Question

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）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）。

（2）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；第一电离能介于B、N之间的元素除C外，还有___________（填元素符号）

（3）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若单晶硅晶体的密度为ρg·cm^－3，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则Si原子之间的距离为___________（用ρ、N_A表示，并化成最简形式），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，则得右图所示的金刚砂（SiC）结构；在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为___________。

（4）某科学工作者通过X射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构可能如下图所示，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

写出上图中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：___________ ；亚铜离子（Cu^＋）基态时的电子排布式为______________。

Answer

(1) Br＞As＞Se；(2) sp3；配位；Be和O；(3)cm；12；

(4) ；1s22s22p63s23p63d10；

【解析】

试题分析：（1）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能大小顺序是Br＞As＞Se，故答案为：Br＞As＞Se；

（2）BF3·NH3中B原子与4个原子相连，不含有孤电子对，采用sp3杂化；B与N之间形成配位键；根据同周期，元素第一电离能的变化规律，第一电离能介于B、N之间的元素除C外，还有Be和O，故答案为： sp3；配位；Be和O；

（3）该硅晶胞中Si原子个数=8×+6×+4=8，该晶胞体积=cm3，该晶胞边长=cm，晶胞体长=×cm，Si与Si最近的距离为晶胞体长的=××cm=cm；在碳化硅中每个碳原子连接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；

（4）CuSO4•5H2O中铜离子含有空轨道，水分子含有孤对电子对，铜离子与水分子之间形成配位键，铜离子配体数为4．水合铜离子的结构简式为；铜是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，亚铜离子（Cu＋）基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10，故答案为：；1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；

考点：考查了配位键的表示方法、晶胞的计算等相关知识。