Question

（15分）发展低成本、新型太阳能是解决未来社会能源问题的有效途径。目前，太阳能电池的发展已经进入了第三代，其常用材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化物质。完成下列填空：

（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式_________。

（2）硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则这3种元素的第一电离能从大到小顺序（用元素符号表示）           。

（3）硼元素与镓元素处于同一主族，三氟化硼分子的空间构型是___________；三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似，如果把B—X键都当作单键考虑来计算键长，理论值与实测键长结果如下表。硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是______________。

（4）金属铜能形成多种配合物，如复合物氯化羰基亚铜[Cu₂C1₂（CO）₂·2H₂O]，其结构如图。

①该配合物中Cl原子的杂化类型为____________。

②该配合物中的配位体有_____________种。

（5）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为                   ；

（6）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，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_____；若SiC晶体密度为a g.cm^-3，SiC的摩尔质量为M g.mol^-1，阿伏伽德罗常数用N_A表示，则Si与C最近的距离为       pm （列式表示）。

Answer

（15分）

（1）1s22s22p63s23p63d54s1；（2分） （2）As＞Br＞Se（2分）

（3）平面三角形；（1分）B与X原子之间还形成了π键；（2分）

（4）sp3 （1分）；3 （1分）

（5）Cu+ H2O2+4NH3·H2O =Cu（NH3） 42+ +2OH- +4H2O（2分）

（6）12 （2分） （2分）

【解析】

试题分析：（1）铜的基态原子最外层电子数为1个，则与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素是24号元素铬，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；

（2）同周期元素从左到右，原子的第一电离能逐渐增大，但As位于第ⅤA族，p轨道处于半充满状态，比相邻元素的第一电离能都大，所以第一电离能从大到小顺序为As＞Br＞Se；

（3）BF3的成键电子对数为3，没有孤对电子，所以B为sp2杂化，平面三角形构型；由于B与X原子之间形成了π键，所以硼卤键长实测值比计算值要短得多；

（4）①根据氯化羰基亚铜的结构式可知，Cl有2个成键电子对和2个孤对电子，杂化类型为sp3杂化，②该配合物中的配位体有Cl、H2O、CO三种

（5）H2O2为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行，离子方程式为Cu+ H2O2+4NH3·H2O =Cu（NH3） 42+ +2OH- +4H2O

（6）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；根据SiC的晶胞，该晶胞中有Si原子数为8×1/8+6×1/2=4，C原子数也为4,设晶胞的边长为x，根据V=m/p，x3=[4×（M÷NA）]÷a，x= ，由晶胞的结构可知，Si原子位于顶点和面心，C分别位于间隔的1/8晶胞的4个体心，则Si与C最近的距离为。

考点：考查原子核外电子排布式，第一电离能的大小判断，分子的空间构型，杂化类型，化学方程式，晶胞的计算等知识。