Question

9．太陽(yáng)能電池板材料除單晶硅外，還有銅、銦、鎵、硒等化學(xué)物質(zhì)．
（1）鎵的基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）．
（2）硒為第4周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則3種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)锽r＞As＞Se（用元素符號(hào)表示）．
（3）氣態(tài)SeO₃，分子的立體構(gòu)型為平面三角形．
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化的原因是硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng)．
（5）一種銅金合金晶體具有面心立方最密堆積結(jié)構(gòu)，在晶胞中金原子位于頂點(diǎn)，銅原子位于面心，則該合金中金原子（Au）與銅原子（Cu）個(gè)數(shù)比為1：3；若該晶體的邊長(zhǎng)為a cm，則該合金密度為$\frac{389}{{N}_{A}{a}^{3}}$g•cm^-3（阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A）．

Answer 1

分析 （1）鎵是31號(hào)元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可以寫出電子排布式；
（2）砷、硒、溴三種元素都是第4周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但砷元素原子4p能級(jí)是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Br＞As＞Se，據(jù)此答題；
（3）氣態(tài)SeO₃分子中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)可以判斷分子構(gòu)型；
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）都是分子晶體，分子晶體的沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力，而分子間作用力與相對(duì)分子質(zhì)量的大小有關(guān)，據(jù)此答題；
（5）利用均攤法計(jì)算兩種金屬原子個(gè)數(shù)之比，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算．

解答 解：（1）鎵是31號(hào)元素，根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可以寫出電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹），
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹（或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹）；
（2）砷、硒、溴三種元素都是第4周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但砷元素原子4p能級(jí)是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Br＞As＞Se，
故答案為：Br＞As＞Se；
（3）氣態(tài)SeO₃分子中中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+$\frac{1}{2}$（6-3×2）=3，無孤電子對(duì)，所以分子構(gòu)型為平面三角形，
故答案為：平面三角形；
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）都是分子晶體，分子晶體的沸點(diǎn)高低取決于分子間作用力，而分子間作用力與相對(duì)分子質(zhì)量的大小有關(guān)，硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng)，
故答案為：硅烷的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(qiáng)；
（5）在晶胞中，Au原子位于頂點(diǎn)，Cu原子位于面心，該晶胞中Au原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子個(gè)數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，所以該合金中Au原子與Cu原子個(gè)數(shù)之比=1：3，
晶胞體積V=（acm）³，每個(gè)晶胞中銅原子個(gè)數(shù)是3、Au原子個(gè)數(shù)是1，則ρ=$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$g•cm^-3=$\frac{389}{{N}_{A}{a}^{3}}$g•cm^-3；
故答案為：1：3；$\frac{389}{{N}_{A}{a}^{3}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，主要涉及電子排布式、第一電離能、分子構(gòu)型的判斷、分子晶體的熔點(diǎn)比較、晶胞的計(jì)算等，題目難度中等，注意把握晶體的有關(guān)計(jì)算方法．