Question

太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺人Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（1）镓的基态原子的电子排布式是___      。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为   （用元素符号表示）。
（3）H₂Se的酸性比H₂S____（填“强”或“弱”）。气态SeO₃分子的立体构型为____    。
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是     。

（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）₄]^—而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）₄]^—中B的原子杂化类型为                  。
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是____，反应的离子方程式为            。
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶脆中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为     ，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为    g·cm^-3（已知lpm=10^-12m，只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加塞罗常数为N_A）。

Answer 1

（15分）
⑴1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）（1分）
⑵Br＞As＞Se（2分）
⑶强（1分）平面三角形（1分）
⑷硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强（或其他合理答案）（2分）
⑸sp³（1分）
⑹H₂O₂为氧化剂，氨与Cu²⁺形成配离子，两者相互促进使反应进行（2分）
Cu+H₂O₂+4NH₃=Cu(NH₃)₄²⁺+2OH^-(2分）
⑺1∶3（1分） （197+64×3）×10³⁰/(a³N_A)（其它合理答案均给分）（2分）

试题分析：⑴31号元素镓的基态原子的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）
⑵一个周期从左往右第一电离能呈增大趋势，故硒、砷和溴元素的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se
⑶第Ⅵ_A氢化物水溶液酸性由弱变强，故H₂Se的酸性比H₂S强。气态SeO₃分子的立体构型为平面三角形。
⑷[B(OH)₄]^—中B的原子结合4个羟基，杂化类型为sp³。
⑸组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。
⑹H₂O₂为氧化剂，氨与Cu²⁺形成配离子，两者相互促进使反应进行；
Cu+H₂O₂+4NH₃=Cu(NH₃)₄²⁺+2OH^-。
⑺该铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶脆中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，故平均1个晶胞中含8×=1个Au原子，6×=3个Au原子，故该合金中Au原子与Cu原子个数之比为1∶3。1个晶胞的质量为g，体积为，合金的密度为=（197+64×3）×10³⁰/(a³N_A)g·cm^-3