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SeO3立體構型為_____________________，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量的變化關系如圖所示，呈現這種變化關系的原因是： ________________________。

（5）在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內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構。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、銅的摩爾質量分別用M(Au)、M(Cu)表示。只要求列算式，不必計算出數值，阿伏伽德羅常數為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，根據原子核外電子排布規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能級是半充滿穩定狀態，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SeO3分子中中心原子的價層電子對數為(6+0)/2=3，無孤電子對，所以分子構型為平面三角形，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量的大小有關，硅烷的相對分子質量越大，分子間范德華力越強；（5）在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內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，是兩種物質共同作用的結果，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=8×1/8=1，Cu原子個數=6×1/2=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個數之比=1：3；晶胞體積V=（a×10-10cm）3，每個晶胞中銅原子個數是3、Au原子個數是1，則ρ=m/V＝[M(Au)+M(Cu)×3]×1030/(a3NA)gcm-3。