Question

【題目】光伏材料是指能將太陽能直接轉換成電能的材料。光伏材料又稱太陽能材料，只有半導體材料具有這種功能。可做太陽電池材料的有單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。

（1）已知Se在周期表的位置為_____，硅的基態原子電子排布式為_____,基態Ga原子核外電子占據的最高能級為_____，銅的基態原子價電子排布圖為_____。

（2）P、S、Ga電負性從大到小的順序為_____。

（3）與Al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，[B(OH)4]-的結構式為____（標出配位鍵）

（4）已知[Cu(H2O)4]2+具有對稱的空間構型，[Cu(H2O)4]2+中的2個H2O被Cl-取代，能得到2種不同結構的產物，則[Cu(H2O)4]2+的空間構型為_____。

（5）As元素的第一電離能____Se元素的第一電離能(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是__________。

（6）太陽電池材料的很多金屬或金屬化合物在灼燒時會產生特殊的火焰顏色，請用原子結構的知識闡述產生此現象的原因是____。

Answer 1

【答案】第四周期VIA族 1s22s22p63s23p2或者[Ne]3s23p2 4p 3d104s1 S＞P＞Ga 平面四邊形 大于 略 略

【解析】

（1）Se是34號元素，4個電子層、最外層6個電子；硅核外有14個電子，根據能量最低原理書寫硅原子核外電子排布式；根據能量最低原理，核外電子從低能級向高能級排布；根據能量最低原理、洪特規則分析銅的基態原子價電子排布圖；

（2）同周期元素從左到右電負性逐漸增大；同主族元素從上到下電負性減小；

（3）H3BO3與水反應生成[B(OH)4]-時形成1個配位鍵；

（4）[Cu（NH3）4]2+具有對稱的空間構型，則該微粒為正四面體結構或平面正方形結構，平面正方形結構有兩種不同的二氯代物，正四面體結構有一種二氯代物；

（5）砷、硒都是第4周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但砷元素原子4p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；

（6）當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子，電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時，將以光的形式釋放能量。

（1）Se是34號元素，4個電子層、最外層6個電子，在周期表的位置為第四周期VIA族；硅核外有14個電子，根據能量最低原理，硅原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p2； Ga是31號元素，核外有31個電子，基態Ga原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能級為4p；根據能量最低原理、洪特規則，銅的基態原子價電子排布圖是3d104s1；

（2）同周期元素從左到右電負性逐漸增大、同主族元素從上到下電負性減小，所以電負性S＞P＞Ga；

（3）H3BO3與水反應生成[B(OH)4]-時形成1個配位鍵，[B(OH)4]-的結構式為；

（4）[Cu（NH3）4]2+具有對稱的空間構型，則該微粒為正四面體結構或平面正方形結構，平面正方形結構有兩種不同的二氯代物，正四面體結構有一種二氯代物，[Cu(H2O)4]2+中的2個H2O被Cl-取代，能得到2種不同結構的產物，則[Cu(H2O)4]2+的空間構型為平面四邊形；

（5）砷、硒都是第4周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但砷元素原子4p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以As元素的第一電離能大于Se元素的第一電離能；

（6）當基態原子的電子吸收能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發態原子，電子從較高能量的激發態躍遷到較低能量的激發態乃至基態時，將以光的形式釋放能量，產生特殊的火焰顏色。