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。
（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)的最高能級(jí)是 4p4p，該能級(jí)的電子云輪廓圖為 啞鈴形啞鈴形。Ge與C同族，C原子之間可以形成雙鍵、三鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵，從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是 Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。
（2）C20分子是由許多正五邊形構(gòu)成的空心籠狀結(jié)構(gòu)如圖1所示，分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵。則C20分子中含 3030個(gè)σ鍵，推測C20分子中碳原子的雜化軌道為介于 sp2和sp3雜化sp2和sp3雜化之間。
（3）X是碳的一種氧化物，X的五聚合體結(jié)構(gòu)如圖2所示。X分子中每個(gè)原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，X分子的電子式為 
。X分子中碳碳鍵的夾角為 180°180°。
（4）有機(jī)鹵化鉛晶體具有獨(dú)特的光電性能，圖3為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。
①若該晶胞的邊長為anm,則最近的兩個(gè)Cl-中心間的距離是 22anm22anm。
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 棱心棱心位置。原子坐標(biāo)參數(shù)B為（0，0，0）；A1為（12，12，12），則X2為 （12，0，0）（12，0，0）。
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【答案】4p；啞鈴形；Ge原子半徑大，原子間形成的σ單鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵；30；sp2和sp3雜化；；180°；anm；棱心；（，0，0）
；180°；2
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：9引用：1難度：0.5
相似題
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1．A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如下：
①A的周期序數(shù)等于其主族序數(shù)；
②B、D原子的L層中都有兩個(gè)未成對(duì)電子；
③E元素原子最外層電子排布式為（n+1）Sn（n+1）Pn-1；
④F原子有四個(gè)能層，K、L、M全充滿，最外層只有一個(gè)電子．
試回答下列問題：
（1）基態(tài)E原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為，F(xiàn)的價(jià)層電子排布式為．
（2）B、C、D的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?!--BA-->（用元素符號(hào)填寫），C與A形成的分子CA3的VSEPR模型為．
（3）B和D分別與A形成的化合物的穩(wěn)定性：BA4小于A2D，原因是．
（4）以E、F的單質(zhì)為電極，組成如圖1所示的裝置，E極的電極反應(yīng)式為．
（5）向盛有F的硫酸鹽FSO4的試管里逐滴加入氨水，首先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，藍(lán)色沉淀溶解，得到深藍(lán)色溶液，再向深藍(lán)色透明溶液中加入乙醇，析出深藍(lán)色晶體．藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式為．
（6）F的晶胞結(jié)構(gòu)（面心立方）如圖2所示：已知兩個(gè)最近的F的距離為acm,F的密度為g/cm3（阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，F(xiàn)的相對(duì)原子質(zhì)量用M表示）發(fā)布：2025/1/18 8:0:1組卷：14引用：2難度：0.5 -
2．碳及其化合物有著重要用途。回答下列問題：
（1）基態(tài)碳原子的價(jià)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(diǎn)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(diǎn)構(gòu)成）和正八面體空隙（例如3、6、7、8、9、12六點(diǎn)構(gòu)成），則平均每一個(gè)C60晶胞中有個(gè)正四面體空隙和4個(gè)正八面體空隙。當(dāng)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(dǎo)性。若用金屬銫（Cs）填滿所有空隙，距離最近的兩個(gè)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 -
3．鐵及其化合物在生產(chǎn)生活及科學(xué)研究方面應(yīng)用非常廣泛。
（1）基態(tài)Fe原子的價(jià)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?yàn)?!--BA-->（用元素符號(hào)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(xué)符號(hào)表示）
（4）FeS2晶體的晶胞如圖（c）所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對(duì)式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為g?cm-3發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.7