Question

【题目】锗是重要的半导体材料之一。碳、硅、锗位于同主族。

（1）基态锗原子的价层电子排布式为__________________。

（2）几种晶体的熔点和硬度如表所示。

晶体	金刚石	碳化硅	二氧化硅	硅	锗
熔点/℃	3 550	2 700	1 710	1 410	1 211
硬度	10	9.5	7	6.5	6.0

①碳化硅的晶体类型是__________________。

②二氧化硅的熔点很高，而干冰(固体二氧化碳)易升华，其主要原因是__________________。

③硅的熔点高于锗的，其主要原因是___________________________。

（3）的立体构型是________________；GeCl4分子中锗的杂化类型是__________________。

（4）1个CS2分子中含_________个π键。

（5）锗的氧化物晶胞如图所示。已知：该氧化物的摩尔质量为M g·mol1，NA代表阿伏加德罗常数的值，晶胞密度为 ρ g·cm3。该晶胞的化学式为_________。氧原子的配位数为_________。该晶胞参数为_________cm(用代数式表示)。

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Answer 1

【答案】 4s24p2 原子晶体 二氧化硅是原子晶体，干冰是分子晶体 硅和锗都是原子晶体，硅的原子半径小于锗的，Si—Si键的键能大于Ge—Ge键的键能 平面三角形 sp3 2 GeO 4

【解析】（1）锗的原子序数为32，价层电子排布式为4s24p2。

（2）①根据碳化硅的熔点和硬度知，碳化硅是原子晶体。②二氧化硅是原子晶体，而干冰是分子晶体，二氧化硅中存在较强的共价键，干冰中分子间作用力较弱。③硅和锗都是原子晶体，但是硅的原子半径小于锗的，故Si—Si键的键能大于Ge—Ge键的键能。

（3）中碳原子的价层有3对电子，孤电子对数为0，立体构型为平面三角形；GeCl4中锗的价层有4对电子，孤电子对数为0，锗的杂化类型为sp3。

（4）CS2的结构式为S=C=S，则1个CS2分子中含有2个π键。

（5）观察题给晶胞，8个Ge位于立方体顶点、6个Ge位于面心；4个O位于立方体内部。1个晶胞含4个Ge和4个O，化学式为GeO。观察图示知，1个O与4个Ge成键，氧原子的配位数为4。设晶胞参数为a cm，由ρ= ，得：a= 。