题目内容

16．太阳能电池常用材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物．
（1）镓的基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）．
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se（用元素符号表示）Br＞As＞Se．
（3）气态SeO3分子的立体构型为平面三角形．
（4）硅烷（SinH2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强．
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]-而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）4]-中B的 原子杂化类型为sp3；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O；
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构．在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为1：3，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$ g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）．

分析 （1）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式；
（2）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第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Br＞As＞Se，据此答题；
（3）气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数可以判断分子构型；
（4）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，据此答题；
（5）根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式；
（6）根据氧化还原反应中元素和电荷守恒，可写出离子方程式；
（7）利用均摊法计算两种金属原子个数之比，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1），
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）；
（2）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第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Br＞As＞Se，故答案为：Br＞As＞Se；
（3）气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为$\frac{6+0}{2}$=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形，
故答案为：平面三角形；
（4）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，
故答案为：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；
（5）[B（OH）4]-中B的价层电子对=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，所以采取sp3杂化，故答案为：sp3；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，说明两者能互相促进，是两种物质共同作用的结果，其中过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，方程式可表示为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O；
（7）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×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，所以该合金中Au原子与Cu原子个数之比=1：3，
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=$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$，
故答案为：1：3；$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$．

点评 本题主要考查了核外电子排布、第一电离能、分子空间构型、杂化方式、晶胞密度的计算，难度中等，解题时要注意对基本知识的灵活运用．

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