Question

20．太陽能電池的發(fā)展趨向于微型化、薄膜化．最新產(chǎn)品是銅鎵（Ga）硒（Se）等化合物薄膜太陽能電池和Si系薄膜太陽能電池．完成下列填空：
（1）亞銅離子（Cu⁺）基態(tài)時(shí)的電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；1mol配合離子[Cu（NH₃）₂]⁺中，含有σ鍵數(shù)目為8mol．
（2）已知硼元素與鎵元素處于同一主族BF₃分子的空間構(gòu)型為平面正三角形，BF₃與NH₃以配位鍵結(jié)合生成BF₃•NH₃，該產(chǎn)物中B原子的雜化軌道類型為sp³．
（3）與硒同周期相鄰的元素為砷和溴），則這三種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)锽r＞As＞Se（用元素符號(hào)表示），H₂Se的沸點(diǎn)比H₂O的沸點(diǎn)低，其原因是H₂O分子間存在氫鍵．
（4）單晶硅的結(jié)構(gòu)與金剛石結(jié)構(gòu)相似，若將金剛石晶體中一半的C原子換成Si原子且同種原子不成鍵，則得如圖所示的金剛砂（SiC）結(jié)構(gòu)；在SiC中，每個(gè)Si原子周圍最近的Si原子數(shù)目為12．

Answer 1

分析 （1）銅是29號(hào)元素，銅原子失去4s一個(gè)電子變成亞銅離子；配合離子[Cu（NH₃）₂]⁺中生成2個(gè)配位鍵，氨氣分子之間形成3個(gè)σ鍵，配離子中含有8個(gè)σ鍵；
（2）BF₃分子中B原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{3-1×3}{2}$=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3；BF₃與NH₃以配位鍵結(jié)合生成BF₃•NH₃，該產(chǎn)物中B原子雜化軌道數(shù)目為4；
（3）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，As元素原子4p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的；
H₂O分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于硫化氫的；
（4）以頂點(diǎn)Si原子研究，與之最近的Si原子處于面心，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用．

解答 解：（1）銅是29號(hào)元素，銅原子失去4s一個(gè)電子變成亞銅離子，基態(tài)銅離子（Cu⁺）的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，配合離子[Cu（NH₃）₂]⁺中生成2個(gè)配位鍵，氨氣分子之間形成3個(gè)σ鍵，配離子中含有8個(gè)σ鍵，則1mol配合離子[Cu（NH₃）₂]⁺中，含有σ鍵數(shù)目為8mol，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；8mol；
（2）BF₃分子中B原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{3-1×3}{2}$=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3，空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形；BF₃與NH₃以配位鍵結(jié)合生成BF₃•NH₃，該產(chǎn)物中B原子雜化軌道數(shù)目為4，B原子雜化方式為：sp³，
故答案為：平面正三角形；sp³；
（3）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，As元素原子4p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：Br＞As＞Se，
H₂O分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于硫化氫的，
故答案為：Br＞As＞Se；H₂O分子間存在氫鍵；
（4）以頂點(diǎn)Si原子研究，與之最近的Si原子處于面心，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用，故每個(gè)Si原子周圍最近的Si原子數(shù)目為$\frac{3×8}{2}$=12，
故答案為：12．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電離能、雜化方式與空間構(gòu)型判斷、晶胞結(jié)構(gòu)及計(jì)算等，注意同周期主族元素中第一電離能異常情況，掌握均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計(jì)算．