Question

绪(Ge)是半导体元素，应用广泛，回答下列问题：

（1）下列为Ge价电子层电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____、_____（填选项）。

A.            B.

C.          D.

（2）GeH₄的空间构型为____；比较与同锗族的氢化物的沸点如表所示，分析其变化规律及原因____。

	CH4	SiH4	GeH4
沸点/℃	-161.5	-119	-88.1

（3）有机锗化合物A有一定的医疗保健作用，其结构简式为CF₃N=GeH₂，则Ge的杂化形式为____，碳原子与其它原子结合的键的种类为_____。

（4）Li₂GeF₆可以作为锂电池的电解质，则Li、Ge、F电负性由大到小的顺序为_____。

（5）Ge晶胞如下，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)，D为(，，)。则C原子的坐标参数为_____。

（6）氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的s-p杂化现象，氮化锗晶体属于____晶体。一种氮化锗晶胞的球棍模型如图，晶体中n(Ge)/n(N)=____，若晶胞底面正方形的边长为anm，阿伏加德罗常数值为N_A，晶体的密度为ρg/cm³，则长方体的高为____nm(列出计算式）。

Answer

A C 正四面体 均为分子晶体，且结构相似，相对分子质量越大的，沸点越高 sp2 σ键（共价键） F>Ge>Li (，，0) 原子晶体 3：4

【解析】

(1)电子占据的能级越低，能量越低，电子占据的能级越高，能量越高；根据图示可知，A能量最低，C能量最高；

(2)锗位于第四周期第IVA族，故性质与C相似，GeH4与CH4空间结构相似，为正四面体；CH4、SiH4、GeH4均是分子晶体，且结构相似，相对分子质量越大的，沸点越高；

(3)有机锗化合物A的结构简式为CF3N=GeH2，Ge形成了双键，是平面结构，则Ge的杂化形式为sp2，碳原子与其它原子结合的键均为化学单键，是σ键；

(4)Li2GeF6可以作为锂电池的电解质，根据元素周期律，元素周期表中F电负性最大，同周期越往右，电负性越大；同主族越往上，电负性越大；则Li、Ge、F电负性由大到小的顺序为F>Ge>Li；

(5) D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平行侧面的平面将半个晶胞在2等分，D处于到各个面的处；所以结合Ge的晶胞图，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)，D为(，，)，C原子位于底面的中心，C原子的坐标参数为(，，0)；

(5)氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，符合原子晶体的特征；氮化锗晶胞中，8个氮原子位于内部，4个锗原子在棱上，10个锗原子在面上，故锗原子的个数是： ；故n(Ge)：n(N)= 3：4；晶胞底面正方形的边长为anm，阿伏加德罗常数值为NA，晶体的密度为ρg/cm3，晶胞的体积为，则长方体的高为。