题目内容
【题目】碳族元素( Carbongroup)是位于元素周期表ⅣA族的元素,包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、鈇(Fl)六种。请回答
(1)鈇(Fl),其命名是为了纪念苏联原子物理学家乔治·弗洛伊洛夫,是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uuq,它的原子序数是____________,属于弱金属之一。
(2)基态锡原子价电子的轨道表示式为________________与其同周期且未成对电子数相同的元素还有______种.
(3)晶体硅的密度为ρg/cm3其晶胞结构与金刚石相似,若硅原子半径为r pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,M(Si)表示硅的相对原子质量,则硅晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为__________用含ρ、r、NA、M(Si)的代数式表示]。
(4)GeO2、SiO2均为共价型化合物,熔点分别为1388K、1983K,则GeO2为______(填晶体类型),SiO2的熔点高于GeO2的原因为______________.
(5)三氯甲烷(Trichloromethane)为无色透明液体。有特殊气味,味甜,低毒,有麻醉性。有致癌可能性。三氯甲烷的VSEPR模型为_____,与三氯甲烷互为等电子体的阴离子为________(任写一种)。
(6)石墨烯研究近年有了长足发展。2017年,清华任天令团队曾首次实现石墨烯智能人工喉,贴附在聋哑人喉部便可以辅助聋哑人“开口说话”。石墨烯与金属R可以形成一种插层化合物。其中R层平行于石墨层,晶胞如图甲所示,其垂直于石墨层方向的投影如图乙所示。则该插层化合物的化学式为________;若碳碳键的键长为apm,则同层最邻近的两个钾原子之间的距离为_________pm。(用含a的代数式表示)
![]()
【答案】114
2
原子晶体GeO2、SiO2都是原子晶体,Si原子半径小于Ge,SiO2中共价键键长短,键能大,熔点高四面体型HSO3-RC8![]()
【解析】
(1)鈇(Fl)位于第七周期第ⅣA族,根据碳元素原子序数及各周期所包含的元素种数,计算鈇(Fl)的原子序数为:6+8+18+18+32+32=114,
因此,本题正确答案为:114;
(2)Sn为50号元素,其基态原子的价电子排布式为5s25p2,故其轨道表示式为
,
Sn原子的未成对电子数为2,与其同周期且未成对电子数相同的元素还有Zr和Te两种。
因此,本题正确答案为:
;2;
(3)由题意知,硅的晶胞结构如图
所示,则该晶胞中含有硅原子的个数为
,8个硅原子的体积为
cm3,晶胞的体积为![]()
cm3,则硅晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为
。
因此,本题正确答案为:
;
(4)由晶体熔点可知,GeO2、SiO2都是原子晶体,原子晶体的熔点高低取决于共价键的键长和键能,原子半径越小,键长越短,键能越大,Si和Ge是同主族元素,Si原子半径小于Ge,SiO2中共价键键长短,键能大,熔点高,
因此,本题正确答案为:原子晶体;GeO2、SiO2都是原子晶体,Si原子半径小于Ge,SiO2中共价键键长短,键能大,熔点高;
(5)三氯甲烷中碳原子为sp3杂化,所以其VSEPR模型为四面体型,CHCl3含有5个原子,价电子数为26,根据等电子体的含义,与三氯甲烷互为等电子体的阴离子为HSO3-,
因此,本题正确答案为:四面体型;HSO3-;
(6)结合题图可得,晶胞中R原子数目
,C原子数目
,则该插层化合物的化学式是RC8。由题中甲图和乙图可知,同层最邻近的两个钾原子之间距离就是如图示a点和b点之间的距离,
该距离为
pm。
因此,本题正确答案为:RC8;![]()