Question

【題目】能源問題日益成為制約國際社會經濟發展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發太陽能資源，尋求經濟發展的新動力。

⑴富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應用上具有非常光明的前途。富勒烯（C60）的結構如圖所示，分子中碳原子軌道的雜化類型為___；1 mol C60分子中σ鍵的數目為____個。

⑵多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）薄膜電池等。

第一電離能:As____Se（填“>”“<”或“=”），理由是____________。

⑶三氟化氮（NF3）是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體，在太陽能電池制造中得到廣泛應用。已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形，NH3易與Cu2+形成配離子，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是___________________。

Answer 1

【答案】sp2 90NA ＞ As原子4p軌道電子為半充滿的穩定結構，Se原子4p軌道有4個電子，結構不穩定，因此Se比As易失去一個p電子，第一電離能：As＞Se F的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子

【解析】

⑴富勒烯的結構中一部分，分析每個碳的價鍵。

⑵同周期從左到右第一電離能呈增大的趨勢，但第VA族大于第VIA族。

⑶根據電負性對電子對的吸引力分析。

⑴富勒烯的結構中一部分，每個碳原子與兩個碳原子形成碳碳單鍵，與另一個碳原子形成碳碳雙鍵，因此分子中碳原子價層電子對數為3+0 =3，碳原子的雜化類型為燒sp2雜化，根據結構每個碳原子有1個碳碳單鍵和0.5個碳碳雙鍵，因此1 mol C60分子中有60mol碳碳單鍵，30mol碳碳雙鍵，因此1mol C60分子中σ鍵的數目為90NA個。

⑵同周期從左到右第一電離能呈增大的趨勢，但第VA族大于第VIA族，因此第一電離能：As ＞Se，理由是As原子4p軌道電子為半充滿的穩定結構，Se原子4p軌道有4個電子，結構不穩定，因此Se比As易失去一個p電子，第一電離能：As＞Se；故答案為：As原子4p軌道電子為半充滿的穩定結構，Se原子4p軌道有4個電子，結構不穩定，因此Se比As易失去一個p電子，第一電離能：As＞Se。

⑶NF3與NH3的空間構型都是三角錐形，NH3易與Cu2+形成配離子，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是F的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子；故答案為：F的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導致NF3中氮原子核對其孤電子對的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子。