Question

【题目】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硅系太阳能电池。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I1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BF3NH3 。BF3NH3中B原子的杂化轨道类型为__________，N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；金刚砂晶体属于____________（填晶体类型）在SiC结构中，每个C原子周围最近的C原子数目为 ______________。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d10 I1(Br）> I1(As）> I1(Se） 元素的第一电离能从左到右依次增大，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，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大。 sP3 sP3 配位 原子晶体 12

【解析】（1）考查电子排布式的书写，Cu位于第四周期IB族，因此Cu＋的基态1s22s22p63d10或[Ar]3d10；（2）本题考查第一电离能的规律和洪特规则，非金属性越强，第一电离能越大，但IIA>IIIA、VA>VIA，因此第一电离能大小顺序是I1(Br）> I1(As）> I1(Se）；当能级电子排布处于全满、半满、全空，则电子相对稳定，失去电子困难，元素的第一电离能从左到右依次增大，而As原子最外层电子排布为4s24p3，p能级上电子排布处于半充满状态，半充满状态更稳定，所以As元素的第一电离能比Se大；（3）考查杂化类型和化学键的类型，BF3中B有3个σ键，无孤电子对，B提供空轨道，NH3中N提供孤电子对，形成配位键，配位键为σ键，即B的σ键有4个，即杂化类型为sp3，B与N之间形成配位键；（4）本题考查晶体类型和晶体的结构，金刚石为原子晶体，晶体硅也为原子晶体，SiC是金刚石中一半的C原子换成Si，同种原子间不成键，因此SiC为原子晶体，根据SiC的结构，每个C原子周围最近的C原子数目为12。