物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

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1、全國(guó)卷137?［化學(xué)一一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］（15分）錯(cuò)（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?；卮鹣铝袉?wèn)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Z間可以形成雙鍵、壘鍵，但Ge原子Z間難以形成雙鍵或壘鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是o（3）比較下列錯(cuò)鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因oGeCI4GeBr4Gel4熔點(diǎn)/°c-49.526146沸點(diǎn)廠C83.1186約400（4）光催化還原CO?制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該

2、反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、0電負(fù)性由大至小的順序是o（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，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0,0,0）：B為（丄，0,丄）：C為（丄，丄，0）。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。2222②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。己知Ge單晶的晶胞參數(shù)片565.76pm,其密度為-cm3（列出計(jì)算式即可）?！敬鸢浮浚?）3d104s24p2；2；（2）Ge原子半徑大，原子間形成

3、的。單鍵較長(zhǎng)，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或兒乎不能重疊，難以形成兀鍵；（3）GeCdGeB"、Ge"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)0>Ge>Zn；（5）錯(cuò)誤!未找到引用源。；共價(jià)鍵;8x736.02x565.763【解析】試題分析：（1）Ge是32號(hào)元素，與碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期IVA族；基態(tài)Ge原子的核外電子排布式^J[Ar]4s24p2,也可寫(xiě)為3d104s24p2；在其原子的最外層的2個(gè)4s電子是成對(duì)電子，位于4s軌道，2個(gè)

4、4p電子分別位于2個(gè)不同的4p軌道上，所以基態(tài)Ge原子有2個(gè)未成對(duì)的電子；（2）Ge與C是同族元素，C原子原子半徑較小,原子Z間可以形成雙鍵、三鍵；但Ge原子Z間難以形成雙鍵或三鍵，從原子結(jié)構(gòu)角度分析，這是由于錯(cuò)的原子半徑犬，原子之間形成的P單鍵較長(zhǎng)，PT軌道肩并肩重養(yǎng)的程度很小或幾乎不能重養(yǎng)，難以形成兀鍵；（3）錯(cuò)元素的鹵化物在固態(tài)時(shí)都為分子晶體，分子之間通過(guò)微弱的分子間作用力結(jié)合。對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，相對(duì)分子質(zhì)量越犬，分子間作用力越犬，熔沸點(diǎn)越高。由于相對(duì)分子質(zhì)量：GeC14

5、它們的熔沸點(diǎn)由低到高的順序是：GeCLGe>Zn,所以這三種元素的電員性由犬至小的順序是O>Ge>Zn；⑸Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為1個(gè)，軌道與3個(gè)p軌道進(jìn)行的sp：雜化；由于是同一元素的原子通過(guò)共用電子對(duì)結(jié)合，所以微粒之間存在的作用力是非極性共價(jià)鍵（或?qū)憺楣矁r(jià)鍵）；（6）①根據(jù)各個(gè)

6、原子的相對(duì)位墨可知，D在各個(gè)方向的1J4處，所以其坐標(biāo)是丄，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，在晶胞中含有的Ge原子數(shù)4448x73是8x1/8+642+4=8,所以晶胞的密度8X?3gmQ1r,=亠二———g/cm5=、xlOcVx(565.76pmx10_kan/pm)J6.02x10"x(565.76xlO_lc)J6.02x565.76"mso【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)的有關(guān)知識(shí)?！久麕燑c(diǎn)睛】物質(zhì)結(jié)構(gòu)包括原子結(jié)構(gòu)（原子核外電子排布、原子的雜化方式、元素電負(fù)性大小比較、元素金屬性、非金屈性的強(qiáng)弱）、分子結(jié)構(gòu)（化學(xué)鍵，分子的電子式

7、、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)，化學(xué)式的種類(lèi)，官能團(tuán)等）、晶體結(jié)構(gòu)（晶體類(lèi)型的判斷，物質(zhì)熔沸點(diǎn)高低的判斷、影響因素，品體的密度，均攤法的應(yīng)用等）。只有掌握這些，才可以更好的解決物質(zhì)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。全國(guó)卷337?［化學(xué)一一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］（15分）砂化鐐（GaAs）是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）寫(xiě)出基態(tài)As原子的核外電子排布式o（2）根據(jù)元素周期律，原子半徑GaAs,第一電離能GaAs。（填“大于"或"小于"）（3）AsCI3分子的立體構(gòu)型為,其中As的雜化軌道類(lèi)型為.

8、（4）GaF3的熔點(diǎn)高于1000°C,GaCb的熔點(diǎn)為77.9°C,其原因是。（5）GaAs的熔點(diǎn)為1238°C,密度為pgcm3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類(lèi)型為Ga與As以鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGagmol1和A^Asg-mol'1,原子半徑分別為rGapm和廠AsPm,阿伏伽德羅常數(shù)值為必，則GaAs品胞中原子的體積占晶胞