Question

[化学-物质结构与性质]
太阳能电池的发展已经进入了第三代．第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池．完成下列填空：
（1）亚铜离子（Cu⁺）基态时的电子排布式为______；
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为______ （用元素符号表示），用原子结构观点加以解释______；
（3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成加合物，如BF₃能与NH₃反应生成BF₃•NH₃． BF₃•NH₃中B原子的杂化轨道类型为______，B与N之间形成______键；
（4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得如图所示的金刚砂（SiC）结构；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为______．

Answer

（1）根据构造原理写出基态铜离子（Cu+）的电子排布式，注意铜原子变成亚铜离子时先失去最外层电子；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，原子半径越小，原子核对外层电子的吸引力越大，且元素轨道中的电子处于半满、全满或全空时，原子最稳定；
（3）根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式，提供空轨道的原子和提供孤电子对的原子之间形成配位键；
（4）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，据此判断每个C原子周围最近的C原子数目．
【解析】
（1）铜是29号元素，铜原子失去一个电子变成亚铜离子，所以亚铜离子核外有28个电子，基态铜离子（Cu+）的电子排布式为：[Ar]3d10，故答案为：[Ar]3d10；
（2）As、Se、Br属于同一周期且原子序数逐渐增大，这三种元素依次属于第IVA族、第VA族、第VIA族，第VA族元素大于其相邻元素的第一电离能，所以3种元素的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se； As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大，
故答案为：Br＞As＞Se； As、Se、Br原子半径依次减小，原子核对外层电子的吸引力依次增强，元素的第一电离能依次增大；Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p电子排布处于半充满状态，根据洪特规则特例可知，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大；
（3）BF3•NH3中B原子含有3个σ 键一个配位键，所以其价层电子数是4，B原子采取sp3杂化，该化合物中，B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对，所以B、N原子之间形成配位键，故答案为：sp3；配位键；
（4）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个C原子周围最近的C原子数目为3×4=12，故答案为：12．