[题目]碳族元素的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用.回答下列问题:(1)基态Sn原子中.核外电子占据的最高能级符号为 .该能级具有的原子轨道数为 .(2)Ge单晶具有晶体硅型结构.Ge单晶的晶体类型为 .Ge与同周期的 As.Se相比较.第一电离能由大到小的顺序是 .(3)资料表明.二氧化三碳(C2O2)是金星大气层的一个组成部分.其分子中不含� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】碳族元素（C、Si、Ge、Sn、Pb）的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。回答下列问题：

（1）基态Sn原子中，核外电子占据的最高能级符号为__________，该能级具有的原子轨道数为___________________。

（2）Ge单晶具有晶体硅型结构，Ge单晶的晶体类型为_____________。Ge与同周期的 As、Se相比较，第一电离能由大到小的顺序是_______________。

（3）资料表明，二氧化三碳(C2O2)是金星大气层的一个组成部分，其分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。C2O2中碳原子的杂化方式为______________，分子中σ键与π键的个数比为______________________。

（4）碳化硅的晶体结构类似于金刚石（如图所示），1个碳化硅晶胞净占_______个碳原子；二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为_____________。

（5）石墨可作润滑剂，其主要原因是__________________________。

（6）晶体硅的结构类似于金刚石，已知距离最近的两个硅原子之间的距离为a cm，则硅晶体的密度为_____________g·cm-3（用含有a的代数式表示，用NA表示阿伏伽德罗常数值）。

【答案】 5p 3 原子晶体 As>Se>Ge sp 1∶1 4 2∶1 石墨晶体具有片层结构，片层之间靠微弱的范德华力结合，可以滑动

【解析】（1）Sn是第五周期第ⅣA元素，则基态Sn原子中，核外电子占据的最高能级符号为5p，该能级具有的原子轨道数为3。（2）Ge单晶具有晶体硅型结构，因此Ge单晶的晶体类型为原子晶体。同周期自左向右第一电离能逐渐增大，但由于As的5p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则Ge与同周期的 As、Se相比较，第一电离能由大到小的顺序是As>Se>Ge。（3）分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构，因此C2O2的结构式为O=C=C=O，则碳原子的杂化方式为sp，双键是由1个σ键与1个π键组成，因此分子中σ键与π键的个数比为1:1。（4）根据碳化硅的晶体结构可判断1个碳化硅晶胞净占8×1/8+6×1/2=4个碳原子；二氧化硅晶体中最小的环有12个原子，由于每个硅原子被12个环共有，因此每个环只占有该硅原子的1/12，因为每个最小环上有6个硅原子，所以每个最小环平均拥有的硅原子数为6×1/12=0.5个，又因为SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1：2的比例所组成，因此每个最小环平均拥有的氧原子的数目为0.5×2=1个，所以二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为2:1。（5）由于石墨晶体具有片层结构，片层之间靠微弱的范德华力结合，可以滑动，所以石墨可作润滑剂。（6）晶胞中Si个数=8×1/8+6×1/2+4=8，故晶胞质量为8×28/NAg，硅晶体的密度为ρgcm-3，则晶胞棱长= ，则晶胞对角线长度为，故最近的两个硅原子之间的距离为，解得g·cm-3。