Question

【題目】碳族元素的單質(zhì)和化合物具有非常重要的作用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）碳族元素中最早用于制造半導(dǎo)體器件的是__(填元素名稱(chēng))，其價(jià)電子排布式為___。

（2）CH3OH分子中C原子的雜化方式為__，SCN-的空間構(gòu)型為___。

（3）①烷烴(CnH2n+2)隨n的增大其熔沸點(diǎn)升高，原因是__。

②硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類(lèi)和數(shù)量上都很少，原因是__。

（4）如圖是SiO2晶胞，構(gòu)成二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)的最小環(huán)是由__個(gè)原子構(gòu)成。已知晶胞參數(shù)為apm，則其晶胞密度為__g·cm-3。

Answer 1

【答案】鍺 4s24p2 sp3雜化 直線(xiàn)型 烷烴分子組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著n值增大，相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔沸點(diǎn)升高 Si-Si鍵，Si-H鍵鍵能比較小，易斷裂，不易形成長(zhǎng)的硅鏈 12

【解析】

（1）最早用于制造半導(dǎo)體器件的的碳族元素是鍺，鍺是32號(hào)元素，位于第四周期，其價(jià)電子排布式為：4s24p2，故答案為：鍺；4s24p2；

（2）CH3OH中，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)（4）+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)（0）=4，所以碳原子采取sp3雜化，SCN-的中心C原子：價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵電子對(duì)數(shù)（2）+中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)（0）=2，所以SCN-中C的雜化方式為sp雜化，SCN-的空間構(gòu)型為直線(xiàn)型，故答案為：sp3雜化；直線(xiàn)型；

（3）①烷烴分子組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著n值增大，相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔化和氣化時(shí)，所需克服的分子間作用力增大，熔沸點(diǎn)升高，故答案為：烷烴分子組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著n值增大，相對(duì)分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔沸點(diǎn)升高；

②比起C-C鍵，C-H鍵，Si-Si鍵，Si-H鍵鍵能比較小，易斷裂，不易形成長(zhǎng)的硅鏈，但是C-C是可以形成很長(zhǎng)碳鏈的，故答案為：Si-Si鍵，Si-H鍵鍵能比較小，易斷裂，不易形成長(zhǎng)的硅鏈；

（4）從SiO2晶胞來(lái)看，構(gòu)成二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)的最小環(huán)包含6個(gè)Si，6個(gè)O，共12個(gè)原子，均攤法可得：每個(gè)SiO2晶胞中Si的個(gè)數(shù)=8×+6+4=8，O原子數(shù)=16，所以1mol晶胞的質(zhì)量=(28×8+16×16)g=480g，那么每個(gè)晶胞的質(zhì)量m=，因?yàn)榫О麉��?shù)=apm=a×10-10cm，所以每個(gè)晶胞的體積V=(a×10-10cm)3，由==g·cm-3，故答案為：12；。