题目内容
【题目】[化学一选修3:物质结构与性质]太阳能电池板材料除单品硅外,还有含铜、铟、镓、硒等元素的化学物质。
(1)基态硅原子的价电子轨道表达式__________。
(2)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似。硅烷中硅采取________杂化方式,硅烷的沸点与相对分子质量的关系如下图所示现这种变化的原因是_________。
(3)硒和硫同为VIA族元素,与其相邻的元素有砷和溴,则三种元素的电负性由小到大的顺序为____________(用元素符号表示)。
(4)气态SeO3分子的立体构型为_________,与SeO3互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)。
(5)CuCl的盐酸溶液吸收CO形成氯化羰基亚铜[CuCl(CO)2 H2O,通常形成二聚体,结构示意图如下。则该化合物中与Cu+形成配位键的原子是_________。
(6)—种铜金合金晶体具有面心立方最密堆枳结构,在晶胞中金原子位于顶点,铜原子位于面心,则该合金中铜原子(Cu)与金原子(Au)个数比为____________,若该晶体的晶胞棱长为a nm,则该合金密度为____________(列出计算式,不要求计算结果,阿伏加徳罗常数的值为NA)
【答案】(1)(2分)(2)sp3(1分)硅烷为组成和结构相似的分子晶体,硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(2分)(3)As<Se<Br(1分)
(4)平面三角形(1分)CO32-或NO3-或SiO32-(2分)
(5)C、O、Cl(6)3:1(2分)(2分)
【解析】试题分析:(1)硅是14号元素,根据原子核外电子排布规律可以写出其电子排布式为1s22s22p63s23p2,则价电子轨道表达式为。
(2)根据硅烷的分子式得出,硅烷的通式为SinH2n+2,因硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似,所以硅烷中硅采取sp3杂化方式;硅烷(SinH2n+2)都是分子晶体,分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力,而分子间作用力与相对分子质量的大小有关,硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强。
(3)砷、硒、溴三种元素都是第4周期非金属元素,同一周期元素自左而右电负性呈增大趋势,则电负性As<Se<Br。
(4)气态SeO3分子中心原子的价层电子对数为(6+0)÷2=3,无孤电子对,所以分子构型为平面三角形,又等电子体要求原子总数相同,价电子数相同,所以与SeO3互为等电子体的一种离子为CO32-或NO3-或SiO32-;
(5)氯化羰基亚铜[CuCl(CO)2 H2O形成的二聚体的结构示意图为,则该化合物中与Cu+形成配位键的原子是C、O、Cl。
(6)在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,该晶胞中Au原子个数=8×1/8=1,Cu原子个数=6×1/2=3,所以该合金中Cu原子与Au原子个数之比=3:1;晶胞体积V=(a×10-10cm)3,每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1,则ρ=。