题目内容
【题目】锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：
（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________，有__________个未成对电子。
（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是________________。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_____________________。
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔点/℃ | 49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为______________微粒之间存在的作用力是_____________。
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（
，0，）；C为（，，0）。则D原子的坐标参数为______。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为__________g·cm-3（列出计算式即可）。
【答案】（1）3d104s24p2； 2
（2）锗的原子半径大，原子之间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
（3）GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强
（4）O＞Ge＞Zn
（5）sp3；共价键
（6）①(
；
；)
②
【解析】
试题分析：
（1）Ge是32号元素，位于第四周期第IVA族，基态Ge原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2
或[Ar]3d104s24p2，在最外层的4s能级上2个电子为成对电子，4p轨道中2个电子分别处以不同的
轨道内，有2轨道未成对电子。
故答案为：3d104s24p2；2；
（2）虽然Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但考虑Ge的原子半径大，难以通过
“肩并肩”方式形成π键，所以Ge原子之间难以形成双键或叁键。
故答案为：Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；
（3）锗的卤化物都是分子晶体，分子间通过分子间作用力结合，对于组成与结构相似的分子晶体，相
对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点越高，由于相对分子质量：GeCl4＜GeBr4＜GeI4，故
沸点：GeCl4＜GeBr4＜GeI4。
故答案为：GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高；原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强；
（4）元素非金属性：Zn＜Ge＜O，元素的非金属性越强，吸引电子的能力越强，元素的电负性越大，
故电负性：O＞Ge＞Zn。
故答案为：O＞Ge＞Zn；
（5）Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网
状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化。
故答案为：sp3；共价键；
（6）①D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C
及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶
胞再2等份，可知D处于到各个面的
处，则D原子的坐标参数为（
；；）。
故答案为（；；）；
②晶胞中Ge原子数目为4+8×
+6×
=8，结合阿伏伽德罗常数，可求出晶胞的质量为
，晶胞参数a=565.76pm，其密度为÷(565.76×10-10cm)3=
gcm-3。
故答案为：。
【题目】已知：Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀的生成与溶解的pH如下表。
氢氧化物 | 溶液pH | |||
开始沉淀 | 沉淀完全 | 沉淀开始溶解 | 沉淀完全溶解 | |
Fe(OH)3 | 2.3 | 3.4 | —— | —— |
Al(OH)3 | 3.3 | 5.2 | 7.8 | 12.8 |
向FeCl3、Al2(SO4)3的混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，形成沉淀的情况如下图所示。以下推断错误的是
A．AB段可能发生的反应：2Ba2++3OH－+2SO42－+Al3+=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
B．C点对应的沉淀：Fe(OH)3和BaSO4
C．OA段可能发生的反应：3Ba2++6OH－+3SO42－+Al3++Fe3+=3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+Al(OH)3↓
D．据图计算原溶液中：c(Cl－)=c(SO42－)
【题目】提纯下列物质所选用的除杂质试剂与主要分离方法都正确的是（括号内为少量杂质），
不纯物质 | 除杂试剂 | 分离方法 | |
A | 苯（甲苯） | KMnO4（酸化），NaOH溶液 | 分液 |
B | NH4Cl溶液（FeCl3） | NaOH溶液 | 过滤 |
C | 乙酸乙酯（乙酸） | KOH溶液 | 分液 |
D | 苯（苯酚） | 浓Br2水 | 过滤 |
