Question

【题目】[化学一一选修3：物质结构与性质]碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）锗是重要半导体材料，基态Ge原子中，核外电子占据最高能级的符号是__________，该能级的电子云轮廓图为______________。金属Ge晶胞结构与金刚石类似，质地硬而脆，沸点2830℃，锗晶体属于__________晶体。

（2）①(CH3)3C+是有机合成重要中间体，该中间体中碳原子杂化方式为______________，(CH3)3C+中碳骨架的几何构型为____________________。

②治疗铅中毒可滴注依地酸钠钙，使Pb2+转化为依地酸铅盐。下列说法正确的是_______（填标号）

A.形成依地酸铅离子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:4

B.依地酸中各元素的电负性从大到小的顺序为O>N>C>H

C.依地酸铅盐中含有离子键和配位键

D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子间能形成氢键

（3）下表列出了碱土金属碳酸盐的热分解温度和阳离子半径：

碳酸盐	MgCO3	CaCO3	SrCO3	BaCO3
热分解温度/℃	402	900	1172	1360
阳离子半径/pm	66	99	112	135

碱土金属碳酸盐同主族由上到下的热分解温度逐渐升高，原因是：__________________________。

（4）有机卤化铅晶体具有独特的光电性能，下图为其晶胞结构示意图：

①若该晶胞的边长为anm，则Cl-间的最短距离是____________________。

②在该晶胞的另一种表达方式中，若图中Pb2+处于顶点位置，则Cl-处于_________位置。原子坐标参数B为(0,0,0)；A1为(1/2,1/2,1/2)，则X2为_________________。

Answer 1

【答案】 4p 哑铃形 原子 sp2、sp3 平面三角形 BC 金属阳离子半径越大，金属氧化物晶格能越低，碳酸盐分解生成的氧化物越不稳定 anm 棱心 (1/2，0，0)

【解析】本题综合考查物质结构与性质，涉及到的考点有杂化轨道理论、晶胞计算、核外电子的排布等。（1）Ge元素的原子序数为32，其基态原子的核外电子排布为[Ar]3d104s24p2，核外电子占据最高能级的符号4p；p能级的电子云轮廓图为哑铃形；金刚石属于原子晶体，金属Ge晶胞结构与金刚石类似，沸点2830℃，锗晶体属于原子晶体；（2）①(CH3)3C+中，—CH3中碳原子杂化方式为sp3，(CH3)3C+中C+原子价层电子对位(4+3-1)÷2=3，故杂化方式为sp2，其中有三个结合的基团，故(CH3)3C+中碳骨架的几何构型为平面三角形；②根据依地酸铅离子的结构和依地酸的结构，结合氮原子原子守恒，n(Pb2+):n(EDTA)=1:1，A项错误；依地酸中含有元素O、N、C、H，其电负性从大到小的顺序为O>N>C>H，B项正确；依地酸铅盐中含有离子键(依地酸铅离子与阴离子之间的作用力)和配位键(依地酸中的氮原子与Pb2+)，C项正确；依地酸分子能与水分子形成分子间氢键，所以依地酸具有良好的水溶性，D项错误；（3）随着金属阳离子半径越大，金属形成的氧化物晶格能越低，碳酸盐分解生成的氧化物越不稳定，故其碳酸盐的热分解温度逐渐升高；（4）①根据有机卤化铅晶体结构可知，Cl—处于面心，故Cl-间的最短距离是=；②根据提给图示可知，结合原子坐标参数B为(0,0,0)、A1为(1/2,1/2,1/2)，X2为(1/2，0，0)。