Question

太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位．单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微置的锎、硼、镓、硒等．

回答下列问題：

（1）二价铜离子的电子排布式为            ．已知高温下Cu₂O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构变化角度解释

（2）（2）铜与类卤素（SCN）₂反应生成Cu（SCN）₂，1mol（SCN）₂中含有π键的数目为_________．类卤素（SCN）₂对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H﹣S﹣C≡N ）的沸点低于异硫氰酸（H﹣N=C=S）的沸点．其原因是                 ．

（3）硼元素具有缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物，如BF₃能与NH₃反应生成BF₃·NH₃．在BF₃·NH₃中B原子的杂化方式为          ，B与N之间形成配位键，氮原子提供              ．

（4）六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用为         ．六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构和硬度都与金刚石相似，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼的密度是           g/cm³．（只要求列算式）．

（5）如图是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图，请在图中圆球上涂“●”和画“×”分别标明B与N的相对位置。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d9；亚铜离子价电子排布式为3d10，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态；

（2）4NA；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能；

（3）sp3；孤电子对；

（4）分子间作用力；；

（5）

【解析】

试题分析：（1）Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，Cu原子失去一个4s电子、一个3d电子生成二价铜离子，根据构造原理书写二价铜离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9；原子轨道中电子处于半满、全满、全空时最稳定，二价铜离子价电子排布式为3d9、亚铜离子价电子排布式为3d10，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以较稳定，故答案为：1s22s22p63s23p63d9；亚铜离子价电子排布式为3d10，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态；

（2）铜与类卤素（SCN）2反应生成Cu（SCN）2，SCN分子中硫原子形成两个共用电子对、C原子形成四个共用电子对、N原子形成三个共用电子对，（SCN）2结构式为N≡C-S-S-C≡N，每个分子中含有4个π键，则1mol（SCN）2中含有π键的数目为4NA；能形成分子间氢键的物质熔沸点较高，异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能形成分子间氢键，所以异硫氰酸熔沸点高于硫氰酸，故答案为：4NA；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能；

（3）硼元素具有缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3．在BF3•NH3中B原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论确定B原子的杂化方式为sp3，B与N之间形成配位键，N原子含有孤电子对，所以氮原子提供孤电子对，故答案为：sp3；孤电子对；

（4）六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用为分子间作用力；立方氮化硼中，晶胞边长为361.5pm=361.5×10-10cm，晶胞体积=（361.5×10-10cm）3，该晶胞中N原子个数=8×+6×=4、B原子个数为4，立方氮化硼的密度==g/cm3=g/cm3，故答案为：分子间作用力；；

（5）如图是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图，每个N原子被4个B原子共用、每个B原子被4个N原子共用，所以其图为，故答案为：

考点：考查了晶胞计算、原子杂化方式判断、配位键及氢键、原子核外电子排布等相关知识。