Question

【題目】能源問題日益成為制約國際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力．

（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲�收劑的太陽能吸熱涂層，寫出基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式_____，它位于周期表____區(qū)．

（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的結(jié)構(gòu)如圖，分子中碳原子軌道的雜化類型為________________；1mol C60分子中σ鍵的數(shù)目為____________個(gè)．

（3）多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵（GaAs）、硫化鎘（CdS）薄膜電池等．

①第一電離能：As____Ga（填“＞”、“＜”或“=”）．

②SeO2分子的空間構(gòu)型為_____．

（4）三氟化氮（NF3）是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體，在太陽能電池制造中得到廣泛應(yīng)用．它可在銅的催化作用下由F2和過量的NH3反應(yīng)得到，該反應(yīng)中NH3的沸點(diǎn)____（填“＞”、“＜”或“=”）HF的沸點(diǎn)，NH4F固體屬于____晶體．往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成配離子．已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2+形成配離子，其原因是______．

Answer 1

【答案】3d84s2 d sp2 90NA ＞ V形 ＜ 離子 F的電負(fù)性大于N，NF3中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子，導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵

【解析】

（1）鎳是28號(hào)元素，原子核外有28個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡化形式。

（2）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化方式，利用均攤法計(jì)算每個(gè)碳原子含有幾個(gè)σ鍵，從而計(jì)算1mol C60分子中σ鍵的數(shù)目。

（3）①同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大。

②SeO2分子中價(jià)層電子對(duì)=2+1/2（6-2×2）=3，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以屬于V形。

（4）F的電負(fù)性大于N，形成的氫鍵強(qiáng)度F-H>N-H，因此HF的沸點(diǎn)大于NH3的沸點(diǎn)；NH4F是由NH4+和F-構(gòu)成的離子化合物，屬于離子晶體；N、F. H三種元素的電負(fù)性：F> N> H，所以NH3中共用電子對(duì)偏向N，而在NF3中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子，導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子。

（1）鎳是28號(hào)元素，原子核外有28個(gè)電子， 根據(jù)構(gòu)造原理基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡化形式為[Ar]3d84s2，則價(jià)電子排布式為3d84s2，屬于d區(qū)元素，故答案為: 3d84s2；d。

（2）富勒烯中每個(gè)碳原子含有3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為3，，所以采用sp2雜化，每個(gè)碳原子含有的σ鍵個(gè)數(shù)為3/2，所以1mol C60分子中σ鍵的數(shù)目3/2×60×NA=90NA，故答案為：sp2；90NA。

（3）①Ga和As屬于同一周期，第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，且Ga和As形成了化合物砷化鎵(GaAs)，說明Ga比As易失電子，所以第一電離能As>Ga，故答案為：>。

②SeO2分子中價(jià)層電子對(duì)=2+1/2（6-2×2）=3，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以屬于V形，故答案為：V形。

（4）F的電負(fù)性大于N，形成的氫鍵強(qiáng)度F-H>N-H，因此HF的沸點(diǎn)大于NH3的沸點(diǎn)；NH4F是由NH4+和F-構(gòu)成的離子化合物，屬于離子晶體；N、F. H三種元素的電負(fù)性：F> N> H，所以NH3中共用電子對(duì)偏向N，而在NF3中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子，導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子；故答案為：＜；離子；F的電負(fù)性大于N，NF3中，共用電子對(duì)偏向F，偏離N原子，導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng)，難以形成配位鍵。