Question

【題目】太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其材料除單晶硅，還有銅銦鎵硒等化合物。

（1）鎵的基態(tài)原子的電子排布式是_________________。

（2）硒為第4周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則3種元素的第一電離能從大到小順序為________________（用元素符號表示）。

（3）氣態(tài)SeO3立體構(gòu)型為_____________________，中心原子的雜化類型是_______________。

（4）硅烷（SinH2n+2）的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化關系的原因是： ________________________。

（5）在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學鍵為__________，層間作用力為__________________；

（6）金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，反應的離子方程式為___________________________________。

（7）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結(jié)構(gòu)。在晶胞中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比為___________，若該晶胞的邊長為a pm，則合金的密度為________g·cm-3 （金、銅的摩爾質(zhì)量分別用M(Au)、M(Cu)表示。只要求列算式，不必計算出數(shù)值，阿伏伽德羅常數(shù)為NA）。

Answer 1

【答案】 ls22s22p63s23p63d104s24p1 （或[Ar] 3d104s24p1） Br> As> Se 平面三角形 SP2 硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(或其他合理答案） 共價鍵（極性鍵） 分子間作用力 Cu+H2O+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+ +2OH-+4H2O 1∶3 [M(Au)+M(Cu)×3]×1030/(a3NA)（其他合理答案均給分）

【解析】（1）鎵是31號元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可以寫出電子排布式為 ls22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar] 3d104s24p1）；（2）砷、硒、溴三種元素都是第4周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但砷元素原子4p能級是半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Br＞As＞Se；（3）氣態(tài)SeO3分子中中心原子的價層電子對數(shù)為(6+0)/2=3，無孤電子對，所以分子構(gòu)型為平面三角形，中心原子的雜化類型是sp2；（4）硅烷都是分子晶體，分子晶體的沸點高低取決于分子間作用力，而分子間作用力與相對分子質(zhì)量的大小有關，硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強；（5）在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學鍵為共價鍵，層間作用力為分子間作用力；（6）金屬Cu單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，說明兩者能互相促進，是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果，其中過氧化氫為氧化劑，氨與Cu2+形成配離子，兩者相互促進使反應進行，方程式可表示為Cu+H2O+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+ +2OH-+4H2O；（7）在晶胞中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個數(shù)=8×1/8=1，Cu原子個數(shù)=6×1/2=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個數(shù)之比=1：3；晶胞體積V=（a×10-10cm）3，每個晶胞中銅原子個數(shù)是3、Au原子個數(shù)是1，則ρ=m/V＝[M(Au)+M(Cu)×3]×1030/(a3NA)gcm-3。