Question

【題目】[化學(xué)一一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]碳族元素的單質(zhì)和化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：

（1）鍺是重要半導(dǎo)體材料，基態(tài)Ge原子中，核外電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)是__________，該能級(jí)的電子云輪廓圖為______________。金屬Ge晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似，質(zhì)地硬而脆，沸點(diǎn)2830℃，鍺晶體屬于__________晶體。

（2）①(CH3)3C+是有機(jī)合成重要中間體，該中間體中碳原子雜化方式為______________，(CH3)3C+中碳骨架的幾何構(gòu)型為____________________。

②治療鉛中毒可滴注依地酸鈉鈣，使Pb2+轉(zhuǎn)化為依地酸鉛鹽。下列說法正確的是_______（填標(biāo)號(hào)）

A.形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:4

B.依地酸中各元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)镺>N>C>H

C.依地酸鉛鹽中含有離子鍵和配位鍵

D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子間能形成氫鍵

（3）下表列出了堿土金屬碳酸鹽的熱分解溫度和陽離子半徑：

碳酸鹽	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
熱分解溫度/℃	402	900	1172	1360
陽離子半徑/pm	66	99	112	135

堿土金屬碳酸鹽同主族由上到下的熱分解溫度逐漸升高，原因是：__________________________。

（4）有機(jī)鹵化鉛晶體具有獨(dú)特的光電性能，下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖：

①若該晶胞的邊長(zhǎng)為anm，則Cl-間的最短距離是____________________。

②在該晶胞的另一種表達(dá)方式中，若圖中Pb2+處于頂點(diǎn)位置，則Cl-處于_________位置。原子坐標(biāo)參數(shù)B為(0,0,0)；A1為(1/2,1/2,1/2)，則X2為_________________。

Answer 1

【答案】 4p 啞鈴形 原子 sp2、sp3 平面三角形 BC 金屬陽離子半徑越大，金屬氧化物晶格能越低，碳酸鹽分解生成的氧化物越不穩(wěn)定 anm 棱心 (1/2，0，0)

【解析】本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及到的考點(diǎn)有雜化軌道理論、晶胞計(jì)算、核外電子的排布等。（1）Ge元素的原子序數(shù)為32，其基態(tài)原子的核外電子排布為[Ar]3d104s24p2，核外電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)4p；p能級(jí)的電子云輪廓圖為啞鈴形；金剛石屬于原子晶體，金屬Ge晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似，沸點(diǎn)2830℃，鍺晶體屬于原子晶體；（2）①(CH3)3C+中，—CH3中碳原子雜化方式為sp3，(CH3)3C+中C+原子價(jià)層電子對(duì)位(4+3-1)÷2=3，故雜化方式為sp2，其中有三個(gè)結(jié)合的基團(tuán)，故(CH3)3C+中碳骨架的幾何構(gòu)型為平面三角形；②根據(jù)依地酸鉛離子的結(jié)構(gòu)和依地酸的結(jié)構(gòu)，結(jié)合氮原子原子守恒，n(Pb2+):n(EDTA)=1:1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；依地酸中含有元素O、N、C、H，其電負(fù)性從大到小的順序?yàn)镺>N>C>H，B項(xiàng)正確；依地酸鉛鹽中含有離子鍵(依地酸鉛離子與陰離子之間的作用力)和配位鍵(依地酸中的氮原子與Pb2+)，C項(xiàng)正確；依地酸分子能與水分子形成分子間氫鍵，所以依地酸具有良好的水溶性，D項(xiàng)錯(cuò)誤；（3）隨著金屬陽離子半徑越大，金屬形成的氧化物晶格能越低，碳酸鹽分解生成的氧化物越不穩(wěn)定，故其碳酸鹽的熱分解溫度逐漸升高；（4）①根據(jù)有機(jī)鹵化鉛晶體結(jié)構(gòu)可知，Cl—處于面心，故Cl-間的最短距離是=；②根據(jù)提給圖示可知，結(jié)合原子坐標(biāo)參數(shù)B為(0,0,0)、A1為(1/2,1/2,1/2)，X2為(1/2，0，0)。