题目内容

6．太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料除单晶硅，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）．
（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1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生成铜氨配离子的溶液，则该反应的离子方程式为Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O．
（7）金刚石的晶胞如图2．立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是$\frac{4×25}{（{361.5×1{0}^{-10}）}^{3}{N}_{A}}$g•cmˉ3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数用NA表示）．

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）利用均摊法计算晶胞中硼原子和氮原子的数目，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算氮化硼的密度．

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）利用均摊法结合金刚石的晶胞可知，在金刚石的晶胞中含有的碳原子数为4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=8，所以氮化硼晶胞中硼原子和氮原子的数目各有4个，晶胞边长为361.5pm，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知氮化硼的密度为$\frac{\frac{4×25}{{N}_{A}}}{（{361.5×1{0}^{-10}）}^{3}}$g•cmˉ3=$\frac{4×25}{（{361.5×1{0}^{-10}）}^{3}{N}_{A}}$g•cmˉ3，
故答案为：$\frac{4×25}{（{361.5×1{0}^{-10}）}^{3}{N}_{A}}$．

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．

练习册系列答案
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16．按要求填空．
（1）写出下列有机物的结构简式
2，2，3，3-四甲基戊烷（CH3）3CC（CH3）2CH2CH3　　　    3，4-二甲基-4-乙基庚烷CH3CH2CH（CH3）C（CH3）（CH2CH3）CH2CH2CH3　　　　
（2）用系统命名法写出下列物质名称：
3，3，5-三甲基庚烷
2，3-二甲基-1-丁烯    
CH3（CH2） 4OH1-戊醇

（3）中含有的官能团的名称为羟基、碳碳双键和氯原子．
17．咖啡酸结构简式为，有关咖啡酸的说法中不正确的是（　　）
A．咖啡酸分子式是C9H8O4
B．咖啡酸可以发生还原、取代、加聚等反应
C．1mol咖啡酸可以与4molH2发生加成反应
D．1mol咖啡酸最多能消耗3molNaHCO3
14．某MCFC型塑料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600℃-700℃，所用燃料为氢气，电解质为熔融的K2CO3．该电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O，负极反应为：H2+CO32--2e-=H2O+CO2．则下列推断中，正确的是（　　）
A．通入氢气的一极为电池的正极
B．当电池中生成1　mol水时，转移4　mol电子
C．正极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑
D．放电时CO32-向负极移动
1．室温下，下列各组离子在指定溶液中一定大量共存的是（　　）
A．饱和氯水中：Cl-、NO3-、Na+、SO32-
B．c（H+）=1.0×10-13mol/L溶液中：C6H5O-、K+、SO42-、Br-
C．甲基橙呈黄色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+
D．含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO-
11．30%的H2SO4和50%的H2SO4等质量混合后，所得溶液的质量分数等于（填“大于”“小于”或“等于”）40%；如果是等体积混合，混合以后所得溶液溶质的质量分数大于（填“大于”“小于”或“等于”）40%．
18．某次酸雨的分析数据如下：c（NH4+）=2.0×10-4mol•L-1，c（Na+）=1.9×10-4mol•L-1，c（SO42-）=2.8×10-4mol•L-1，c（Cl-）=6.0×10-4mol•L-1，c（NO3-）=2.3×10-4mol•L-1．则此次酸雨的pH约为（　　）
A．3B．4C．5D．6
15．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：
元素相关信息
XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积
ZZ和Y同周期，Z的电负性大于Y
WW的一种核素的质量数为63，中子数为34
（1）Z位于元素周期表第三周期第ⅥA族，Y的氢化物空间构型是V形．
（2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在2个σ键．在H-Y、H-Z两种共价键中，键的极性较强的是H-Cl，键长较长的是H-S．
（3）XZ4分子中X以sp3方式杂化．
（4）写出W元素的原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1．
16．某小组为研究电化学原理，设计如图装置，下列叙述正确的是（　　）
A．若a和b为石墨，通电后a电极上发生的反应为Cu2++2e-═Cu
B．若a和b为铜，通电后a电极有气体产生
C．若a为铜，b为铁，通电后Cu2+向a电极移动
D．若a为粗铜，b为纯铜，通电后b电极质量增加

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