Question

【题目】光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳能材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。

（1）已知Se在周期表的位置为_____，硅的基态原子电子排布式为_____,基态Ga原子核外电子占据的最高能级为_____，铜的基态原子价电子排布图为_____。

（2）P、S、Ga电负性从大到小的顺序为_____。

（3）与Al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，[B(OH)4]-的结构式为____（标出配位键）

（4）已知[Cu(H2O)4]2+具有对称的空间构型，[Cu(H2O)4]2+中的2个H2O被Cl-取代，能得到2种不同结构的产物，则[Cu(H2O)4]2+的空间构型为_____。

（5）As元素的第一电离能____Se元素的第一电离能(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是__________。

（6）太阳电池材料的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色，请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因是____。

Answer 1

【答案】第四周期VIA族 1s22s22p63s23p2或者[Ne]3s23p2 4p 3d104s1 S＞P＞Ga 平面四边形 大于 略 略

【解析】

（1）Se是34号元素，4个电子层、最外层6个电子；硅核外有14个电子，根据能量最低原理书写硅原子核外电子排布式；根据能量最低原理，核外电子从低能级向高能级排布；根据能量最低原理、洪特规则分析铜的基态原子价电子排布图；

（2）同周期元素从左到右电负性逐渐增大；同主族元素从上到下电负性减小；

（3）H3BO3与水反应生成[B(OH)4]-时形成1个配位键；

（4）[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，则该微粒为正四面体结构或平面正方形结构，平面正方形结构有两种不同的二氯代物，正四面体结构有一种二氯代物；

（5）砷、硒都是第4周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；

（6）当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。

（1）Se是34号元素，4个电子层、最外层6个电子，在周期表的位置为第四周期VIA族；硅核外有14个电子，根据能量最低原理，硅原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2； Ga是31号元素，核外有31个电子，基态Ga原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能级为4p；根据能量最低原理、洪特规则，铜的基态原子价电子排布图是3d104s1；

（2）同周期元素从左到右电负性逐渐增大、同主族元素从上到下电负性减小，所以电负性S＞P＞Ga；

（3）H3BO3与水反应生成[B(OH)4]-时形成1个配位键，[B(OH)4]-的结构式为；

（4）[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，则该微粒为正四面体结构或平面正方形结构，平面正方形结构有两种不同的二氯代物，正四面体结构有一种二氯代物，[Cu(H2O)4]2+中的2个H2O被Cl-取代，能得到2种不同结构的产物，则[Cu(H2O)4]2+的空间构型为平面四边形；

（5）砷、硒都是第4周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以As元素的第一电离能大于Se元素的第一电离能；

（6）当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量，产生特殊的火焰颜色。