题目内容

19．铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料．请回答：
（1）基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；从铜原子价层电子结构变化角度来看，高温时CuO与Cu2O的稳定性是CuO＜Cu2O（填写“＞”、“=”或“＜”）．
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为V形、正四面体，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si（填“＞”、“＜”）．
（3）SeO2常温下白色晶体，熔点为340～350℃，315℃时升华，则SeO2固体的晶体类型为分子晶体；SeO2分子中Se原子的杂化类型为sp2．
（4）镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第IIIA族，该族元素都具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3．BF3•NH3的结构简式可表示为．
（5）金刚砂（SiC）的晶胞结构如图所示；则在SiC中，每个C原子周围紧邻的C原子数目为12个；若晶胞的边长为apm，则金刚砂的密度为2.66×108a-3或1.6×1032a-3NA-1g/cm3．

分析 （1）根据元素符号，判断元素原子的核外电子数，再根据核外电子排布规律来写；Cu+的核外有28个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定；
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se，SiH4，其分子结构分别与H2O，CH4相似；若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价；
（3）根据分子晶体的熔、沸点低；根据价层电子对互斥理论确定杂化类型；
（4）镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，提供空轨道的原子和提供孤电子对的原子之间形成配位键；
（5）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，据此判断每个C原子周围最近的C原子数目；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度．

解答 解：（1）Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；CuO中铜的价层电子排布为3d94s0，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时，能生成Cu2O，即稳定性是CuO＜Cu2O，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；＜；
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se，SiH4，其分子结构分别V形，正四面体；若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价，所以硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si，
故答案为：V形、正四面体；＞；
（3）SeO2常温下白色晶体，熔、沸点低，为分子晶体；二氧化硒分子中价层电子对=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，Se原子的杂化类型为sp2，且含有一个孤电子对，所以属于V形，
故答案为：分子晶体；sp2；
（4）镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，BF3•NH3中B原子含有3个σ 键和1个配位键，所以其价层电子数是4，B原子采取sp3杂化，该化合物中，B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对，B、N原子之间形成配位键，其结构简式可表示为，
故答案为：第四周期第ⅢA族；；
（5）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个C原子周围最近的C原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10-10cm，体积V=（a×10-10cm）3，其密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$=$\frac{\frac{40}{{N}_{A}}×4}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm3=2.66×108a-3 g/cm3或1.6×1032a-3 NA-1g/cm3，
故答案为：12；2.66×108a-3 或1.6×1032a-3 NA-1．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、晶体类型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点，侧重考查学生分析计算及空间现象能力，难点是晶胞计算．

练习册系列答案
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10．锰及其化合物在生产、生活中有许多用途
I．在实验室中模拟工业利用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量SiO2、Fe2O3和A12O3等）制备金属锰等物质，设计流程如图：

己知：碳酸锰在空气中高温加热固体产物为Mn2O3；部分氢氧化物的Ksp（近似值）如表．
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（1）“酸浸”中MnO2反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn2++2Fe3++2H2O．
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Ⅱ．科学家发明了NH3燃料电池，以KOH为电解质，原理如图所示．

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11．用NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
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7．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大．请回答下列问题：
（1）X元素原子的价电子的轨道表示式为，该元素的符号是S．
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（3）化合物XZ2与YZ2的空间构型分别是V形和直线形，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2（写分子式），理由是二氧化硫和水是极性分子，二氧化碳是非极性分子，根据相似相溶原理知，二氧化硫易溶于水．
（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O．
（5）比较X的氢化物与同族第二、四周期元素所形成的氢化物的稳定性、沸点高低，并说明理由元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，非金属性O＞S＞Se，所以稳定性H2O＞H2S＞H2Se；氢化物的熔沸点与分子间作用力成正比，含有氢键的氢化物熔沸点较高，水中含有氢键，所以熔沸点H2O＞H2Se＞H2S．
6．下列有关NH4Fe（SO4）2水溶液的叙述正确的是（　　）
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D．该溶液与足量铜粉反应的离子方程式为：3Cu+2Fe3+═2Fe+3Cu2+

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