Question

VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含VIA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）S單質(zhì)的常見(jiàn)形式為S₈，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是______；

（2）原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____；

（3）Se原子序數(shù)為_(kāi)_____，其核外M層電子的排布式為_(kāi)_____；

（4）H₂Se的酸性比H₂S__________(填“強(qiáng)”或“弱”)。氣態(tài)SeO₃分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____平面三角形，SO₃^2－離子的立體構(gòu)型為_(kāi)_____三角錐形；

（5）H₂SeO₃的K₁和K₂分別為2.7×10^－3和2.5×10^－8，H₂SeO₄第一步幾乎完全電離，K₂為1.2×10^－2，請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋：

①H₂SeO₃和H₂SeO₄第一步電離程度大于第二步電離的原因：                    ；第一步電離后生成的負(fù)離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子；

②H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性強(qiáng)的原因：______；

（6）ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0 pm，密度為_(kāi)___________(列式并計(jì)算)，a位置S^2－離子與b位置Zn^2＋離子之間的距離為_(kāi)__________________pm(列式表示)。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）sp³；

（2）O＞S＞Se；

（3）34；3s²3p⁶3d¹⁰；

（4）強(qiáng)；平面三角形；三角錐形；

（5）①H₂SeO₃和H₂SeO₄可表示為 （HO）SeO和 （HO）SeO₂．H₂SeO₃中Se為+4價(jià)，而H₂SeO₄中Se為+6價(jià)，正電性更高．導(dǎo)致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，越易電離出H⁺；

（6）； 或或

【解析】

試題分析：（1）由S₈分子結(jié)構(gòu)可知，在S₈分子中S原子成鍵電子對(duì)數(shù)為2，孤電子對(duì)數(shù)為2，即價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，因此S原子采用的雜化軌道方式為sp³，故答案為：sp³；（2）同主族元素從上到下元素的第一電離能逐漸減小，則有O＞S＞Se，故答案為：O＞S＞Se；

（3）Se位于元素周期表第四周期第ⅥA族，原子序數(shù)為34，其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴，則核外M層電子的排布式為3s²3p⁶3d¹⁰，故答案為：34；3s²3p⁶3d¹⁰；（4）同主族元素對(duì)應(yīng)的氫化物中，元素的非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物的酸性越弱，則H₂Se的酸性比H₂S強(qiáng)，氣態(tài)SeO₃分子中Se形成3個(gè)δ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，為平面三角形分子，SO₃^2﹣中S形成3個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為=1，則為三角錐形，

故答案為：強(qiáng)；平面三角形；三角錐形；（5）①酸第一步電離產(chǎn)生的酸根陰離子帶有負(fù)電荷，吸引H⁺，同時(shí)產(chǎn)生的H⁺抑制第二步電離，所以H₂SeO₄和H₂SeO₃第一步電離程度大于第二部電離程度，導(dǎo)致第一步電離后生成的負(fù)離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子，故答案為：第一步電離后生成的負(fù)離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子；

②H₂SeO₃的分子結(jié)構(gòu)為，Se為+4價(jià)，而H₂SeO₄的分子結(jié)構(gòu)為，Se為+6價(jià)，后者Se原子吸電子能力強(qiáng)，導(dǎo)致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，則羥基上氫原子更容易電離出H⁺，故答案為：H₂SeO₃和H₂SeO₄可表示為 （HO）SeO和 （HO）SeO₂．H₂SeO₃中Se為+4價(jià)，而H₂SeO₄中Se為+6價(jià)，正電性更高．導(dǎo)致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，越易電離出H⁺；（6）晶胞中含有S離子位于頂點(diǎn)和面心，共含有+6×=4，Zn離子位于體心，共4個(gè)，則晶胞中平均含有4個(gè)ZnS，質(zhì)量為，晶胞的體積為（540.0×10^﹣10cm）³，則密度為g•cm^﹣3，

四個(gè)Zn²⁺在體內(nèi)的四個(gè)小立方體的中心，不在同一平面上，過(guò)b向上面作垂線，構(gòu)成直角三角形，兩邊分別為；a，即可求出斜邊為a（a 為晶胞邊長(zhǎng)），則a位置S^2﹣離子與b位置Zn²⁺離子之間的距離為×540.0pm=135pm或 或，

故答案為：； 或或

考點(diǎn)：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相關(guān)知識(shí)，涉及雜化軌道、第一電離能、電負(fù)性、電子排布式、分子的立體構(gòu)型、晶胞的計(jì)算等。