Question

【題目】我國科學家成功合成了甲基胺離子導向的鈣鈦礦類雜化材料(CH3NH3)PbI3，該物質因具有較高的光電轉換效率而在太陽能電池領域具有重要的應用價值。回答下列問題

（1）C、N基態原子中，第一電離能較大的是_____。

（2）CH3NH3+的電子式為_____，C、N原子的雜化軌道類型分別為______、______；CH3NH3+中，存在______（填代號）。

a．σ鍵 b．π鍵 c．配位鍵 d．氫鍵

已知甲基的供電子能力強于氫原子，則CH3NH2、(CH3)2NH中接受質子能力較強的是______。

（3）(CH3NH3)PbI3的立方晶格結構如圖所示，其中B代表Pb2+，則______代表 I，每個晶胞中含有I 的數目為______。原子分數坐標可用于表示晶胞內部各原子的相對位置。其中，原子分數坐標A為（0，0，0），B為（1/2，1/2，1/2），則C的原子分數坐標為______。已知(CH3NH3)PbI3的晶胞參數為a pm，晶體密度為 g·cm3，設NA為阿伏加德羅常數的值，則(CH3NH3)PbI3的摩爾質量為________g·mol1（用代數式表示）。

Answer 1

【答案】N sp3 sp3 ac (CH3)2NH C 3 （，，0） ρa3NA×10－30

【解析】

（1）C、N均屬于第二周期，第一電離能隨序數遞增，則N的第一電離能強于C，故答案為：N；

（2）CH3NH3+電子式為：，C原子含有4個σ鍵，則雜化軌道為sp3；N原子含有4個σ鍵，則雜化軌道為sp3； 由CH3NH3+電子式可知C、H，N、H之間存在σ鍵，無π鍵，N提供孤電子對，H含有空軌道，可形成配位鍵；甲基的供電子能力強于氫原子，則CH3)2NH中含有兩個甲基接受質子能力較強，故答案為：；sp3；sp3；ac；(CH3)2NH；

（3）晶胞中A的數目為，B的數目為1，C的數目為： ，B代表Pb2+，由化學式可知(CH3NH3)PbI3 ，Pb2+和I個數之比為1:3，則C代表I；個數為3；原子分數坐標A為（0，0，0），B為（1/2，1/2，1/2），則C的原子分數坐標為（，，0）；晶胞質量為，晶胞體積為，晶胞密度為，則摩爾質量為ρa3NA×10－30，故答案為：C；3；（，，0）；ρa3NA×10－30。