题目内容

【题目】碳族元素的单质和化合物具有非常重要的作用。请回答下列问题。

(1)碳族元素中最早用于制造半导体器件的是__(填元素名称),其价电子排布式为___。

(2)CH3OH分子中C原子的杂化方式为__,SCN-的空间构型为___。

(3)①烷烃(CnH2n+2)随n的增大其熔沸点升高,原因是__。

②硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都很少,原因是__。

(4)如图是SiO2晶胞,构成二氧化硅晶体结构的最小环是由__个原子构成。已知晶胞参数为apm,则其晶胞密度为__g·cm-3。

【答案】锗 4s24p2 sp3杂化 直线型 烷烃分子组成和结构相似,随着n值增大,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔沸点升高 Si-Si键,Si-H键键能比较小,易断裂,不易形成长的硅链 12

【解析】

(1)最早用于制造半导体器件的的碳族元素是锗,锗是32号元素,位于第四周期,其价电子排布式为:4s24p2,故答案为:锗;4s24p2;

(2)CH3OH中,价层电子对数=σ键电子对数(4)+中心原子上的孤电子对数(0)=4,所以碳原子采取sp3杂化,SCN-的中心C原子:价层电子对数=σ键电子对数(2)+中心原子上的孤电子对数(0)=2,所以SCN-中C的杂化方式为sp杂化,SCN-的空间构型为直线型,故答案为:sp3杂化;直线型;

(3)①烷烃分子组成和结构相似,随着n值增大,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔化和气化时,所需克服的分子间作用力增大,熔沸点升高,故答案为:烷烃分子组成和结构相似,随着n值增大,相对分子质量增大,分子间作用力增大,熔沸点升高;

②比起C-C键,C-H键,Si-Si键,Si-H键键能比较小,易断裂,不易形成长的硅链,但是C-C是可以形成很长碳链的,故答案为:Si-Si键,Si-H键键能比较小,易断裂,不易形成长的硅链;

(4)从SiO2晶胞来看,构成二氧化硅晶体结构的最小环包含6个Si,6个O,共12个原子,均摊法可得:每个SiO2晶胞中Si的个数=8×+6+4=8,O原子数=16,所以1mol晶胞的质量=(28×8+16×16)g=480g,那么每个晶胞的质量m=,因为晶胞参数=apm=a×10-10cm,所以每个晶胞的体积V=(a×10-10cm)3,由==g·cm-3,故答案为:12;。

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