Question

太陽能電池的發展已經進入了第三代。第一代為單晶硅太陽能電池，第二代為多晶硅、非晶硅等太陽能電池，第三代就是銅銦鎵硒CIGS（CIS中摻人Ga）等化合物薄膜太陽能電池以及薄膜Si系太陽能電池。
（1）鎵的基態原子的電子排布式是___      。
（2）硒為第4周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則3種元素的第一電離能從大到小順序為   （用元素符號表示）。
（3）H₂Se的酸性比H₂S____（填“強”或“弱”）。氣態SeO₃分子的立體構型為____    。
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸點與其相對分子質量的變化關系如圖所示，呈現這種變化關系的原因是     。

（5）與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能與水反應生成[B（OH）₄]^—而體現一元弱酸的性質，則[B（OH）₄]^—中B的原子雜化類型為                  。
（6）金屬Cu單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應，其原因是____，反應的離子方程式為            。
（7）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構。在晶脆中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，則該合金中Au原子與Cu原子個數之比為     ，若該晶胞的邊長為a pm，則合金的密度為    g·cm^-3（已知lpm=10^-12m，只要求列算式，不必計算出數值，阿伏加塞羅常數為N_A）。

Answer 1

（15分）
⑴1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）（1分）
⑵Br＞As＞Se（2分）
⑶強（1分）平面三角形（1分）
⑷硅烷的相對分子質量越大，分子間范德華力越強（或其他合理答案）（2分）
⑸sp³（1分）
⑹H₂O₂為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進使反應進行（2分）
Cu+H₂O₂+4NH₃=Cu(NH₃)₄²⁺+2OH^-(2分）
⑺1∶3（1分） （197+64×3）×10³⁰/(a³N_A)（其它合理答案均給分）（2分）

試題分析：⑴31號元素鎵的基態原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）
⑵一個周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，故硒、砷和溴元素的第一電離能從大到小順序為Br＞As＞Se
⑶第Ⅵ_A氫化物水溶液酸性由弱變強，故H₂Se的酸性比H₂S強。氣態SeO₃分子的立體構型為平面三角形。
⑷[B(OH)₄]^—中B的原子結合4個羥基，雜化類型為sp³。
⑸組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，分子間范德華力越強，沸點越高。
⑹H₂O₂為氧化劑，氨與Cu²⁺形成配離子，兩者相互促進使反應進行；
Cu+H₂O₂+4NH₃=Cu(NH₃)₄²⁺+2OH^-。
⑺該銅金合金晶體具有面心立方最密堆積的結構。在晶脆中，Au原子位于頂點，Cu原子位于面心，故平均1個晶胞中含8×=1個Au原子，6×=3個Au原子，故該合金中Au原子與Cu原子個數之比為1∶3。1個晶胞的質量為g，體積為，合金的密度為=（197+64×3）×10³⁰/(a³N_A)g·cm^-3