碳元素以C-C鍵構(gòu)成了有機界，硅元素以Si-O-Si鍵構(gòu)成了整個礦物界，鍺元素是重要的國家戰(zhàn)略資源。碳族元素組成了有機界、無機界和當代工業(yè)。回答下列問題：
（1）基態(tài)鍺（Ge）原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p23d104s24p2；GeCl4分子空間構(gòu)型是正四面體正四面體。
（2）SiCl4發(fā)生水解的機理如圖1。
CCl4不能按照上述機理發(fā)生水解反應，原因是C沒有d軌道C沒有d軌道。
（3）金剛石熔點為4440℃，晶體硅熔點為1410℃，金剛石熔點比晶體硅高的原因是金剛石和晶體硅均為原子晶體，C原子半徑小，C-C鍵能大金剛石和晶體硅均為原子晶體，C原子半徑小，C-C鍵能大。
（4）C和Si經(jīng)常形成原子晶體，原子晶體的配位數(shù)普遍低于離子晶體，原因是共價鍵有方向性和飽和性共價鍵有方向性和飽和性。
（5）在硅酸鹽中，SiO44-四面體[如圖（a）和（b）]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖2（c）為片層狀結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化方式為sp3sp3，化學式為Si2O52-或者（Si2O5）n2n-Si2O52-或者（Si2O5）n2n-。
（6）鋁硅酸鹽分子篩在化工領(lǐng)域有重要的應用。鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)中+3價鋁部分地置換[SiO4]四面體結(jié)構(gòu)中+4價的硅。從結(jié)構(gòu)角度分析+3價鋁能夠置換+4價硅的原因是Al和Si的粒子大小相近Al和Si的粒子大小相近。
（7）石墨采取六方最密堆積方式，晶胞結(jié)構(gòu)如圖3．晶胞參數(shù)為底邊長acm,高bcm,阿伏加德羅常數(shù)為NA，則石墨晶體的密度為4×12NA×32a2b4×12NA×32a2bg/cm3。
4
×
12
N
A
×
3
2
a
2
b
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A
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【答案】3d104s24p2；正四面體；C沒有d軌道；金剛石和晶體硅均為原子晶體，C原子半徑小，C-C鍵能大；共價鍵有方向性和飽和性；sp3；Si2O52-或者（Si2O5）n2n-；Al和Si的粒子大小相近；
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A
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：28引用：2難度：0.5
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1．碳及其化合物有著重要用途?；卮鹣铝袉栴}：
（1）基態(tài)碳原子的價層電子排布圖為。
（2）在CH2=CHCN中，碳原子的雜化方式有、，所含σ鍵數(shù)目和π鍵數(shù)目之比為。
（3）甲烷、水、氨氣中C、O、N原子均采用sp3雜化方式，VSEPR模型均為正四面體構(gòu)型，比較三者鍵角的大小（由大到小，用H一R-H表示），其原因是。
（4）C60室溫下為紫紅色固體，不溶于水，能溶于四氯化碳等非極性溶劑。據(jù)此判斷C60的晶體類型是。
（5）C60晶胞結(jié)構(gòu)如圖，C60分子處于頂點和面心。已知：C60晶胞棱長為14.20? （1?=10-8cm），則C60的晶體密度為g/cm3。
C60體中存在正四面體空隙（例如1、3、6、7四點構(gòu)成）和正八面體空隙（例如3、6、7、8、9、12六點構(gòu)成），則平均每一個C60晶胞中有個正四面體空隙和4個正八面體空隙。當堿金屬元素全部占滿所有空隙后，這類C60摻雜物才具有超導性。若用金屬銫（Cs）填滿所有空隙，距離最近的兩個Cs原子間的距離為?。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：53引用：2難度：0.4 -
2．鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學研究方面應用非常廣泛。
（1）基態(tài)Fe原子的價層電子的電子排布圖為；其最外層電子的電子云形狀為。
（2）（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O俗稱摩爾鹽
①NH4+電子式為。
②N、O兩元素的第一電離能由大到小的順序為（用元素符號表示）
③SO42-中S原子的雜化方式為，VSEPR模型名稱為。
（3）K3[Fe（CN）6]晶體中中心原子的配位數(shù)為；晶體的配位體為（用化學符號表示）
（4）FeS2晶體的晶胞如圖（c）所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達式為g?cm-3發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.7 -
3．N、P、As都是ⅤA族元素，且原子序數(shù)依次增大，它們的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用。請回答下列相關(guān)問題。
（1）基態(tài)磷原子的價電子排布式為。
（2）已知白磷的分子式為P4，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。科學家目前合成了N4分子，其分子結(jié)構(gòu)與白磷類似。則N原子的雜化軌道類型是，N-N-N鍵的鍵角為。
（3）硝酸的沸點較低，從氫鍵的角度推斷其可能的原因是；請寫出兩種與NO3-互為等電子體的微?；瘜W式（請寫一個分子和一個離子）。
（4）NO2-與鈷形成的配離子[Co（NO2）6]3-可用于檢驗K+的存在。NO2-離子的VSEPR模型名稱為，K3[Co（NO2）6]是黃色沉淀，該物質(zhì)中四種元素的電負性由大到小的順序是。
（5）鋁和白磷在一定條件下可以制備磷化鋁（AlP），磷化鋁晶胞的結(jié)構(gòu)如圖2所示。磷化鋁中，Al原子的配位數(shù)為，若最近兩個Al原子之間的距離為acm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體的密度為g?cm-3（用含有以上字母的計算式表示）。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：55引用：1難度：0.5
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