一种无机纳米晶体材料,仅由铯、铅、溴三种元素构成,在太阳能电池方向有巨大应用前景.回答下列问题:
(1)基态Br原子核外电子占据能量最高的能级的电子云轮廓图形状为 哑铃形哑铃形.Pb属于 pp区元素.
(2)Na、Cs位于同主族,Na、Cs元素的第一电离能分别为I1(Na)=496kJ⋅mol-1、I1(Cs)=375.7kJ⋅mol-1.I1(Cs)<I1(Na)的原因是 Na和Cs同主族,Cs原子电子层多,原子半径大,易失电子Na和Cs同主族,Cs原子电子层多,原子半径大,易失电子.
(3)F、Br、Pb三种元素的电负性如下表.PbF2具有较高的熔点(855°C),PbBr2具有较低的熔点(373°C),原因是 PbF2为离子晶体,融化时克服离子键,PbBr2为分子晶体,融化时克服分子间作用力PbF2为离子晶体,融化时克服离子键,PbBr2为分子晶体,融化时克服分子间作用力.
电负性 | ||
F | Br | Pb |
4.0 | 2.8 | 1.9 |
CsPbBr3
CsPbBr3
.若其晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体密度=4640
N
A
a
3
×
1
0
-
21
4640
N
A
a
3
×
1
0
-
21

(5)该晶体材料电池并未实现商业化,原因在于自身的不稳定性.
①该晶体材料在潮湿环境中易从固体变成溶液(发生相变),导致器件效率降低,其原因是
离子晶体易溶于水发生相变
离子晶体易溶于水发生相变
.②某大学采用CdBr2对该材料进行钝化处理可有效提高其稳定性,钝化机理如图所示.根据晶格应变驰豫,
Br-
Br-
(离子)脱离晶格,用CdBr2CdBr2钝化后的晶体比原晶体材料更稳定,其原因是 Cd2+部分替换晶格中的铅离子之后,使得晶格畸变应力减小,CdBr2中的溴离子填充溴空位缺陷,使得晶体更加稳定
Cd2+部分替换晶格中的铅离子之后,使得晶格畸变应力减小,CdBr2中的溴离子填充溴空位缺陷,使得晶体更加稳定
.
(已知:应力与应变相伴而生,从原子尺度上来理解,应力为单位晶格上的作用力,应变即为晶格的拉伸或收缩,对应于拉伸应变和压缩应变.对应出现的驰豫是指一个宏观平衡系统由于受到外界的作用变为非平衡状态,再从非平衡状态过渡到新的平衡态的过程.)
【考点】晶胞的计算;元素电离能、电负性的含义及应用.
【答案】哑铃形;p;Na和Cs同主族,Cs原子电子层多,原子半径大,易失电子;PbF2为离子晶体,融化时克服离子键,PbBr2为分子晶体,融化时克服分子间作用力;CsPbBr3;;离子晶体易溶于水发生相变;Br-;Cd2+部分替换晶格中的铅离子之后,使得晶格畸变应力减小,CdBr2中的溴离子填充溴空位缺陷,使得晶体更加稳定
4640
N
A
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:8引用:1难度:0.4
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