题目内容
【题目】能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金(含铁)空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，铁与镍基态原子未成对电子数之比为_____。
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯C60的分子模型如图所示，可用作储氢材料，已知金刚石中的C－C键的键长为0.154 nm，C60中C－C键键长为0.140～0.145 nm，富勒烯(C60)晶体与金刚石相比，____的熔点较高。分子中碳原子轨道的杂化类型为____；1 molC60分子中σ键的数目为____。科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为____。
（3）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是_____。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为_____个。
（4）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等。
①第一电离能：As____Se(填“>”“<”或“＝”)。
②二氧化硒分子的空间构型为____。
【答案】2:1 金刚石 sp2 90NA 3∶1 N>C>Si 30 > V形
【解析】
(1) 基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Ni原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，据此判断；
(2) C60固态为分子晶体，分子间作用力弱，熔化时不破坏化学键，熔点低，而金刚石原子间以较强的共价键结合，熔化时破坏共价键需要较大的能量，熔点高；根据价层电子对互斥理论确定杂化方式，利用均摊法计算每个碳原子含有几个σ键，从而计算1 molC60分子中σ键的数目；1个晶胞中含有：K原子数＝12×
＝6，C60分子数＝8×
＋1＝2；
(3) 根据同一周期，同一主族，元素电负性变化规律，比较元素电负性大小；根据每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构，得出每个硅原子只有个
键；
(4)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素第一电离能大于第VIA元素；
②根据价层电子对互斥理论确定其空间构型。
(1) 基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有4个单电子；基态Ni原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有2个单电子，铁与镍基态原子未成对电子数之比为2:1，
因此，本题正确答案是：2:1；
(2) C60固态为分子晶体，分子间作用力弱，熔化时不破坏化学键，熔点低，而金刚石原子间以较强的共价键结合，熔化时破坏共价键需要较大的能量，熔点高，即金刚石熔点较高；
每个碳原子含有的
键个数且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，每个碳原子含有的键个数为
，所以1 molC60分子中键的数目=×60×NA =90 NA；1个晶胞中含有：K原子数＝12×＝6，C60分子数＝8×＋1＝2。K原子和C60分子的个数比为3∶1，
因此，本题正确答案是：金刚石；sp2 ；90NA；3∶1；
(3) 同一周期，从左到右，电负性逐渐增大，同一主族，从上到下，电负性逐渐减小，因此，原子电负性由大到小的顺序是：N>C>Si，根据题意，每个硅形成的这3个键中，必然有1个双键，这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构。显然，双键数应该是Si原子数的一半，而每个双键有1个键，显然键数目为30；
因此，本题正确答案是：N>C>Si ；30；
(4) As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As>Se；
二氧化硒分子中价层电子对，且含有一个孤电子对，所以属于V形，
因此，本题正确答案是：>；V形。
【题目】将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
（资料）
该“碘钟实验”的总反应：H2O2 +2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O
反应分两步进行：
反应A：H2O2+2I-+2H＋=I2+2H2O
反应B：……
(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应，I-的作用相当于______。
(2)为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是______。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。（溶液浓度均为0.01 mol/L）
试剂 序号 用量（mL） | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液 (含淀粉) | H2O |
实验Ⅱ | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅲ | 5 | 2 | x | y | z |
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是______。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是______。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ。
（溶液浓度均为0.01 mol/L）
试剂 序号 用量（mL） | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液(含淀粉) | H2O |
实验Ⅳ | 4 | 4 | 9 | 3 | 0 |
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因：_____________________。