Question

【題目】太陽能電池板材料除單晶硅外，還有銅、硒、氮、硼、鎵、鎂、鈣等化學物質。

（1）亞銅離子(Cu+)基態時的價電子排布式為__；

（2）氮元素的第一電離能在同周期中從大到小排第__位；寫出與NO3-互為等電子體的一種非極性分子化學式__；

（3）H2Se的酸性比H2S__(填“強”或“弱”)。

（4）晶體硼的結構單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子(如圖1)，其中有兩個原子為10B，其余為11B，則該結構單元有__種不同的結構類型。

（5）如圖2為碳化硅的晶胞(其中●為碳原子，○為硅原子)。

①三個碳原子和三個硅原子相間構成一個__式(船、椅)六元環。

②如果我們以一個硅原子為中心，則與硅原子次近的第二層有___個原子。

③已知：碳原子半徑為a×10-8cm，硅子半徑為b×10-8cm，假設碳、硅原子是剛性小球，在晶體中彼此相切，計算碳化硅晶體的密度為__g/cm3(只要求列出算式)，查表知該密度比實測值偏小，其原因可能是__。

（6）在濃的CrCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6，組成為CrCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質的量之比為1：5，則該配離子的化學式為____。

（7）難溶碳酸鹽受熱易分解，試比較MgCO3和CaCO3的穩定性，并說明理由__。

Answer 1

【答案】3d10 3 SO3等 強 3 椅 12 密度偏小，說明實際晶胞的體積下小于計算值，實際上碳、硅原子之間形成共價鍵，而不是相切，碳、硅原子間的距離比兩個原子半徑之和小 [TiCl(H2O)5]2+ CaCO3>MgCO3，碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結合碳酸根離子中的氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳分子的結果，產物中氧化鎂和氧化鈣都為離子晶體，因為鎂離子半徑小于鈣離子半徑則氧化鎂晶格能大，更穩定，更易于生成

【解析】

（1）Cu原子價電子排布式為3d104s1，失去4s能級的1個電子形成Cu+；

（2）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素的，稀有氣體的第一電離能最大；

原子數目相等、價電子總數也相等的微粒互為等電子體，分子中正負電荷重心重合的分子屬于非極性分子（中心原子價電子全部成鍵）；

（3）Se的原子半徑大于S的，故H-Se不如H-S鍵穩定；

（4）兩個10B有3位置，為圖中上下頂點位置，其中一個處于上頂點，另外的一個處于上層陰影中頂點，或者下層陰影中頂點；

（5）①三個碳原子和三個硅原子相間構成一個六元環為圖中紅線連接的原子，為椅式結構；

②距離中心Si最近的第一層的4個C原子，每一個又連接著另外3個Si原子；

③黑色球連接周圍的4個白色球形成正四面體結構，黑色球位于正四面體的中心，黑色球與晶胞頂點白色球連線處于晶胞體對角線上，且二者之間距離為體對角線長度的，而晶胞體對角線長度為晶胞棱長的倍，據此算晶胞棱長，根據均攤法計算晶胞中Si、C原子數目，表示出晶胞的質量，再根據ρ=計算晶體密度；

Si、C原子之間形成共價鍵，原子間距小于二者原子半徑之和，計算的體積比實際體積偏大；

（6）在濃的CrCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6、組成為CrCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩配體的物質的量之比為1：5，則配體中有1個Cl-、5個H2O，2個氯離子位于外界；

（7）分解生成金屬氧化物，金屬氧化物的晶格能大，更穩定，更易于生成。

（1）原子價電子排布式為，失去4s能級的1個電子形成，基態時的價電子排布式為，故答案為：；

（2）同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素的，稀有氣體的第一電離能最大，故第二周期第一電離能：，

原子數目相等、價電子總數也相等的微粒互為等電子體，與互為等電子體的一種非極性分子化為等，

故答案為：3；等；

（3）的原子半徑大于S的，故H不如鍵穩定，在溶液中更溶液電離，故H的酸性比強，

故答案為：強；

（4）兩個有3位置，為圖中上下頂點位置，其中一個處于上頂點，另外的一個處于上層陰影中頂點，或者下層陰影中頂點，有3種結構，

故答案為：3；

（5）①三個碳原子和三個硅原子相間構成一個六元環為圖中紅線連接的原子，為椅式結構，

故答案為：椅；

②距離中心Si最近的第一層的4個C原子，每一個又連接著另外3個Si原子，則與硅原子次近的第二層有12個原子，

故答案為：12；

③黑色球連接周圍的4個白色球形成正四面體結構，黑色球位于正四面體的中心，黑色球與晶胞頂點白色球連線處于晶胞體對角線上，且二者之間距離為體對角線長度的，而晶胞體對角線長度為晶胞棱長的倍，故晶胞棱長為，晶胞中C原子數目為4，Si原子數目為，故晶胞質量為，故晶體密度為，

密度偏小，說明實際晶胞的體積下小于計算值，實際上碳、硅原子之間形成共價鍵，而不是相切，碳、硅原子間的距離比兩個原子半徑之和小，

故答案為：；密度偏小，說明實際晶胞的體積下小于計算值，實際上碳、硅原子之間形成共價鍵，而不是相切，碳、硅原子間的距離比兩個原子半徑之和小；

（6）在濃的的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6、組成為TiCl3H2O的綠色晶體，該晶體中兩配體的物質的量之比為1：5，則配體中有1個、5個，2個氯離子位于外界，則該配離子的化學式為，

故答案為：；

（7）碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結合碳酸根離子中的氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳分子的結果，產物中氧化鎂和氧化鈣都為離子晶體，因為鎂離子半徑小于鈣離子半徑則氧化鎂晶格能大，更穩定，更易于生成，穩定性：，

故答案為：穩定性：，碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結合碳酸根離子中的氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳分子的結果，產物中氧化鎂和氧化鈣都為離子晶體，因為鎂離子半徑小于鈣離子半徑則氧化鎂晶格能大，更穩定，更易于生成。