Question

【题目】铜铟镓硒薄膜太阳能电池(GIGS)是第三代太阳能电池的典型代表，已成为全球光伏领域研究的热点之一，回答下列问题:

(1)镓(Ga)价电子排布式为______，镓(Ga)与铟(In)同主族第一电离能较小的为______(用元素符号表示)。

(2)硒属于_______区元素。O、S、Se简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为______，中心原子的杂化方式为___________，键角最大的是_____________。

(3)已知N-N、N=N键能之比为l:4.9，而C-C、C=C键能之比为1:2.34。则N2和C2H2中叁键能较大的是__________ (填化学式)。

(4)某晶体的晶胞结构如图所示(在该晶体中通过掺入适量的Ga以替代部分In就可以形GIGS晶体)，该晶体的化学式为__________。

图中A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0)，(0,0, )，则C原子坐标为_________。

Answer 1

【答案】 4S24P1 In P H2O＞H2S＞H2Se SP3 H2O N2 CuInSe2 （1/4，3/4，1/8）

【解析】 (1)镓(Ga)价电子排布式为4S24P1，镓(Ga)与铟(In)同主族，铟的金属性较强，故第一电离能较小的为In。

(2)硒的价电子排布为4S24P4，故其属于P区元素。O、S、Se的非金属性依次减弱，故 其简单氢化物稳定性由強到弱的顺序为H2O＞H2S＞H2Se，中心原子的杂化方式为SP3，因为O的电负性较大，价电子对偏向于中心原子，价电子对之间的斥力增加，故键角最大的是H2O。

(3)因为C的原子半径大于N，所以碳碳叁键的键长大于氮氮叁键，则N2和C2H2中叁键键能较大的是N2。

(4)由晶胞图可知，该晶胞中含有Cu原子数为，In原子数为，Se原子数为8，3种原子个数比为1:1:2，所以该晶体的化学式为CuInSe2。

该晶胞由两个立方组成， C位于其中一个立方体内的八分之一立方（左下外侧的）的体心。由A原子和B原子坐标(分别为(0,0,0)，(0,0, )可知，晶胞的底边为1、高为2，则C原子坐标为（1/4，3/4，1/8）。