(shù),可知出晶胞的質(zhì)量為 ,晶胞參數(shù)a=565.76pm,其密度為 ÷(565.76×10﹣10cm)3= ×107gcm﹣3;
所以答案是: ×107 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】山萘酚(Kaempf erol)結(jié)構(gòu)如圖所示,且大量存在于水果、蔬菜、豆類、茶葉中,具有多種生物學(xué)作用,如抗氧化、抑制腫瘤生長(zhǎng)及保護(hù)肝細(xì)胞等作用.下列有關(guān)山萘酚的敘述正確的是( )
A.結(jié)構(gòu)式中含有羥基、醚鍵、酯基、碳碳雙鍵
B.可發(fā)生取代反應(yīng)、水解反應(yīng)、加成反應(yīng)
C.可與NaOH反應(yīng),不能與NaHCO3反應(yīng)
D.1 mol山萘酚與溴水反應(yīng)最多可消耗4 mol Br2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向某硫酸和硫酸銅的混合溶液中加入某濃度的氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. a點(diǎn)溶液中含有兩種溶質(zhì)
B. bc段發(fā)生反應(yīng)的類型為置換反應(yīng)
C. 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算出氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
D. d點(diǎn)溶液中主要存在的離子為Na+、Cu2+、OH-、SO42-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某烷烴的相對(duì)分子質(zhì)量為86,與氯氣反應(yīng)生成的一氯代物只有兩種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是( )
A. CH3(CH2)4CH3B. (CH3)2CHCH(CH3)2C. (C2H5)2CHCH3D. C2H5C(CH3)3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)SO2與O2的混合氣體中,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%,則SO2與O2的物質(zhì)的量之比是__________,這種混合氣體的密度是同溫同壓下氧氣密度的_____倍。
(2)某氣態(tài)氧化物化學(xué)式為RO2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.28g該氧化物的體積為448mL,則R的摩爾質(zhì)量為______________.
(3)在一定溫度下,把mg相對(duì)分子質(zhì)量為M的可溶性鹽溶解在VmL水中(水的密度為1g·cm-3),恰好形成飽和溶液(密度為pg.cm-3),則該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____%,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是_________mol·L-1,該溫度下此鹽的溶解度是 _____g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有MgCl2、AlCl3、CuCl2、FeCl3四種溶液,只用一種試劑就能把它們區(qū)別開,這種試劑是( )
A. 氨水 B. AgNO3溶液 C. NaOH溶液 D. NaCl溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A.48 g O3氣體含有6.02×1023個(gè)O3分子
B.常溫常壓下,4.6 gNO2氣體含有1.81×1023個(gè)NO2分子
C.0.5 mol·L-1L CuCl2溶液中含有3.01×1023個(gè)Cu2+
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是( )
A.28g氮?dú)馑械脑訑?shù)目為NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中含有個(gè)水分子NA
C.2NA個(gè)氯氣的體積是NA個(gè)氧氣的體積的2倍
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氯化氫所含的原子數(shù)為2NA
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