Question

【題目】緒(Ge)是半導(dǎo)體元素，應(yīng)用廣泛，回答下列問題：

（1）下列為Ge價電子層電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為____、_____（填選項）。

A. B.

C. D.

（2）GeH4的空間構(gòu)型為____；比較與同鍺族的氫化物的沸點如表所示，分析其變化規(guī)律及原因____。

	CH4	SiH4	GeH4
沸點/℃	-161.5	-119	-88.1

（3）有機(jī)鍺化合物A有一定的醫(yī)療保健作用，其結(jié)構(gòu)簡式為CF3N=GeH2，則Ge的雜化形式為____，碳原子與其它原子結(jié)合的鍵的種類為_____。

（4）Li2GeF6可以作為鋰電池的電解質(zhì)，則Li、Ge、F電負(fù)性由大到小的順序為_____。

（5）Ge晶胞如下，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(，0，)，D為(，，)。則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為_____。

（6）氮化鍺具有耐腐蝕、硬度高等優(yōu)點，晶體中鍺原子與氮原子之間存在明顯的s-p雜化現(xiàn)象，氮化鍺晶體屬于____晶體。一種氮化鍺晶胞的球棍模型如圖，晶體中n(Ge)/n(N)=____，若晶胞底面正方形的邊長為anm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，晶體的密度為ρg/cm3，則長方體的高為____nm(列出計算式）。

Answer 1

【答案】A C 正四面體 均為分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大的，沸點越高 sp2 σ鍵（共價鍵） F>Ge>Li (，，0) 原子晶體 3：4

【解析】

(1)電子占據(jù)的能級越低，能量越低，電子占據(jù)的能級越高，能量越高；根據(jù)圖示可知，A能量最低，C能量最高；

(2)鍺位于第四周期第IVA族，故性質(zhì)與C相似，GeH4與CH4空間結(jié)構(gòu)相似，為正四面體；CH4、SiH4、GeH4均是分子晶體，且結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大的，沸點越高；

(3)有機(jī)鍺化合物A的結(jié)構(gòu)簡式為CF3N=GeH2，Ge形成了雙鍵，是平面結(jié)構(gòu)，則Ge的雜化形式為sp2，碳原子與其它原子結(jié)合的鍵均為化學(xué)單鍵，是σ鍵；

(4)Li2GeF6可以作為鋰電池的電解質(zhì)，根據(jù)元素周期律，元素周期表中F電負(fù)性最大，同周期越往右，電負(fù)性越大；同主族越往上，電負(fù)性越大；則Li、Ge、F電負(fù)性由大到小的順序為F>Ge>Li；

(5) D與周圍4個原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上，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原子的且平行側(cè)面的平面將半個晶胞在2等分，D處于到各個面的處；所以結(jié)合Ge的晶胞圖，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為(，0，)，D為(，，)，C原子位于底面的中心，C原子的坐標(biāo)參數(shù)為(，，0)；

(5)氮化鍺具有耐腐蝕、硬度高等優(yōu)點，符合原子晶體的特征；氮化鍺晶胞中，8個氮原子位于內(nèi)部，4個鍺原子在棱上，10個鍺原子在面上，故鍺原子的個數(shù)是： ；故n(Ge)：n(N)= 3：4；晶胞底面正方形的邊長為anm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，晶體的密度為ρg/cm3，晶胞的體積為，則長方體的高為。