Question

【題目】銅銦鎵硒薄膜太陽能電池(GIGS)是第三代太陽能電池的典型代表，已成為全球光伏領域研究的熱點之一，回答下列問題:

(1)鎵(Ga)價電子排布式為______，鎵(Ga)與銦(In)同主族第一電離能較小的為______(用元素符號表示)。

(2)硒屬于_______區元素。O、S、Se簡單氫化物穩定性由強到弱的順序為______，中心原子的雜化方式為___________，鍵角最大的是_____________。

(3)已知N-N、N=N鍵能之比為l:4.9，而C-C、C=C鍵能之比為1:2.34。則N2和C2H2中叁鍵能較大的是__________ (填化學式)。

(4)某晶體的晶胞結構如圖所示(在該晶體中通過摻入適量的Ga以替代部分In就可以形GIGS晶體)，該晶體的化學式為__________。

圖中A原子和B原子坐標(分別為(0,0,0)，(0,0, )，則C原子坐標為_________。

Answer 1

【答案】 4S24P1 In P H2O＞H2S＞H2Se SP3 H2O N2 CuInSe2 （1/4，3/4，1/8）

【解析】 (1)鎵(Ga)價電子排布式為4S24P1，鎵(Ga)與銦(In)同主族，銦的金屬性較強，故第一電離能較小的為In。

(2)硒的價電子排布為4S24P4，故其屬于P區元素。O、S、Se的非金屬性依次減弱，故 其簡單氫化物穩定性由強到弱的順序為H2O＞H2S＞H2Se，中心原子的雜化方式為SP3，因為O的電負性較大，價電子對偏向于中心原子，價電子對之間的斥力增加，故鍵角最大的是H2O。

(3)因為C的原子半徑大于N，所以碳碳叁鍵的鍵長大于氮氮叁鍵，則N2和C2H2中叁鍵鍵能較大的是N2。

(4)由晶胞圖可知，該晶胞中含有Cu原子數為，In原子數為，Se原子數為8，3種原子個數比為1:1:2，所以該晶體的化學式為CuInSe2。

該晶胞由兩個立方組成， C位于其中一個立方體內的八分之一立方（左下外側的）的體心。由A原子和B原子坐標(分別為(0,0,0)，(0,0, )可知，晶胞的底邊為1、高為2，則C原子坐標為（1/4，3/4，1/8）。