_______________________,微粒之间存在的作用力是_____________。(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(000);B为(
1111,0,);C为(,,0)。则D原子的坐标参数为______。2222
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a56576pm,其密度为__________gcm3(列出计算式即可)。【答案】(1)3d104s24p2;2;
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f(2)锗的原子半径大,原子之间形成的ρ单键较长,pp轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键;(3)GeCl4、GeBr4、GeI4熔沸点依次升高;原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强;(4)O>Ge>Z
;(5)sp3;共价键;(6)①
111873107。;;;②344460256576
(2)Ge与C是同族元素,C原子原子半径较小,原子之间可以形成双键、叁键;但Ge原子之间难以形成双键或叁键,从原子结构角度分析,这是由于锗的原子半径大,原子之间形成的ρ单键较长,pp轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键;(3)锗元素的卤化物在固态时都为分子晶体,分子之间通过微弱的分子间作用力结合。对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。由于相对分子质量:GeCl4<GeBr4<GeI4,所以它们的熔沸点由低到高的顺序是:GeCl4<GeBr4<GeI4;(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Z
2GeO4是该反应的良好催化剂。元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。元素Z
、Ge、O的非金属性强弱顺序是:O>Ge>Z
,所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Z
;(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为1个s轨道与3个p轨道进行的sp3杂化;由于是同一元素的原子通过共用电子对结合,所以微粒之间存在的作用力是非极性共价键或写为共价键;(6)①根据各个原子的相对位置可知,D在各个方向的14处,所以其坐标是
1;4
11;;根据晶胞结构可知,在晶胞中含有的Ge原子是8×186×1248,所以晶胞的密度44
是
m873gmol873gcm310323VNA56576pm10cmpm602105657610103
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f873107cm3。360256576
【考点定位】考查物质结构的有关知识。【名师点睛】物质结构包括原子结构原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金r