太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒、硅等化学物质．（1）基态铜原子的电子排布式为；已知高温下CuO→Cu2O+O2，从铜原子价电子层结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变

Question

太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒、硅等化学物质．
（1）基态铜原子的电子排布式为___；已知高温下CuO→Cu₂O+O₂，从铜原子价电子层结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu₂O的原因是___；
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为___、___，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应是单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se___Si（填“>”、“<”）．人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷，硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似，硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图1所示，呈现这种变化的原因是___；

（3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF₃能与NH₃反应生成BF₃•NH₃，BF₃•NH₃中B原子的杂化轨道类型为___，B与N之间形成___键；
（4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图2所示；则金刚砂晶体类型为___，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为___，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为___．

Answer 1

（1）Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；Cu²⁺的价电子结构为3d⁹，Cu⁺的价电子结构为3d¹⁰，3d¹⁰为稳定结构，所以在高温时，Cu²⁺得一个电子变成稳定结构的Cu⁺；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；Cu²⁺的价电子结构为3d⁹，Cu⁺的价电子结构为3d¹⁰，3d¹⁰为稳定结构，所以在高温时，Cu²⁺得一个电子变成稳定结构的Cu⁺；
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H₂Se，SiH₄，其分子结构分别V形，正四面体；若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价，所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si；硅烷（Si_nH_2n+2）都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，
故答案为：V形，正四面体；>；硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔沸点升高；
（3）BF₃•NH₃中B原子含有3个σ 键和1个配位键，所以其价层电子数是4，B原子采取sp³杂化，该化合物中，B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对，所以B、N原子之间形成配位键；
故答案为：sp³；配位；
（4）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，属于原子晶体；每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个C原子周围最近的C原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个数=8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10^-10cm，体积V=（a×10^-10cm）³，ρ=(m)/(V)=((40×4)/(NA))/((a×10-10)3)g•cm³=(1.6×1032)/(aNA)g•cm³；
故答案为：原子晶体；12；(1.6×1032)/(aNA)g•cm³．