32.(8分)硒化亚锗(GeSe)具有一系列优异的特性,非常适合用于制作薄膜太阳能电池。硒化亚锗原料中存在杂质硒化锗(GeSe₂)和锗(Ge),三种物质产生蒸气的速度与温度的关系如图甲所示。工业上通过控制加热温度使得GeSe从固态直接变成气态,杂质留在原料中,实现了原料的提纯;热的GeSe蒸气遇到冷的基底,即可形成固态薄膜(如图乙所示)。

(1)图乙中GeSe发生的物态变化是。
(2)根据图甲分析,图乙中原料的加热温度应控制在。
(3)已知GeSe的密度为$5.56\mathrm{g/cm^3}$,某薄膜太阳能电池中GeSe的厚度为300nm,若在某教学楼顶铺设$500\mathrm{m^2}$的该太阳能电池用于发电,请计算至少需要多少克的GeSe,并根据计算结果分析薄膜太阳能电池的优点。

先升华后凝华
400~450℃
解：​GeSe​的厚度$​h=300nm=300×10⁻^9\ \mathrm {m}$，​铺设面积$​s=500\ \mathrm {m^2}$，​
故需要​GeSe​的体积$​V=sh=500\ \mathrm {m^2}×300×10⁻^9\ \mathrm {m}=1.5×10⁻^4\ \mathrm {m^3}=150\ \mathrm {cm}^3$。
​根据​ρ=m/V，​可得$​m=ρV=5.56\ \mathrm {g/cm}^3×150\ \mathrm {cm}^3=834\ \mathrm {g}$，
​根据计算结果可知薄膜太阳能电池的优点是需要​GeSe​的质量小，节省材料。

【分析】
要解决本题，需分三步思考：一是判断图乙中GeSe的物态变化，根据物质状态变化的定义分析；二是结合图甲中三种物质产生蒸气的温度范围，确定提纯GeSe的控制温度；三是计算GeSe质量时，先统一单位，利用密度公式计算体积和质量，再根据结果分析薄膜电池的优点。
【解析】
(1) 图乙中，气态的GeSe遇到冷的基底直接变为固态薄膜，物质由气态直接变为固态，该物态变化为凝华。
(2) 要提纯GeSe，需控制温度使GeSe产生蒸气，而杂质GeSe₂和Ge不产生蒸气。由图甲可知，温度在400~450℃时，GeSe能大量产生蒸气，而GeSe₂和Ge产生蒸气的速度极小，杂质会留在原料中，因此原料加热温度应控制在400~450℃。
(3) 单位换算：GeSe的厚度$h=300\mathrm{nm}=300×10^{-9}\mathrm{m}$，铺设面积$S=500\mathrm{m^2}$，则薄膜体积$V=Sh=500\mathrm{m^2}×300×10^{-9}\mathrm{m}=1.5×10^{-4}\mathrm{m^3}=150\mathrm{cm^3}$；根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得需要GeSe的质量$m=\rho V=5.56\mathrm{g/cm^3}×150\mathrm{cm^3}=834\mathrm{g}$；由计算结果可知，铺设大面积太阳能电池仅需少量GeSe，因此薄膜太阳能电池的优点是节省材料。
【答案】
(1) 凝华；(2) 400~450℃；(3) 至少需要834g GeSe，优点是节省材料
【知识点】
物态变化、密度计算、图像分析
【点评】
本题结合工业提纯和实际应用，考查物态变化判断、图像信息提取及密度公式的应用，需要学生准确分析图像，掌握单位换算，难度适中，适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.5