ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現出多種氧化態,含ⅥA族元素的化合物在研究和生產中有...
問題詳情:
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現出多種氧化態,含ⅥA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。請回答下列問題。
(1)S單質的常見形式為S8,其環狀結構如圖所示,S原子採用的軌道雜化方式是________。
(2)原子的第一電離能是指氣態電中*基態原子失去一個電子轉化為氣態基態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為________。
(3)Se原子序數為____________,其核外M層電子的排布式為________。
(4)H2Se的**比H2S________(填“強”或“弱”)。氣態SeO3分子的立體構型為__________,SO的立體構型為________。
(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,請根據結構與*質的關係解釋:
①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大於第二步電離的原因:________________________________________;
②H2SeO4比H2SeO3**強的原因:__________________________ ______________。
(6)ZnS在熒光體、光導體材料、塗料、顏料等行業中應用廣泛。立方ZnS晶體結構如圖所示,其晶胞邊長為540.0 pm,密度為______g·cm-3(列式並計算),a位置S2-與b位置Zn2+之間的距離為______pm(列式表示)。
【回答】
解析 (1)每個S原子與另外2個S原子形成2個共價單鍵,所以S原子的雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子對數=2+2=4,故S原子為sp3雜化。
(2)同主族元素從上到下,元素的第一電離能逐漸減小,故第一電離能O>S>Se。
(3)Se位於第四周期,與S的原子序數相差18,故其原子序數為34。由於其核外M層有18個電子,故M層的電子排布式為3s23p63d10。
(4)Se的原子半徑大於S的原子半徑,H2Se與H2S相比,H2Se中Se原子對H原子的作用力較弱,H2Se在水中更容易電離出H+,所以其**較強;SeO3中Se原子採取sp2雜化且有3個配位原子,故其立體構型為平面三角形;SO中S原子採取sp3雜化且有3個配位原子,故其立體構型為三角錐形。
(5)所給兩種*均為二元*,當第一步電離出H+後,由於生成的*離子對正電荷有吸引作用,因此較難再電離出H+。H2SeO3中Se為+4價,而H2SeO4中Se為+6價,Se的正電*更高,導致Se—O—H中O原子的電子向Se原子偏移,因而在水分子的作用下,也就越容易電離出H+,即**越強。
(6)每個晶胞的質量為(540.0×10-10cm)3×ρ;運用均攤法可求得每個晶胞中含有4個“ZnS”,故每個晶胞的質量又可表示為×4 g。因此有:
(540.0×10-10cm)3×ρ=×4 g,
解得ρ=4.1 g·cm-3;
如圖所示,b位於正四面體的中心(類似於CH4分子中的C)。
設ab=ac=x pm,∠abc=109°28′,
ac=×540.0 pm=270 pm。
在三角形abc中,由余弦定理得:
ac2=x2+x2-2x·x·cos∠abc,
代入資料解得:x=pm。
* (1)sp3
(2)O>S>Se
(3)34 3s23p63d10
(4)強 平面三角形 三角錐形
(5)①第一步電離後生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的*離子
②H2SeO3和H2SeO4可表示為(HO)2SeO和
(HO)2SeO2,H2SeO3中的Se為+4價,而H2SeO4中的Se為+6價,正電*更高,導致Se—O—H中O的電子更向Se偏移,越易電離出H+
(6)=4.1 或或135
知識點:物質結構 元素週期律單元測試
題型:填空題
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