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19.铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料.请回答:
(1)基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;从铜原子价层电子结构变化角度来看,高温时CuO与Cu2O的稳定性是CuO<Cu2O(填写“>”、“=”或“<”).
(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V形、正四面体,若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se>Si(填“>”、“<”).
(3)SeO2常温下白色晶体,熔点为340~350℃,315℃时升华,则SeO2固体的晶体类型为分子晶体;SeO2分子中Se原子的杂化类型为sp2.
(4)镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第IIIA族,该族元素都具有缺电子性(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的结构简式可表示为.
(5)金刚砂(SiC)的晶胞结构如图所示;则在SiC中,每个C原子周围紧邻的C原子数目为12个;若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度为2.66×108a-3或1.6×1032a-3NA-1g/cm3.

分析 (1)根据元素符号,判断元素原子的核外电子数,再根据核外电子排布规律来写;Cu+的核外有28个电子,根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式,原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定;
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se,SiH4,其分子结构分别与H2O,CH4相似;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;
(3)根据分子晶体的熔、沸点低;根据价层电子对互斥理论确定杂化类型;
(4)镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族,提供空轨道的原子和提供孤电子对的原子之间形成配位键;
(5)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,据此判断每个C原子周围最近的C原子数目;该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,Si原子个数为4,根据ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度.

解答 解:(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或[Ar]3d104s1;CuO中铜的价层电子排布为3d94s0,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,3d10为稳定结构,所以在高温时,能生成Cu2O,即稳定性是CuO<Cu2O,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;<;
(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,
故答案为:V形、正四面体;>;
(3)SeO2常温下白色晶体,熔、沸点低,为分子晶体;二氧化硒分子中价层电子对=2+$\frac{1}{2}$(6-2×2)=3,Se原子的杂化类型为sp2,且含有一个孤电子对,所以属于V形,
故答案为:分子晶体;sp2;
(4)镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族,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,B、N原子之间形成配位键,其结构简式可表示为,
故答案为:第四周期第ⅢA族;;
(5)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×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,Si原子个数为4,晶胞边长=a×10-10cm,体积V=(a×10-10cm)3,其密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$=$\frac{\frac{40}{{N}_{A}}×4}{(a×1{0}^{-10})^{3}}$g/cm3=2.66×108a-3 g/cm3或1.6×1032a-3 NA-1g/cm3,
故答案为:12;2.66×108a-3 或1.6×1032a-3 NA-1.

点评 本题考查物质结构和性质,为高频考点,涉及晶胞计算、晶体类型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点,侧重考查学生分析计算及空间现象能力,难点是晶胞计算.

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Ⅱ.科学家发明了NH3燃料电池,以KOH为电解质,原理如图所示.

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(6)以该电池为电源,用石墨电极电解锰酸钾(K2MnO4)溶液制取高锰酸钾,通电10分钟,电流强度为0.5A.最多可制得高锰酸钾0.49g(已知1mol电子所带电量为96500C).

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14.常温下,向10mL 0.1mol/L的HR溶液中逐滴滴入0.l mol/L的NH3•H2O溶液,所得溶液pH及导电性变化如图.下列分析正确的是(  )
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