题目内容

4．太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质．
（1）铟与镓同是ⅢA族元素，写出铟基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1．
（2）硒为第四周期VI A族元素，与其相邻的元素有砷（33号）、溴（35号），则三种元素的电负性由小到大的顺序为As＜Se＜Br（用元素符号表示）．SeO3分子的立体构型为平面三角形．
（3）硅烷（SinH2n+2）的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高．
（4）硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，如硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]-，其中B原子的杂化类型为sp3．
（5）金属铜投入氨水中或投入H2O2溶液中均无明显现象，但投入氨水-过氧化氢混合液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出该反应的离子方程式：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O．
（6）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中金原子（Au）与铜原子（Cu）个数比为1：3；若该晶体的晶胞参数为a pm，则该合金密度为$\frac{（197+64×3）×10{\;}^{-30}}{N{\;}_{A}×a{\;}^{3}}$g/cm3．（列出计算式，不要求计算结果，阿伏伽德罗数的值为NA）

分析 （1）铟处于第五周期ⅢA族；
（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电负性增大；气态SeO3分子中心原子Se的价层电子对数、孤电子对数，进而确定其分子构型；
（3）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；
（4）计算B原子价层电子对数，确定其杂化方式；
（5）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；
（6）利用均摊法计算两种金属原子个数之比，进而计算晶胞质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）铟处于第五周期ⅢA族，铟基态原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1；
（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电负性增大，故电负性：As＜Se＜Br，气态SeO3分子中心原子Se的价层电子对数为3+$\frac{6-2×3}{2}$=3，无孤电子对，所以分子构型为平面三角形，
故答案为：As＜Se＜Br；平面三角形；
（3）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，硅烷的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔沸点升高，
故答案为：硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高；
（4））[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；
（5）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，离子方程式为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O；
（6）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，晶胞质量为$\frac{197+64×3}{N{\;}_{A}}$g，则晶胞密度ρ=$\frac{197+64×3}{N{\;}_{A}}$g÷（a×10-10cm）3=$\frac{（197+64×3）×10{\;}^{-30}}{N{\;}_{A}×a{\;}^{3}}$g．cm-3，
故答案为：1：3；$\frac{（197+64×3）×10{\;}^{-30}}{N{\;}_{A}×a{\;}^{3}}$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电负性、分子空间构型、杂化方式、配合物、晶胞密度的计算等，难度中等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用知识的能力．

练习册系列答案
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