Question

太阳能电池的发展已经进入了第三代．第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺人Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池．
（1）镓的基态原子的电子排布式是

 

．
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为

 

（用元素符号表示）．
（3）H₂Se的酸性比H₂S

 

（填“强”或“弱”）．气态SeO₃分子的立体构型为

 

．
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是

 

．
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）₄]^-而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）₄]^-中B的原子杂化类型为

 

．
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是

 

，反应的离子方程式为

 

．
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构．在晶脆中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为

 

，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为

 

g?cm^-3（已知lpm=10^-12m，只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加塞罗常数为N_A）．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：（1）根据能量最低原则，泡利不相容原则，洪特规则写出核外电子排布式；
（2）根据同周期第一电离能变化规律来判断；
（3）从键能角度进行比较，根据其杂化类型进行判断；
（4）根据硅烷的作用力来判断；
（5）根据该配合离子形成的Φ键数目进行判断；
（6）将铜单质转化为铜离子，在进行判断；
（7）根据均摊法来进行计算．

解答： 解：（1）镓元素原子序数为31，根据能量最低原则，泡利不相容原则，洪特规则写出核外电子排布式，内层电子排布可用惰性气体表示，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹；
（2）由于As4p轨道半充满，较为稳定，第一电离能大于Se，故答案为：Br＞As＞Se；
（3）键能越大，无氧酸酸性越弱，Se半径大于S，键长大，键能小，酸性强；价电子对数=

6

2

=3，为平面三角形；故答案为：强，平面三角形；
（4）硅烷微粒间作用力为范德华力，熔沸点高低与范德华力的大小相关，故答案为：硅烷相对分子质量越大，分子间范德华力越强；
（5）该配合离子形成了四条Φ键，故其杂化后形成了四条新的杂化轨道，故答案为：sp3；
（6）铜单质不与氨反应，则是由于过氧化氢将其氧化为Cu²⁺，含有空轨道，而氨可提供孤对电子，可形成配离子，故答案为：过氧化氢为氧化剂，氨与Cu²⁺形成配离子，两者相互促进使反应进行，Cu+H₂O₂+4NH₃=Cu[Cu(NH3)4]2++2OH^-；
（7）Au位于顶点，8×

1

8

=1，Cu位于面心，6×

1

2

=3，一个晶胞中含有一个AuCu₃，晶胞体积为
a³×10^-30cm³，V_m=N_A×a³×10^-30cm^-3，ρ=

M

Vm

=

(197+64×3)×1030

a3?NA

，故答案为：1：3，

(197+64×3)×1030

a3?NA

．

点评：考查化学方程式的书写、电子排布式、电离能、分子空间构型、杂化类型的判断以及有关晶体的计算，对晶胞计算要有一定的空间想象能力．