Question

【题目】太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。

（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）气态SeO3立体构型为_____________________，中心原子的杂化类型是_______________。

（4）硅烷（SinH2n+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）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为__________，层间作用力为__________________；

（6）金属铜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，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。在晶胞中，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 （金、铜的摩尔质量分别用M(Au)、M(Cu)表示。只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。

Answer 1

【答案】 ls22s22p63s23p63d104s24p1 （或[Ar] 3d104s24p1） Br> As> Se 平面三角形 SP2 硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案） 共价键（极性键） 分子间作用力 Cu+H2O+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+ +2OH-+4H2O 1∶3 [M(Au)+M(Cu)×3]×1030/(a3NA)（其他合理答案均给分）

【解析】（1）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为 ls22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar] 3d104s24p1）；（2）砷、硒、溴三种元素都是第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能级是半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Br＞As＞Se；（3）气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为(6+0)/2=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形，中心原子的杂化类型是sp2；（4）硅烷都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；（5）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为共价键，层间作用力为分子间作用力；（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，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为Cu+H2O+4NH3·H2O=Cu(NH3)42+ +2OH-+4H2O；（7）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×1/8=1，Cu原子个数=6×1/2=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3；晶胞体积V=（a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，则ρ=m/V＝[M(Au)+M(Cu)×3]×1030/(a3NA)gcm-3。