题目内容
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空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，基态镍原子M层上的未成对电子数为 ．
（2）大阪大学近日宣布，有机太阳能固体电池效率突破5.3%，而高纯度C60是其“秘密武器”．C60的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为 ；1mol C60分子中π键的数目为 ．
（3）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图2．该结构中，碳氮之间的共价键类型有 （按原子轨道重叠方式填写共价键的类型），请在图图2中用箭头表示出配位键．
（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硫化锌的晶胞中（结构如图3所示），硫离子的配位数是 ．
③二氧化硒分子的空间构型为 ．
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的方程式为 ．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，基态镍原子M层上的未成对电子数为
（2）大阪大学近日宣布，有机太阳能固体电池效率突破5.3%，而高纯度C60是其“秘密武器”．C60的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为
（3）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图2．该结构中，碳氮之间的共价键类型有
（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
②硫化锌的晶胞中（结构如图3所示），硫离子的配位数是
③二氧化硒分子的空间构型为
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的方程式为
考点：原子核外电子排布,配合物的成键情况,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：化学键与晶体结构
分析：（1）基态Ni原子核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d84s2，据此判断；
（2）每个C原子成3个σ键、没有孤电子对，杂化轨道数目为3，据此确定杂化方式；
利用均摊法计算每个碳原子含有几个π键，从而计算1mol C60分子中π键的数目；
（3）C、N原子之间形成双键、单键；配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子；
（4）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，注意第VA族元素大于同周期相邻元素的第一电离能；
②由晶胞结构可知，每个硫离子连接4个锌离子，所其配位数是4；
③根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由元素守恒可知还生成甲烷．
（2）每个C原子成3个σ键、没有孤电子对，杂化轨道数目为3，据此确定杂化方式；
利用均摊法计算每个碳原子含有几个π键，从而计算1mol C60分子中π键的数目；
（3）C、N原子之间形成双键、单键；配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子；
（4）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，注意第VA族元素大于同周期相邻元素的第一电离能；
②由晶胞结构可知，每个硫离子连接4个锌离子，所其配位数是4；
③根据价层电子对互斥理论确定其空间构型；
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由元素守恒可知还生成甲烷．
解答：
解：（1）基态Ni原子核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d84s2，3d轨道有2个单电子，故答案为：2；
（2）每个C原子成3个σ键、没有孤电子对，杂化轨道数目为3，所以C原子采用sp2 杂化；
每个碳原子含有的π键个数为
，所以1mol C60分子中σ键的数目=1mol×60×
×NAmol-1=30NA，
故答案为：sp2；30NA；
（3）C、N原子之间形成双键、单键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键；
配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子，所以该配合物中的配位键为：
，故答案为：σ键、π键；；
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，As原子4p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se，所以第一电离能As＞Se，故答案为：＞；
②由晶胞结构可知，每个硫离子连接4个锌离子，所其配位数是4，故答案为：4；
③二氧化硒分子中Se原子价层电子对=2+
=3，且含有一个孤电子对，所以其空间结构为V形，故答案为：V形；
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由元素守恒可知还生成甲烷，反应方程式为：（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4 ，故答案为：（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4 ．
（2）每个C原子成3个σ键、没有孤电子对，杂化轨道数目为3，所以C原子采用sp2 杂化；
每个碳原子含有的π键个数为
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故答案为：sp2；30NA；
（3）C、N原子之间形成双键、单键，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键；
配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子，所以该配合物中的配位键为：
，故答案为：σ键、π键；；（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，As原子4p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se，所以第一电离能As＞Se，故答案为：＞；
②由晶胞结构可知，每个硫离子连接4个锌离子，所其配位数是4，故答案为：4；
③二氧化硒分子中Se原子价层电子对=2+
| 6-2×2 |
| 2 |
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由元素守恒可知还生成甲烷，反应方程式为：（CH3）3Ga+AsH3
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点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化轨道、分子结构与性质、电离能、化学键、配合物等，难度中等，会利用均摊法进行晶胞有关计算，注意配位键形成条件．
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