Question

【题目】能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。

⑴富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯（C60）的结构如图所示，分子中碳原子轨道的杂化类型为___；1 mol C60分子中σ键的数目为____个。

⑵多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）薄膜电池等。

第一电离能:As____Se（填“>”“<”或“=”），理由是____________。

⑶三氟化氮（NF3）是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在太阳能电池制造中得到广泛应用。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，NH3易与Cu2+形成配离子，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是___________________。

Answer 1

【答案】sp2 90NA ＞ As原子4p轨道电子为半充满的稳定结构，Se原子4p轨道有4个电子，结构不稳定，因此Se比As易失去一个p电子，第一电离能：As＞Se F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子

【解析】

⑴富勒烯的结构中一部分，分析每个碳的价键。

⑵同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第VA族大于第VIA族。

⑶根据电负性对电子对的吸引力分析。

⑴富勒烯的结构中一部分，每个碳原子与两个碳原子形成碳碳单键，与另一个碳原子形成碳碳双键，因此分子中碳原子价层电子对数为3+0 =3，碳原子的杂化类型为烧sp2杂化，根据结构每个碳原子有1个碳碳单键和0.5个碳碳双键，因此1 mol C60分子中有60mol碳碳单键，30mol碳碳双键，因此1mol C60分子中σ键的数目为90NA个。

⑵同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势，但第VA族大于第VIA族，因此第一电离能：As ＞Se，理由是As原子4p轨道电子为半充满的稳定结构，Se原子4p轨道有4个电子，结构不稳定，因此Se比As易失去一个p电子，第一电离能：As＞Se；故答案为：As原子4p轨道电子为半充满的稳定结构，Se原子4p轨道有4个电子，结构不稳定，因此Se比As易失去一个p电子，第一电离能：As＞Se。

⑶NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，NH3易与Cu2+形成配离子，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子；故答案为：F的电负性比N大，N—F成键电子对向F偏移，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NF3不易与Cu2+形成配离子。