Question

【题目】太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。

(1)铟与镓同是ⅢA族元素，写出铟基态原子的电子排布式:_________。

(2)硒为第4周期ⅥA族元素，与其相邻的元素有砷(33号)、溴(35号)，则三种元素的电负性由小到大的顺序为____。(用元素符号表示)

(3)铜离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。某化合物Y与Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成图甲所示的离子。该离子中含有化学键的类型有__(填序号)；向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，M的晶胞结构如图乙所示。写出该反应的离子方程式:__________。

A.极性键　B.离子键　C.非极性键　D.配位键

(4)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、硫化镉、磷化镓及铜铟硒薄膜电池等。其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为:______。

(5)已知由砷与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。已知化合物A的晶胞结构与金刚石相似，其晶胞结构如图所示，请写出化合物A的化学式____；化合物A可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得，反应的化学方程式为______________。设化合物A的晶胞边长为apm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为____g(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1或[Kr]4d105s25p1 As<Se<Br ACD 2+2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓++4H+ Se<As<P GaAs (CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4

【解析】(1)铟处于第五周期ⅢA族，铟基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1；

(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电负性增大，故电负性：As＜Se＜Br，；

(3)该离子中，氮原子和氮原子之间、碳原子和碳原子之间都存在非极性键，碳原子和氮原子之间、氮原子和氢原子之间、碳原子和氢原子之间都存在极性键，铜原子和氮原子间存在配位键；故答案为ACD；根据晶胞结构知，白色小球个数=8×+6×=4，黑色小球个数=4，所以该化合物的化学式为：CuCl，二氧化硫有还原性，铜离子有氧化性，所以二氧化硫和氯化铜发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸，离子反应方程式为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+；

(4)As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As＞Se，同一主族，从上到下，元素的第一电离逐渐减小，所以第一电离能As＜P，则第一电离能：Se＜As＜P；；

(5)由晶胞结构可知，晶胞中Ga原子数目=8×+6×=4、As原子数目=4，故该化合物化学式为GaAs，由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由原子守恒可知有甲烷生成，反应的化学方程式为(CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4 ；一个晶胞中含有4个As原子，一个晶胞中砷元素的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10)3cm3，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为g=g。