Question

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）32号元素Ge的原子核外电子排布式为           ；

（2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是          ；

（3）已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质          ；（写出2条即可）

（4）已知：

	CH4	SiH4	NH3	PH3
沸点（K）	101.7	161.2	239.7	185.4
分解温度（K）	873	773	1073	713.2

分析上表中四种物质的相关数据，请回答：

①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是            ；

②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是        ；

结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时      ；

（5）)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角　　　120°（填“＞”“＜”或“＝”）。

(6)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　　　　　，每个Ba2+与　　　　个O2-配位。

 

Answer 1

（1）[Ar]3d104s24p2

（2）Sn

（3）熔沸点较高，硬度较大

（4）①CH4和SiH4比较，相对分子质量越大，范德华力越大，故沸点高，而NH3和PH3比较前者分子间存在氢键沸点高

②分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能；HF。

（5）＜

（6）PbBaO3    12

【解析】（1）Ge的原子序数为32，则电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故答案为：[Ar]3d104s24p2；
（2）C、Si、Sn随原子序数增大，非金属性减弱，金属性增强，只有Sn为金属，则Sn为金属晶体，故答案为：Sn；
（3）离子晶体熔沸点较高，硬度较大，熔融状态能导电等性质，故答案为：熔沸点较高，硬度较大；
（4）①CH4和SiH4比较，相对分子质量大的沸点高，而NH3和PH3比较，氨气中含有氢键沸点大，
故答案为：CH4和SiH4比较，相对分子质量越大，范德华力越大，故沸点高，而NH3和PH3比较前者分子间存在氢键沸点高；
②由键长越短，键能越大，越稳定，分解温度就越高可知，分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能，
故答案为：分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能；
一定压强下，沸点高的气体先液化，HF分子之间存在氢键，沸点高，则HF和HCl的混合气体降温时HF先液化，
故答案为：HF。

（5）SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数目是（4+2）/2=3，配位原子数为2，故Sn含有孤对电子，SnBr2空间构型为V型，键角小于120°。

（6）根据均摊法可知，每个晶胞含有Pb4+：8×1/8=1个，Ba2+：1个，O2-：12×1/4

=3个，故化学式为PbBaO3，Ba2+ 处于晶胞中心，只有一个，O2-处于晶胞棱边中心，共有12个，故每个Ba2+与12个O2-配位。