Question

【題目】科學(xué)家開發(fā)出了多種太陽能電池，除晶體硅太陽能電池外，還有GaAs太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池等。

（1）基態(tài)Ga原子的電子排布式為___。

（2）高溫下CuO容易轉(zhuǎn)化為Cu2O，試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因___。

（3）與SeO3互為等電子體的兩種陰離子___（寫化學(xué)式）。

（4）AsF3是極性分子，理由是___。

（5）金剛砂(SiC)晶胞如圖所示：

①金剛砂中硅原子的雜化軌道類型為___，沿晶胞圖中虛線方向的切面圖為___(填標(biāo)號)。

②若晶胞參數(shù)為apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則金剛砂的密度為___g·cm-3（列出表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s24p1 Cu2+的價(jià)電子排布為3d9，而Cu+為3d10的全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu) CO32-、NO3- 分子中正、負(fù)電荷中心不重合 sp3 a

【解析】

(1)Ga為31號元素，基態(tài)Ga原子核外有31個(gè)電子，基態(tài)Ga原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1；

(2)Cu2+的價(jià)電子排布為3d9，而Cu+為3d10的全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以在高溫下CuO能分解生成Cu2O；

(3)等電子體原子個(gè)數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)相同，SeO3原子個(gè)數(shù)為4，價(jià)電子個(gè)數(shù)為24，與之互為等電子體的陰離子有CO32-、NO3-等；

(4)AsF3中新原子價(jià)層電子對數(shù)為3+=4，含1對孤對電子，為三角錐形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子；

(5)①金剛砂中硅原子形成4個(gè)Si-C鍵，Si原子雜化軌道數(shù)目為4，Si原子采取sp3雜化。切面為長方形，面對角線上3個(gè)黑色球共線，面對角線為長方形的長，棱為長方形的寬，內(nèi)部下方的2個(gè)白色球處于切面上，且到晶胞下底面虛線距離相等，圖中(a)符合；

②晶胞中白色球數(shù)目為4、黑球數(shù)目為，故晶胞中Si、C原子數(shù)目均為4個(gè)，晶胞質(zhì)量m=，晶胞體積V=a3pm3=(a×10-10)cm3，所以晶胞的密度為。