太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料有单晶硅，还有铜、锗、镓、硒等化合物．（1）亚铜离子（Cu+）基态时电子排布式为，其电子占据的原子

Question

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置．其材料有单晶硅，还有铜、锗、镓、硒等化合物．
（1）亚铜离子（Cu⁺）基态时电子排布式为___，其电子占据的原子轨道数目为___个．
（2）图1表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷的曲线是___（填标号）．

（3）单晶硅可由二氧化硅制得，二氧化硅晶体结构如图2所示，在二氧化硅晶体中，Si、O原子所连接的最小环为十二元环，则每个Si原子连接___个十二元环．
（4）氮化镓（GaN）的晶体结构如图3所示．常压下，该晶体熔点1700℃，故其晶体类型为___；判断该晶体结构中存在配位键的依据是___．
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）₄]^-．[B（OH）₄]^-中B原子的杂化轨道类型为___；不考虑空间构型，[B（OH）₄]^-中原子的成键方式用结构简式表示为___，
（6）某光电材料由锗的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成，其中锗的氧化物晶胞结构如图4所示，该物质的化学式为___．已知该晶体密度为7.4g．cm^-3，晶胞边长为4.3×l0^-10 m．则锗的相对原子质量为___（保留小数点后一位）．

Answer 1

（1）Cu原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，失去4s能级1个电子形成Cu⁺，Cu⁺基态时电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，其电子占据的14原子轨道，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；14；
（2）同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去4s²能中1个电子，为全满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C，
故答案为：b；
（3）在二氧化硅晶体，可以看作在晶体硅中每个Si-Si键之间连接O原子，晶体Si中每个Si原子形成4个Si-Si键，由图可知每2个Si-Si键可以形成2个六元环，而4个Si-Si键任意2个可以形成6种组合，则每个Si原子连接十二元环数目为6×2=12，
故答案为：12；
（4）常压下，氮化镓（GaN）的晶体熔点1700℃，故其晶体类型为原子晶体，晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键，
故答案为：原子晶体；晶胞中1个Ga与4个N原子相结合，而Ga原子中含有3个价电子，Ga提供1个空轨道与N原子提供的孤对电子形成配位键；
（5）[B（OH）₄]^-中B原子孤电子对数=(3+1-1×4)/(4)=0，杂化轨道数目为4，B原子采取sp³杂化；[B（OH）₄]^-中B原子与O原子之间形成4个共价键，其中1个为配位键，用结构简式表示为，
故答案为：sp³杂化；；
（6）晶胞中Ge原子数目为4，O原子数目为8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，则化学式为GeO，设锗的相对原子质量为M，则就晶胞质量为：(4×(M+16))/(6.02×1023)g，则：(4×(M+16))/(6.02×1023)g=7.4g．cm^-3×（4.3×l0^-8 cm）³，解得M=72.5，
故答案为：GeO；72.5．