题目内容
【题目】铜铟镓硒薄膜太阳能电池(GIGS)是第三代太阳能电池的典型代表,已成为全球光伏领域研究的热点之一,回答下列问题:
(1)镓(Ga)价电子排布式为______,镓(Ga)与铟(In)同主族第一电离能较小的为______(用元素符号表示)。
(2)硒属于_______区元素。O、S、Se简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为______,中心原子的杂化方式为___________,键角最大的是_____________。
(3)已知N-N、N=N键能之比为l:4.9,而C-C、C=C键能之比为1:2.34。则N2和C2H2中叁键能较大的是__________ (填化学式)。
(4)某晶体的晶胞结构如图所示(在该晶体中通过掺入适量的Ga以替代部分In就可以形GIGS晶体),该晶体的化学式为__________。
图中A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0),(0,0, ),则C原子坐标为_________。
【答案】 4S24P1 In P H2O>H2S>H2Se SP3 H2O N2 CuInSe2 (1/4,3/4,1/8)
【解析】 (1)镓(Ga)价电子排布式为4S24P1,镓(Ga)与铟(In)同主族,铟的金属性较强,故第一电离能较小的为In。
(2)硒的价电子排布为4S24P4,故其属于P区元素。O、S、Se的非金属性依次减弱,故 其简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为H2O>H2S>H2Se,中心原子的杂化方式为SP3,因为O的电负性较大,价电子对偏向于中心原子,价电子对之间的斥力增加,故键角最大的是H2O。
(3)因为C的原子半径大于N,所以碳碳叁键的键长大于氮氮叁键,则N2和C2H2中叁键键能较大的是N2。
(4)由晶胞图可知,该晶胞中含有Cu原子数为,In原子数为,Se原子数为8,3种原子个数比为1:1:2,所以该晶体的化学式为CuInSe2。
该晶胞由两个立方组成, C位于其中一个立方体内的八分之一立方(左下外侧的)的体心。由A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0),(0,0, )可知,晶胞的底边为1、高为2,则C原子坐标为(1/4,3/4,1/8)。
【题目】(1)为了检验和除去下表中的各种杂质(括号里的为杂质),请从①中选出适当的检验试剂,从②中选出适当的除杂试剂,将所选的答案用字母填入相应的空格内。
物质 | 检验试剂 | 除杂试剂 |
(Ⅰ)甲烷(乙烯 ) | __________ | __________ |
(Ⅱ)酒精(水) | __________ | __________ |
①检验试剂:A.无水硫酸铜 B.酸性高锰酸钾溶液 C.水 D.氢氧化钠溶液
②除杂试剂:a.无水硫酸铜 b.乙酸c.新制的生石灰 d.溴水
除杂时,乙烯发生反应的化学方程式为______________________________________。
(2)如图,在左侧试管中先加入2 mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3 mL浓硫酸,再加入2 mL乙酸,充分摇匀。按图连接好装置,用酒精灯对左侧试管小火加热3~5 min后,改用大火加热,当观察到右侧试管中有明显现象时停止实验。
试回答:在右侧试管中通常加入________溶液,实验生成的乙酸乙酯的密度比水________,是有特殊香味的液体。分离右侧试管中所得乙酸乙酯的操作为________(只填名称)。反应中浓硫酸的作用是__________。