Question

11．【化學(xué)-選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
硒（Se）是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多種化合物．
（1）基態(tài)硒原子的價層電子排布式為4s²4p⁴．
（2）鍺、砷、硒的第一電離能大小排序為As＞Se＞Ge．H₂SeO₄的酸性比H₂SeO₃的強(qiáng)，其原因是H₂SeO₄分了中非羥基氧數(shù)大于H₂SeO₃．
（3）H₂SeO₃的中心原子雜化類型是sp³；SeO₃^2-的立體構(gòu)型是三角錐形．與SeO₄^2-互為等電體的分子有（寫一種物質(zhì)的化學(xué)式即可）CCl₄（或SiF₄）．
（4）H₂Se屬于極性（填：極性或非極性）分子；單質(zhì)硒的熔點為217℃，它屬于分子晶體．
（5）硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數(shù)為4；若該晶胞密度為ρg•cm^-3，硒化鋅的摩爾質(zhì)量為M g/mol．N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，則晶胞參數(shù)a為$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．

Answer 1

分析 （1）硒為34號元素，有6個價電子，據(jù)此書寫價層電子排布式；
（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素；同主族，從上到下，元素的第一電離逐漸減��；含氧酸分子中非羥基氧越多，酸性越強(qiáng)；
（3）根據(jù)中心原子的價層電子對數(shù)可判斷雜化方式及微粒的立體構(gòu)型，等電子體是指價電子和原子數(shù)都相等的微粒；
（4）H₂Se分子中有孤電子對，據(jù)此判斷分子的極性；根據(jù)晶體的性質(zhì)可判斷晶體的類型；
（5）根據(jù)硒化鋅晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個鋅原子周圍有4個硒原子，每個硒原子周圍也有4個鋅原子，該晶胞中含有硒原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+$6×\frac{1}{2}$=4，含有鋅原子數(shù)為4，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可計算出晶胞的體積，進(jìn)而確定晶胞的邊長；

解答 解：（1）硒為34號元素，有6個價電子，所以硒的價層電子排布式為4s²4p⁴，
故答案為：4s²4p⁴；
（2）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，所以Ge、As、Se三種元素的第一電離能的大小順序是：As＞Se＞Ge，含氧酸分子中非羥基氧越多，酸性越強(qiáng)，H₂SeO₄分了中非羥基氧數(shù)大于H₂SeO₃，所以H₂SeO₄的酸性比H₂SeO₃的強(qiáng)，
故答案為：As＞Se＞Ge；H₂SeO₄分了中非羥基氧數(shù)大于H₂SeO₃；
（3）H₂SeO₃的中心原子的價層電子對數(shù)為$\frac{6+2}{2}$=4，所以Se雜化方式為sp³雜化，SeO₃^2-的中心原子Se的價層電子對數(shù)為$\frac{6+2}{2}$=4，離子中有一個孤電子對，所以SeO₃^2-的立體構(gòu)型是 三角錐形，等電子體是指價電子和原子數(shù)都相等的微粒，與SeO₄^2-互為等電體的分子有CCl₄（或SiF₄），
故答案為：sp³； 三角錐形；CCl₄（或SiF₄）；
（4）H₂Se分子中有孤電子對，所以H₂Se屬于 極性分子，單質(zhì)硒的熔點為217℃，比較小，所以它屬于分子晶體，
故答案為：極性；分子；
（5）根據(jù)硒化鋅晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，每個鋅原子周圍有4個硒原子，每個硒原子周圍也有4個鋅原子，所以硒原子的配位數(shù)為4，該晶胞中含有硒原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+$6×\frac{1}{2}$=4，含有鋅原子數(shù)為4，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{V}$，所以V=$\frac{4M}{ρ{N}_{A}}$，則晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm，
故答案為：4；$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰．

點評 本題考查了價電子排布、原子軌道的雜化、等電子體、分子的極性、分子的空間構(gòu)型、晶胞的計算等知識，注意把握微粒空間構(gòu)型的判斷方法，側(cè)重對學(xué)生綜合能力的考查，題目難度中等．