Question

元素周期表中IVA族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)的单质及其化合物的在生产、生活中应用广泛。

(1)基态硅原子的3p轨道电子排布为，主要不符合_______________；

　A.能量最低原则　　B.泡利不相容原理　　　C.洪特规则

(2)元素的电负性：C_______________Si(填“＞”或“＜”);

(3)基态Ge的电子排布式为_______________；

(4)GeH₄的空间构型为_______________，写出一种与GeH₄互为等电子体的阳离子_______________(化学式)；

(5)CH₄的键角_____(填“＞”或“＝”或“＜”)NH₃的键角，原因是________；

(6)硅烷(Si_nH_2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_____________。

Answer

C ＞ 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 正四面体型 ＞ 根据价电子对互斥理论，N原子的孤电子对，对成键电子产生较大排斥，导致其键角减小 硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高

【解析】

根据原子的构造原理回答；根据同周期元素的原子的电负性规律分析；根据核外电子排布原理写出Ge的电子排布式；根据价层电子对互斥理论判断GeH4的空间构型；根据价电子数相等，原子数目相同的粒子互为等电子体；根据价电子对互斥理论分析；根据沸点和范德华力的关系判断，据此分析。

(1)基态硅原子的3p轨道电子排布为；

A．能量最低原则指的是电子优先占据能量较低的原子轨道，使整个原子体系能量处于最低，这样的状态是原子的基态，硅原子的3p轨道电子排布，没有不符合能量最低原理，故A不符合题意；

B．泡利不相容原理指的是在一个原子轨道里，最多只能容纳两个电子，而且它们的自旋状态相反，硅原子的3p轨道电子排布，没有不符合泡利不相容原理，故B不符合题意；

C．洪特规则指的是当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中得电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，硅原子的3p轨道电子排布，不符合洪特规则，故C符合题意；

答案选C。

(2)电负性用于描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，C和Si位于同一主族，同主族元素的电负性逐渐减小，电负性：C＞Si；

(3)根据构造原理写出基态Ge的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2；

(4)Ge的最外层电子数为4，与四个氢原子形成四对共用电子对，价层电子对为4，GeH4的空间构型为正四面体型，与GeH4互为等电子体的阳离子为；

(5)根据价电子对互斥理论，N原子的孤电子对，对成键电子产生较大排斥，导致其键角减小，CH4的键角＞NH3的键角；

(6)图中可以看出，相对分子质量越大，硅烷(SinH2n+2)的沸点越高，原因是硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高。