Question

铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。回答下列问题：

（1）基态铜原子的电子排布式为           ；已知高温下CuO—→Cu₂O+O₂，试从铜原子价层电子结构变化角度解释这一反应发生的原因：________________________。

（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为     ，若“Si-H”中键合电子偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为________________。

（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配合物，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）金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为             ，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为           ，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为       。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d104s1；Cu2+的价电子结构为3d9，Cu+的价电子结构为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时，Cu2+得一个电子变成稳定结构的Cu+；

（2）V形，正四面体；Se＞Si；

（3）sp3；配位；

（4）原子晶体；12；ag•cm3。

【解析】

试题分析：（1）Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1；Cu2+的价电子结构为3d9，Cu+的价电子结构为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时，Cu2+得一个电子变成稳定结构的Cu+；故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；Cu2+的价电子结构为3d9，Cu+的价电子结构为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时，Cu2+得一个电子变成稳定结构的Cu+；

（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se，SiH4，其分子结构分别V形，正四面体；若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价，所以硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si；故答案为：V形，正四面体；Se＞Si；

（3）BF3•NH3中B原子含有3个σ 键和1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；

（4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，属于原子晶体；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；该晶胞中C原子个数=8×+6×=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10-10cm，体积V=（a×10-10cm）3，ρ==g•cm3=ag•cm3；故答案为：原子晶体；12；ag•cm3。

考点：考查了晶胞计算、原子杂化判断、原子核外电子排布式的书写等相关知识。