Question

【題目】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)銦與鎵同是ⅢA族元素，寫出銦基態(tài)原子的電子排布式:_________。

(2)硒為第4周期ⅥA族元素，與其相鄰的元素有砷(33號(hào))、溴(35號(hào))，則三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>____。(用元素符號(hào)表示)

(3)銅離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。某化合物Y與Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價(jià)為+1)結(jié)合形成圖甲所示的離子。該離子中含有化學(xué)鍵的類型有__(填序號(hào))；向氯化銅溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，M的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示。寫出該反應(yīng)的離子方程式:__________。

A.極性鍵　B.離子鍵　C.非極性鍵　D.配位鍵

(4)多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池材料為無(wú)機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、磷化鎵及銅銦硒薄膜電池等。其中元素P、As、Se第一電離能由小到大的順序?yàn)?______。

(5)已知由砷與鎵元素組成的化合物A為第三代半導(dǎo)體。已知化合物A的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)寫出化合物A的化學(xué)式____；化合物A可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反應(yīng)制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。設(shè)化合物A的晶胞邊長(zhǎng)為apm，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質(zhì)量為____g(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1或[Kr]4d105s25p1 As<Se<Br ACD 2+2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓++4H+ Se<As<P GaAs (CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4

【解析】(1)銦處于第五周期ⅢA族，銦基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1；

(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電負(fù)性增大，故電負(fù)性：As＜Se＜Br，；

(3)該離子中，氮原子和氮原子之間、碳原子和碳原子之間都存在非極性鍵，碳原子和氮原子之間、氮原子和氫原子之間、碳原子和氫原子之間都存在極性鍵，銅原子和氮原子間存在配位鍵；故答案為ACD；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，白色小球個(gè)數(shù)=8×+6×=4，黑色小球個(gè)數(shù)=4，所以該化合物的化學(xué)式為：CuCl，二氧化硫有還原性，銅離子有氧化性，所以二氧化硫和氯化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞銅和硫酸，離子反應(yīng)方程式為：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+；

(4)As和Se屬于同一周期，且As屬于第VA族，Se屬于第VIA族，所以第一電離能As＞Se，同一主族，從上到下，元素的第一電離逐漸減小，所以第一電離能As＜P，則第一電離能：Se＜As＜P；；

(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ga原子數(shù)目=8×+6×=4、As原子數(shù)目=4，故該化合物化學(xué)式為GaAs，由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得，由原子守恒可知有甲烷生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為(CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4 ；一個(gè)晶胞中含有4個(gè)As原子，一個(gè)晶胞中砷元素的質(zhì)量為g=g，晶胞的體積為(a×10-10)3cm3，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質(zhì)量為g=g。