题目内容
【题目】
C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：
（1）Ge的原子核外电子排布式为_________；
（2）SiO2晶体的空间构型是____________，氧原子的杂化方式为___________，硅氧之间原子轨道的重叠方式是___________。
（3）C、Si、Sn三种元素的单质中，属于分子晶体的是___________（填化学式）。
（4）CCl4与水不互溶发生分层，SiCl4与CCl4分子结构相似，但遇水极易发生水解反应，导致二者性质不同的原因是________________。
（5）金刚石的晶胞结构如右图。
该晶胞中C原子数为_____。若金刚石晶胞中立方体的边长为a pm，阿伏加德罗常数为NA，则金刚石的密度为________g·cm-3。(用含a、NA的式子表示)
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p2 正四面体 sp2 σ键 C60等富勒烯类（答案合理均给分） 硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道（因为没有2d轨道），不能接受氧原子的孤对电子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解 8 
【解析】试题分析：（1）利用原子序数及电子排布规律书写电子排布式；
（2）SiO2是原子晶体，结构与金刚石相似； SiO2晶体的空间构型是正四面体，每个硅原子与周围4个氧原子成键，每个氧原子与2个硅原子成键，氧原子的杂化方式为sp2
（3）碳元素能形成C60等富勒烯类；
离子晶体熔沸点较高，硬度较大，熔融状态能导电等；
（4）硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道；
（5）根据均摊原则计算碳原子数。根据
计算。
解析：（1）Ge的原子序数为32，则电子排布式为[Ar]3d104s24p2。
（2）SiO2是原子晶体，结构与金刚石相似，空间构型是正四面体，氧原子的杂化方式为SP2；硅氧之间是单键，原子轨道的重叠方式是σ键；
（3）C、Si、Sn三种元素的单质中，C60等富勒烯类属于分子晶体；
（4）硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道，不能接受氧原子的孤对电子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；
（5）根据均摊原则，该晶胞中C原子数为
。若金刚石晶胞中立方体的边长为a pm，则有关晶胞的体积为
，有关晶胞的质量是
，根据，金刚石的密度为
g·cm-3。
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