Question

碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb．
（1）碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠______结合在一起．
（2）CH₄中共用电子对偏向C，SiH₄中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为______．
（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr₂分子中Sn-Br键的键角______120°（填“＞”“＜”或“=”）
（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心．该化合物化学式为______，每个Ba²⁺与______个O^2-配位．

Answer 1

解：（1）石墨每个碳原子用SP²杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构．因碳纳米管结构与石墨类似．
故答案为：SP² ；范德华力；
（2）根据共用电子对偏向电负性大的原子，已知CH₄中共用电子对偏向C，SiH₄中共用电子对偏向H，故有C＞H＞Si，
故答案为：C＞H＞Si；
（3）SnBr₂分子中，Sn原子的价层电子对数目是=3，配位原子数为2，故Sn含有孤对电子，SnBr₂空间构型为V型，键角小于120°，故答案为：＜；
（4）根据均摊法可知，每个晶胞含有Pb⁴⁺：8×8=1个，Ba²⁺：1个，O^2-：12×=3个，故化学式为PbBaO₃，Ba²⁺ 处于晶胞中心，只有一个，O^2-处于晶胞棱边中心，共有12个，故每个Ba²⁺与12个O^2-配位．
故答案为：PbBaO₃；12．
分析：（1）石墨是层状结构的，每层每个C原子与周围的三个碳原子成σ键，键角为120°（这些都是实验数据得出的），根据价层电子对互斥理论分析；
（2）根据吸电子能力强的原子电负性大分析；
（3）首先判断价层电子对数目和有无孤电子对，进而判断分子的空间构型；
（4）利用均摊法计算该化合物的化学式．
点评：此知识点为选修内容，本题综合考查了原子杂化方式、电负性、价层电子对互斥理论、晶胞结构等知识，知识点全面，突出主干知识，题目难度中等，学生在学习过程中重点在于能利用模型解决问题，侧重于方法．