【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]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;卮鹣铝袉栴}:

1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________,有__________個未成對電子。

2GeC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和沸點,分析其變化規(guī)律及原因_____________________。


GeCl4

GeBr4

GeI4

熔點/℃

49.5

26

146

沸點/℃

83.1

186

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______________。

5Ge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)晶胞有兩個基本要素:

原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,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(,0, );C為(, ,0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為______。

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="565.76" pm,其密度為__________g·cm-3(列出計算式即可)。

【答案】13d104s24p2;2;

2Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長,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;

3GeCl4、GeBr4GeI4的熔、沸點依次增高。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)。

4OGeZn;

5sp3;共價鍵;

6(, );。

【解析】試題分析:(1Ge32號元素,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為[Ar] 4s24p2,也可寫為3d104s24p2;在其原子的最外層的24s電子是成對電子,位于4s軌道,24p電子分別位于2個不同的4p軌道上,所以基態(tài)Ge原子有2個未成對的電子;(2GeC是同族元素,C原子原子半徑較小,原子之間可以形成雙鍵、三鍵;但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵,從原子結(jié)構(gòu)角度分析,這是由于鍺的原子半徑大,原子之間形成的ρ單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊的程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵;(3)鍺元素的鹵化物在固態(tài)時都為分子晶體,分子之間通過微弱的分子間作用力結(jié)合。對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)來說,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔沸點越高。由于相對分子質(zhì)量:GeCl4GeBr4GeI4,所以它們的熔沸點由低到高的順序是:GeCl4GeBr4GeI4;(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。元素的非金屬性越強(qiáng),其吸引電子的能力就越強(qiáng),元素的電負(fù)性就越大。元素Zn、Ge、O的非金屬性強(qiáng)弱順序是:OGeZn,所以這三種元素的電負(fù)性由大至小的順序是OGeZn ;(5Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為1s軌道與3p軌道進(jìn)行的sp3雜化;由于是同一元素的原子通過共用電子對結(jié)合,所以微粒之間存在的作用力是非極性共價鍵(或?qū)憺楣矁r鍵);(6根據(jù)各個原子的相對位置可知,D在各個方向的1/4處,所以其坐標(biāo)是(, );根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,在晶胞中含有的Ge原子數(shù)是8×1/8+6×1/2+4=8,所以晶胞的密度=cm3

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨基甲酸銨(NH2COONH4,簡稱甲銨)是CO2NH3制尿素的中間產(chǎn)物,其中CO2反應(yīng)生成甲銨的能量變化如下圖所示。

1)圖中反應(yīng)為可逆反應(yīng),則生成甲銨的反應(yīng)是 (填放熱吸熱)反應(yīng)。

2)合成甲銨的熱化學(xué)方程式為 。

3)對于同一反應(yīng),圖中虛線()與實線()相比,活化能大大降低,其原因是 。

4)已知由甲銨合成尿素的反應(yīng)為NH2COONH4s ,則由CO2(g)NH3g)直接合成固態(tài)尿素并生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用菱錳礦(MnCO3)[含F(xiàn)eCO3、SiO2、Cu2(OH) 2CO3等雜質(zhì)]為原料制取二氧化錳,其流程示意圖如下:

已知:生成氫氧化物沉淀的pH

注:金屬離子的起始濃度為0.1 mol/L,回答下列問題:

(1)含雜質(zhì)的菱錳礦使用前需將其粉碎,主要目的是 _______ ___________ 。鹽酸溶解MnCO3的化學(xué)方程式是_______ ______________ ___ _____。

(2)向溶液1中加入雙氧水時,反應(yīng)的離子方程式是 _______ ___________

(3)濾液2中加入稍過量的難溶電解質(zhì)MnS,以除去Cu2+,反應(yīng)的離子方程式是 ________ 。

(4)將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的一種方法是氧化法。其具體做法是用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化,該反應(yīng)的離子方程式為:□Mn2++□ClO3+□________=□________+□________+□________。

(5)將MnCl2轉(zhuǎn)化為MnO2的另一種方法是電解法。

陽極生成MnO2的電極反應(yīng)式是 ____ ___ ____________ _______ 。

若直接電解MnCl2溶液,生成MnO2的同時會產(chǎn)生少量Cl2。檢驗Cl2的操作是 _____ 。

若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末,則無Cl2產(chǎn)生。其原因是 ___ __ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知X、Y、Z、W四種元素是元素周期表中連續(xù)三個不同短周期的元素,且原子序數(shù)依次增大。X、W同主族,Y、Z為同周期的相鄰元素。W原子的質(zhì)子數(shù)等于Y、Z原子最外層電子數(shù)之和。Y的氫化物分子中有3個共價鍵。Z原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。試推斷:

1XY、Z、W四種元素的符號:

X___________Y___________;Z___________W___________;

2)由以上元素中的兩種元素組成的能溶于水且水溶液顯堿性的化合物的電子式分別

________________________________。

3)由X、YZ所形成的離子化合物是_____________,(填化學(xué)式)它與W的最高價氧化物的水化物的濃溶液加熱時的離子方程式是____________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:

回答下列問題:

(1)NaClO2Cl的化合價為_______

(2)寫出反應(yīng)步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。

(3)電解所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg2+Ca2+,要加入的試劑分別為________、________。電解中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______

(4)尾氣吸收是吸收電解過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_________。

(5)有效氯含量可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)右圖銅鋅原電池示意圖,回答下列問題:

(1)該原電池總離子反應(yīng)式是 。

(2)外電路電流的方向是從 (填Zn到Cu或Cu到Zn)。

(3)在電池的工作過程中,Zn極質(zhì)量變化了3.25g,則Cu極質(zhì)量 (填“增加”、“不變”或“減少”),電路中轉(zhuǎn)移電子為 mol,銅表面析出了氫氣 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。

(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O72轉(zhuǎn)化為Cr3+,其電極反應(yīng)式為_____________。

(2)在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如圖所示。

①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。

②當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。

(3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。

①一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH4(B元素的化合價為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)4,其離子方程式為 。

②納米鐵粉與水中NO3-反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3+10H+===4Fe2++NH4++3H2O

研究發(fā)現(xiàn),若pH偏低將會導(dǎo)致NO3-的去除率下降,其原因是

③相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中NO3-的速率有較大差異(見圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物AC10H20O2)具有蘭花香味,可用做香皂、洗發(fā)香波的芳香賦予劑。

已知:①B分子中沒有支鏈。

②D能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳。

③D、E互為具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體。E分子烴基上的氫若被氯原子取代,其一氯代物只有一種。

④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。

1B可以發(fā)生的反應(yīng)有 (選填序號)。

a、取代反應(yīng) b、消去反應(yīng) c、加聚反應(yīng) d、氧化反應(yīng)

2C、D、F分子所含的官能團(tuán)的名稱依次是

3)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式:

4)寫出C→D的化學(xué)方程式:

5)寫出B→F的化學(xué)方程式:

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【題目】實驗室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO3·3H2O。實驗過程如下:

(1)酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=50.4 kJ·mol1

Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=225.4 kJ·mol1

酸溶需加熱的目的是______;所加H2SO4不宜過量太多的原因是_______。

(2)加入H2O2氧化時發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為___________。

(3)用圖所示的實驗裝置進(jìn)行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+

①實驗裝置圖中儀器A的名稱為_______。

②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相,采取的操作:向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑,______、靜置、分液,并重復(fù)多次。

(4)請補(bǔ)充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實驗方案:邊攪拌邊向溶液中滴加氨水,______,過濾、用水洗滌固體23次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O。

[已知該溶液中pH=8.5時Mg(OH)2開始沉淀;pH=5.0時Al(OH)3沉淀完全]。

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