Question

【題目】常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池有單晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、GaAs太陽(yáng)能電池及銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)能電池等。

（1）基態(tài)亞銅離子(Cu+)的價(jià)層電子排布式為________；高溫下CuO容易轉(zhuǎn)化為Cu2O，試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因：______________________________________________。

（2）H2O的沸點(diǎn)高于H2Se的沸點(diǎn)(－42 ℃)，其原因是___________________________。

（3）GaCl3和AsF3的立體構(gòu)型分別是____________，____________。

（4）硼酸(H3BO3)本身不能電離出H+，在水中易結(jié)合一個(gè)OH－生成[B(OH)4]－，而體現(xiàn)弱酸性。

①[B(OH)4]－中B原子的雜化類(lèi)型為______________。

②[B(OH)4]－的結(jié)構(gòu)式為________________。

（5）金剛石的晶胞如圖，若以硅原子代替金剛石晶體中的碳原子，便得到晶體硅；若將金剛石晶體中一半的碳原子換成硅原子，且碳、硅原子交替，即得到碳化硅晶體(金剛砂)。

①金剛石、晶體硅、碳化硅的熔點(diǎn)由高到低的排列順序是________________(用化學(xué)式表示)；

②金剛石的晶胞參數(shù)為a pm(1 pm＝10－12 m)。 1cm3晶體的平均質(zhì)量為______________(只要求列算式，阿伏加德羅常數(shù)為NA)。

Answer 1

【答案】3d10 Cu2O中Cu+的價(jià)層電子排布處于穩(wěn)定的全充滿(mǎn)狀態(tài) 水分子間存在氫鍵、H2Se分子間無(wú)氫鍵 平面三角形 三角錐型 sp3 C>SiC>Si

【解析】

（1）Cu原子失去1個(gè)電子生成Cu+，Cu+核外有28個(gè)電子，失去的電子數(shù)是其最外層電子數(shù)，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)Cu+基態(tài)核外電子排布式，軌道處于全空、半滿(mǎn)或全滿(mǎn)時(shí)最穩(wěn)定；（2）H2O的分子間存在氫鍵；（3）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)確定其空間構(gòu)型；（4）在[B(OH)4]－中B原子與4個(gè)羥基相連，一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)。

（1）Cu原子失去1個(gè)電子生成Cu+，Cu+核外有28個(gè)電子，失去的電子數(shù)是其最外層電子數(shù)，根據(jù)構(gòu)造原理知Cu+基態(tài)核外電子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ，則基態(tài)亞銅離子(Cu+)的價(jià)層電子排布式為3d10；原子軌道處于全空、半滿(mǎn)或全滿(mǎn)時(shí)最穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)上Cu2+為3d9，而Cu+為3d10全充滿(mǎn)更穩(wěn)定，故高溫下CuO容易轉(zhuǎn)化為Cu2O；（2）H2O和H2Se都是極性分子，其分子間有色散力、誘導(dǎo)力、取向力。但由于H2O的分子間還有氫鍵存在，所以H2O沸點(diǎn)比H2Se沸點(diǎn)高；（3）GaCl3中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（3-3×1）=3，且沒(méi)有孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是平面三角形結(jié)構(gòu)；AsF3中價(jià)電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（5-3×1）=4，有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型是三角錐形；（4）①在[B(OH)4]－中，硼原子最外層只有3個(gè)電子，與氧原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，B原子與4個(gè)羥基相連，一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，為sp3雜化；②[B(OH)4]－離子中的配位鍵，氧元素提供孤對(duì)電子給硼元素O→B，可表示為；（5）①金剛石、晶體硅、碳化硅都是原子晶體，半徑越小，熔點(diǎn)越高，故金剛石、晶體硅、碳化硅的熔點(diǎn)由高到低的排列順序是C>SiC>Si；②根據(jù)分?jǐn)傇瓌t，立方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，晶胞中共有8個(gè)原子，N和B各占4個(gè)。1cm3晶體的平均質(zhì)量為=。