Question

【題目】I某鈣鈦礦型太陽能電池吸光材料的晶胞結構如圖所示，其中A通常為CH3NH3+，可由甲胺(CH3NH2)制得；M為Pb2＋或Sn2＋；X為鹵離子，如Cl－、Br－等。

（1）吸光材料的化學式為___(用A、X、M表示)。

（2）H、C、Cl三種元素的電負性由小到大的順序為____。

（3）溴原子基態核外價電子排布式為___。

（4）甲胺(CH3NH2)極易溶于水，除因為它們都是極性分子外，還因為___。

（5）CH3NH2中N原子的軌道雜化類型為__；1mol CH3NH3+中含σ鍵的數目為____。

II 鎳的單質、合金及其化合物用途非常廣泛。

（1）Ni在周期表中的位置為___。

（2）[Ni(N2H4)2](N3)2是一種富氮含能材料。配體N2H4的熔沸點比C2H6高的多的原因是____；[Ni(N2H4)2]2＋中含四個配位鍵，不考慮空間構型，[Ni(N2H4)2]2＋的結構可用示意圖表示為_____。

（3）一種新型的功能材料的晶胞結構如圖所示，它的化學式可表示為___。每個Mn周圍最近且等距離的Mn數目為___，每個Ga周圍最近且等距離的Mn數目為____。

Answer 1

【答案】AMX3 H<C<Cl 4s24p5 CH3NH2與H2O形成分子間氫鍵 sp3 7mol或7×6.02×1023 第四周期VIII族 N2H4分子間可以形成氫鍵 Ni2MnGa 12 6

【解析】

I (1) 該晶胞中A微粒個數=8×=1、X微粒個數=6×=3、M微粒個數=1，其化學式為AMX3；

(2)元素的非金屬性越強，其電負性越大，非金屬性CI>C>H，則電負性H<C<C1；

(3) Br原子核外有35個電子，根據構造原理書寫該原子核外電子排布式為[Ar]3ds104s24p5；

(4)能和水形成氫鍵的溶質溶解性較大，CH3NH2與H2O形成分子間氫鍵，所以甲胺極易溶于水；

(5)N原子價層電子對個數是4且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷N原子軌道雜化方式為sp3；該微粒中含有7個σ鍵，1 mol CH3NH3+中含σ鍵的數目為7 mol或7×6.02×1023 ；

II（1）Ni的原子序數為28，在周期表中的位置為第四周期VIII族；

（2）[Ni(N2H4)2](N3)2是一種富氮含能材料。N2H4分子間可以形成氫鍵，故配體N2H4的熔沸點比C2H6高得多；Ni2+提供空軌道，N2H4中N原子提供孤對電子，形成配位鍵， [Ni(N2H4)2]2＋的結構可用示意圖表示為；

(3) Ni原子處于小立方體體心，晶胞中Ni原子數目=8，Mn原子處于頂點與面心，晶胞中Mn原子數目=8×+6×=4，Ga處于晶胞體心與棱心，晶胞中Ga原子數目=1+12×=4，則晶胞中Ni、Mn、Ga原子數目之比=8: 4: 4=2: 1: 1，故晶體的化學式為: Ni2MnGa；

根據晶胞的結構可知，每個Mn周圍最近且等距離的Mn數目為12，每個Ga周圍最近且等距離的Mn數目為6。