Question

【题目】科学家开发出了多种太阳能电池，除晶体硅太阳能电池外，还有GaAs太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。

(1)基态Ga原子的电子排布式为________。

(2)高温下CuO容易转化为Cu2O，试从原子结构角度解释原因________________。

(3)H2Se分子的键角_______H2O分子的键角(选填“>”、“=”或“<”)。写出与SeO3互为等电子体的一种阴离子_____________(写化学式)。

(4) AsF3分子的立体构型为__________；AsF3是极性分子，理由是_________________。

(5)Ga(OH)3与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]。Na[Ga(OH)4]溶液中含有的化学键有__________________。

A.共价键 B.离子键 C.金属键 D.配位键 E.氢键

(6)金刚砂(SiC)晶胞如图所示：

金刚砂中硅原子的杂化轨道类型为_______，沿晶胞图中虚线方向的切面图为__________(填标号)。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s24p1 Cu2+的价电子排布为3d9，而Cu+为3d10的全充满稳定结构 < CO32-、NO3- 三角锥形 分子中正、负电荷中心不重合 AD sp3 a

【解析】

(1)Ga是31号元素，根据构造原理，书写其核外电子排布式；

(2)原子核外电子所处的轨道为全满、半满、全空时是稳定结构，根据Cu2+、Cu+的核外电子排布分析；

(3)根据中心原子的半径大小及电负性大小分析判断键角；根据等电子体是分子中原子数相同，最外层电子数也相同的特点推断；

(4)根据价层电子对数及含有的孤电子对数判断AsF3分子的立体构型；从分子的对称性判断分子是否为极性分子；

(5)在Na[Ga(OH)4]溶液电离为Na+、[Ga(OH)4]-，在OH-中的O-H键为极性共价键，在Ga与OH-存在配位键；

(6)根据Si原子最外层电子数及形成SiC中的化学键数目判断其杂化类型，结合图示判断沿晶胞图中虚线方向的切面图的形状。

(1)根据构造原理，31号元素Ga的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1；

(2)Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，其价电子排布式为：3d10，Cu2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，价电子排布式为：3d9，由于Cu+为3d10全充满更稳定，所以在高温下CuO能分解生成Cu2O；

(3)由于O原子半径比Se原子半径小，电负性大，使水滴在中的成键电子对更靠近中心原子，产生的排斥作用大，所以键角比H2Se中的大；

SeO3含有的原子数为4，最外层电子总数为24，则SeO3与互为等电子体的阴离子可以是CO32-或NO3-；

(4)AsF3的中性原子As原子的价层电子对数为3+=4，且As原子上有一对孤电子对，所以AsF3分子的立体构型为三角锥形；在AsF3分子中，由于AsF3分子的立体构型为三角锥形，负电荷重心在F原子一侧，正电荷重心在As原子一侧，使得该物质分子中正、负电荷中心不重合，因此该分子为极性分子；

(5)在Na[Ga(OH)4]溶液中，Na[Ga(OH)4]电离为Na+、[Ga(OH)4]-，在OH-中的O-H键为极性共价键，Ga原子最外层有3个电子，因此在Ga与OH-存在配位键，所以在Na[Ga(OH)4]溶液中，存在的化学键有共价键、配位键，故合理选项是AD；

(6)由于Si原子最外层有4个电子，在SiC中，每个Si原子与四个相邻的C原子形成了4个的共价键，所以Si杂化轨道类型为sp3杂化，结合图示判断沿晶胞图中虚线方向的切面图的形状为a。