题目内容
【题目】常见的太阳能电池有单晶硅或多晶硅太阳能电池、GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为___;H2O的沸点高于H2Se的沸点(-42℃),其原因是___。
(2)已知GaCl3晶体熔点为77.9℃,沸点为201.3℃,GaCl3品体类型为____。
(3)Na3AsO4中阴离子的空间构型为_____,As原子采取_____杂化。
(4)高温下CuO容易转化为Cu2O,试从原子结构角度解释原因:_____。
(5)锌与铜位于同一周期。硫化锌的晶胞结构如图所示,S2-周围等距离且最近的Zn2+个数为____;若晶胞边长为dpm,则硫化锌的密度为____g·cm-3(不必简化)。
【答案】4s24p4 水分子之间存在氢键,H2Se分子之间不存在氢键 分子晶体 正四面体 sp3 Cu2O中Cu+价层电子排布处于稳定的全充满状态 4
【解析】
(1)硒为34号元素,有6个价电子,所以硒的价层电子排布式为4s24p4;水分子之间存在氢键,H2Se分子之间不存在氢键,所以沸点高低:H2O>H2Se,故答案为:4s24p4;水分子之间存在氢键,H2Se分子之间不存在氢键;
(2)根据题中信息,GaCl3的熔点较低,GaCl3为分子晶体,故答案为:分子晶体;
(3)Na3AsO4中阴离子AsO43—,AsO43—中As原子价层电子对数为4,孤对电子数为0,所以As原子采取sp3杂化,AsO43—的空间构型为正四面体,故答案为:正四面体;sp3;
(4)原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定,CuO中Cu2+的价层电子排布为3d9结构,而Cu2O中Cu+价层电子排布为全充满的3d10结构,更稳定,所以高温下CuO容易转化为Cu2O,故答案为:Cu2O中Cu+价层电子排布处于稳定的全充满状态;
(5)根据硫化锌晶胞结构图可知,每个Zn2+周围有4个S2-,每个S2-周围也有4个Zn2+;该晶胞中含有Zn2+数为8×+6×=4,含S2-数为4,则依据质量关系可得=(d×10-10cm)3ρ,则硫化锌的密度ρ= g·cm-3,故答案为:4;。