Question

【题目】I某钙钛矿型太阳能电池吸光材料的晶胞结构如图所示，其中A通常为CH3NH3+，可由甲胺(CH3NH2)制得；M为Pb2＋或Sn2＋；X为卤离子，如Cl－、Br－等。

（1）吸光材料的化学式为___(用A、X、M表示)。

（2）H、C、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为____。

（3）溴原子基态核外价电子排布式为___。

（4）甲胺(CH3NH2)极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为___。

（5）CH3NH2中N原子的轨道杂化类型为__；1mol CH3NH3+中含σ键的数目为____。

II 镍的单质、合金及其化合物用途非常广泛。

（1）Ni在周期表中的位置为___。

（2）[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料。配体N2H4的熔沸点比C2H6高的多的原因是____；[Ni(N2H4)2]2＋中含四个配位键，不考虑空间构型，[Ni(N2H4)2]2＋的结构可用示意图表示为_____。

（3）一种新型的功能材料的晶胞结构如图所示，它的化学式可表示为___。每个Mn周围最近且等距离的Mn数目为___，每个Ga周围最近且等距离的Mn数目为____。

Answer 1

【答案】AMX3 H<C<Cl 4s24p5 CH3NH2与H2O形成分子间氢键 sp3 7mol或7×6.02×1023 第四周期VIII族 N2H4分子间可以形成氢键 Ni2MnGa 12 6

【解析】

I (1) 该晶胞中A微粒个数=8×=1、X微粒个数=6×=3、M微粒个数=1，其化学式为AMX3；

(2)元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性CI>C>H，则电负性H<C<C1；

(3) Br原子核外有35个电子，根据构造原理书写该原子核外电子排布式为[Ar]3ds104s24p5；

(4)能和水形成氢键的溶质溶解性较大，CH3NH2与H2O形成分子间氢键，所以甲胺极易溶于水；

(5)N原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断N原子轨道杂化方式为sp3；该微粒中含有7个σ键，1 mol CH3NH3+中含σ键的数目为7 mol或7×6.02×1023 ；

II（1）Ni的原子序数为28，在周期表中的位置为第四周期VIII族；

（2）[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料。N2H4分子间可以形成氢键，故配体N2H4的熔沸点比C2H6高得多；Ni2+提供空轨道，N2H4中N原子提供孤对电子，形成配位键， [Ni(N2H4)2]2＋的结构可用示意图表示为；

(3) Ni原子处于小立方体体心，晶胞中Ni原子数目=8，Mn原子处于顶点与面心，晶胞中Mn原子数目=8×+6×=4，Ga处于晶胞体心与棱心，晶胞中Ga原子数目=1+12×=4，则晶胞中Ni、Mn、Ga原子数目之比=8: 4: 4=2: 1: 1，故晶体的化学式为: Ni2MnGa；

根据晶胞的结构可知，每个Mn周围最近且等距离的Mn数目为12，每个Ga周围最近且等距离的Mn数目为6。