鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用於生產太陽能電池、感測器、固體電阻器等的功能材料,回答下列問題:(1)...
問題詳情:
鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用於生產太陽能電池、感測器、固體電阻器等的功能材料,回答下列問題:
(1)基態Ti原子的核外電子排布式為____________。
(2)Ti的四鹵化物熔點如下表所示,TiF4熔點高於其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點依次升高,原因是____________。
化合物 | TiF4 | TiCl4 | TiBr4 | TiI4 |
熔點/℃ | 377 | ﹣24.12 | 38.3 | 155 |
(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負*大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為__________,Ca2+的配位數是__________。
(4)一種立方鈣鈦礦結構的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機鹼離子,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機鹼中,N原子的雜化軌道型別是__________;若晶胞引數為a nm,則晶體密度為_________g·cm-3(列出計算式)。
(5)用上述金屬鹵化物光電材料製作的太陽能電池在使用過程中會產生單質鉛和*,降低了器件效率和使用壽命。我國科學家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______。
【回答】
(1). 1s22s22p63s23p63d24s2 (2). TiF4為離子化合物,熔點高,其他三種均為共價化合物,隨相對分子質量的增大分子間作用力增大,熔點逐漸升高 (3). O>Ti>Ca (4). 離子鍵 (5). 12 (6). Ti4+ (7). sp3 (8). (9). 2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+ (10). 2Eu2++I2=2Eu3++2I−
【分析】
(1)考查了對基態原子電子排布規律的認識;(2)考查了不同型別的晶體的熔沸點比較,相同型別的晶體的熔沸點比較;(3)考查了電負*的週期*變化規律,微粒間的相互作用以及晶胞中離子的配位數;(4)考查了晶胞中微粒的位置和雜化理論,晶體密度的計算問題;(5)重點考查通過反應歷程圖,來書寫離子方程式等。
【詳解】(1)鈦元素是22號元素,故其基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;故*為:1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;
(2) 一般不同的晶體型別的熔沸點是原子晶體>離子晶體>分子晶體,TiF4是離子晶體,其餘三種則為分子晶體,故TiF4的熔點高於其餘三種物質;TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,對於結構相似的分子晶體,則其相對分子質量越大,分子間作用力依次越大,熔點越高;故*為:TiF4是離子晶體,其餘三種則為分子晶體,故TiF4的熔點高於其餘三種物質;TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,相對分子質量依次增大,分子間作用力依次增強,故熔點依次升高;
(3)CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、O三種元素,Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素,Ca在Ti的左邊,根據同一週期元素的電負*從左往右依次增大,故Ti>Ca,O為非金屬,故其電負*最強,故三者電負*由大到小的順序是:O>Ti>Ca,金屬陽離子和氧負離子之間以離子鍵結合,離子晶體晶胞中某微粒的配位數是指與之距離最近且相等的帶相反電*的離子,故Ca2+的配位數必須是與之距離最近且相等的氧離子的數目,從圖(a)可知,該數目為三個相互垂直的三個面上,每一個面上有4個,故Ca2+的配位數是12;故*為:O>Ti>Ca;離子鍵;12;
(4)比較晶胞(a)(b)可知,將圖(b)中周圍緊鄰的八個晶胞中體心上的離子連線起來,就能變為圖(a)所示晶胞結構,圖(b)中體心上的Pb2+就變為了八個頂點,即相當於圖(a)中的Ti4+;圖(b)中頂點上的I-就變成了體心,即相當於圖(a)中的Ca2+;圖(b)面心上中的 就變成了稜心,即相當於圖(a)中的O2-;故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的Ti4+的空間位置相同;有機鹼中N原子上無孤對電子,周圍形成了4個鍵,故N原子採用sp3雜化;從圖(b)可知,一個晶胞中含有Pb2+的數目為個,的數目為個,I-的數目為個,故晶胞的密度為,故*為:Ti4+;sp3;;
(5)從作用原理圖(c)可以推出,這裡發生兩個離子反應方程式,左邊發生Pb + 2Eu3+= Pb2++ 2Eu2+,右邊發生I2+ 2Eu2+= 2Eu3++ 2I-,故*為:Pb + 2Eu3+= Pb2++ 2Eu2+;I2+ 2Eu2+= 2Eu3++ 2I-
【點睛】對電負*的考查,只要掌握週期表同一週期從左往右電負*依次增大,同一主族從上往下電負*依次減小的規律,另金屬元素的電負*小於非金屬的;化學鍵的型別判斷主要也是通過電負*,當兩元素的電負*相差1.7以上形成離子鍵,小於則形成共價鍵;判斷分子等構型時,可以通過價層電子對互斥理論或雜化軌道理論以及等電子體原理進行判斷;由陌生晶胞結構計算晶體密度時,先要確定晶胞中含有的微粒數目,這時一方面要認真分析晶胞中各類粒子的位置資訊,另一方面也要注意均攤法的使用,然後根據質量的兩種計算方法相等即來進行求算。
知識點:大學聯考試題
題型:推斷題
-
估計21的算術平方根的大小在( ) A.2與3之間 B. ...
問題詳情:估計21的算術平方根的大小在() A.2與3之間 B. 3與4之間 C. 4與5之間 D.5與6之間...
-
關於平衡常數,下列說法不正確的是( )A.平衡常數不隨反應物或生成物的濃度的改變而改變B.平衡常數隨溫度的改...
問題詳情:關於平衡常數,下列說法不正確的是()A.平衡常數不隨反應物或生成物的濃度的改變而改變B.平衡常數隨溫度的改變而改變C.平衡常數隨壓強的改變而改變D.使用催化劑不能使平衡常數增大【回答】【考點】化學平衡常數的含義.【專題】化學平衡專題.【分析】平衡常數是衡...
-
閱讀下面的文言文,完成1—4題。陳宗禮,字立之。少貧力學,袁甫為*東提點刑獄,宗禮往問學焉。淳祜四年,舉進士。...
問題詳情:閱讀下面的文言文,完成1—4題。陳宗禮,字立之。少貧力學,袁甫為*東提點刑獄,宗禮往問學焉。淳祜四年,舉進士。調邵武*判官,入為國子正,遷太學博士、國子監丞,轉祕書省著作佐郎.入對,言火不循軌①。帝以星變為憂,宗禮曰:“上天示戒,在陛下修德佈政以迴天意。”又曰:“...
-
對於鋅一銅一稀硫*組成的原電池裝置中,當導線中有1mol電子通過時,理論上的兩極變化是( )。 ①鋅片...
問題詳情:對於鋅一銅一稀硫*組成的原電池裝置中,當導線中有1mol電子通過時,理論上的兩極變化是( )。 ①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重32.5g③銅片上析出lgH2 ④銅片上析出1molH2 A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④【回答】A知識...
相關文章
- 常見的太陽能電池有單晶矽或多晶矽太陽能電池、GaAs太陽能電池及銅銦鎵硒薄膜太陽能電池等。請回答下列問題:(1...
- 人類正積極開發和利用太陽能,如太陽能熱水器、太陽能電池等.*濤想知道家中太陽能熱水器吸收太陽能的本領,做了如下...
- “光伏產業”是以矽材料的應用開發形成的光電轉換產業鏈條,包括高純多晶矽原材料生產、太陽能電池生產、太陽能電池...
- I某鈣鈦礦型太陽能電池吸光材料的晶胞結構如圖所示,其中A通常為CH3NH3+,可由**(CH3NH2)製得;M...
- 砷化鎵(GaAs)是優良的半導體材料,可用於製作微型鐳射器或太陽能電池的材料等。回答下列問題:(1)基態Ga...
- 砷化鎵(GaAs)是優良的半導體材料,可用於製作微型鐳射器或太陽能電池的材料等。回答下列問題:(1)寫出基態A...
- 晶體矽是製備太陽能電池板的主要原料,電池板中還含有硼、氮、鈦、鑽、鈣等多種化學物質.請回答下列問題:(1)科學...
- 晶體矽是製備太陽能電池板的主要原料,電池板中還含有硼、氮、鈦、鑽、鈣等多種化學物質。請回答下列問題:(1)第二...
- 常見的太陽能電池有單晶矽太陽能電池、多晶矽太陽能電池、GaAs太陽能電池及銅銦鎵硒薄膜太陽能電池等。鐵是生活中...
- 砷化鎵(GaAs)是優良的半導體材料,可用於製作微型鐳射器或太陽能電池的材料等。回答列問題:(1)寫出基態As...