Question

（2013?樂山三模）太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)進入了第三代．第一代為單晶硅太陽能電池，第二代為多晶硅、非晶硅等太陽能電池，第三代就是銅銦鎵硒CIGS（CIS中摻入Ga）等化合物薄膜太陽能電池以及薄膜Si系太陽能電池．
（1）亞銅離子（Cu⁺）基態(tài)時的價電子排布式表示為

3d¹⁰

．
（2）硒為第4周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則這3種元素的第一電離能從大到小的順序為

Br＞As＞Se

（用元素符號表示）．
（3）與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能與水反應(yīng)生成[B（OH）₄]^-而體現(xiàn)一元弱酸的性質(zhì)．
①[B（OH）₄]^-中B的原子雜化類型為

sp³

．
②不考慮空間構(gòu)型，[B（OH）₄]^-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為

．
（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)；若在晶體硅所有Si-Si鍵中插入O原子即得SiO₂晶體．
①在SiC中，每個C原子周圍最近的C原子數(shù)目為

12

．
②判斷a．SiO₂，b．干冰，c．冰三種晶體的熔點從小到大的順序是

b＜c＜a

（填序號）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式；
（2）同一周期中元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第VA族元素大于其相鄰元素；
（3）①根據(jù)價層電子對互斥理論確定其雜化方式；
②[B（OH）₄]^-中含有配位鍵；
（4）①每個碳原子連接4個硅原子，每個硅原子又連接其它3個碳原子，據(jù)此判斷每個C原子周圍最近的C原子數(shù)目；
②根據(jù)晶體類型判斷熔點大小，再根據(jù)分子晶體中是否含有氫鍵判斷熔點高低．

解答：解：（1）銅是29號元素，銅原子失去一個電子變成亞銅離子，所以亞銅離子核外有28個電子，基態(tài)銅離子（Cu⁺）的價電子排布式為：3d¹⁰，故答案為：3d¹⁰；
（2）As、Se、Br屬于同一周期且原子序數(shù)逐漸增大，這三種元素依次屬于第IVA族、第VA族、第VIA族，第VA族元素大于其相鄰元素的第一電離能，所以3種元素的第一電離能從大到小順序為Br＞As＞Se，故答案為：Br＞As＞Se； 
（3）①[B（OH）₄]^-中B的價層電子對=4+

1

2

(3+1-4×1)=4，所以采取sp³雜化，故答案為：sp³；
②B原子是缺電子原子，所以該離子中還含有配位鍵，其結(jié)構(gòu)為：，
故答案為：；
（4）①每個碳原子連接4個硅原子，每個硅原子又連接其它3個碳原子，所以每個C原子周圍最近的C原子數(shù)目為3×4=12，故答案為：12；
②原子晶體的熔點大于分子晶體，分子晶體中含有氫鍵的物質(zhì)熔點大于不含氫鍵的物質(zhì)，二氧化硅是原子晶體，冰屬于分子晶體但其含有氫鍵，干冰屬于分子晶體但不含氫鍵，所以三種晶體的熔點從小到大的順序是b＜c＜a，故答案為：b＜c＜a．

點評：本題涉及核外電子排布、第一電離能大小的比較、雜化方式的判斷等知識點，難點是配位數(shù)的判斷，會根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)合豐富想象力進行分析解答，難度較大．