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)回答下列問題：

（1）S單質(zhì)的常見形式為S₈，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖1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)?div id="vpbdugs" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

；
（3）Se原子序數(shù)為

 

，其核外M層電子的排布式為

 

；
（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

 

，SO

2- 3

離子的立體構(gòu)型為

 

；
（5）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2所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0pm，密度為

 

g?cm^-3（列式并計(jì)算），a位置S^2-離子與b位置Zn²⁺離子之間的距離為

 

pm（列式表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計(jì)算

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)圖片知，每個(gè)S原子含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定S原子雜化方式；
（2）根據(jù)第一電離能遞變規(guī)律判斷；
（3）Se元素34號(hào)元素，M電子層上有18個(gè)電子，分別位于3s、3p、3d能級(jí)上；
（4）非金屬性越強(qiáng)的元素，其與氫元素的結(jié)合能力越強(qiáng)，則其氫化物在水溶液中就越難電解，酸性就越弱；
根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定氣態(tài)SeO₃分子的立體構(gòu)型、SO₃^2-離子的立體構(gòu)型；
（5）利用均攤法計(jì)算晶胞中含有的硫原子和鋅原子，根據(jù)ρ=

M NA

V

計(jì)算密度；每個(gè)黑色小球連接4個(gè)白色小球，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，白球和黑球之間的夾角為109°28′，兩個(gè)白球之間的距離=270

2

pm，根據(jù)余弦定理計(jì)算白球和黑球之間的距離．

解答： 解：（1）根據(jù)圖片知，每個(gè)S原子含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)孤電子對(duì)，所以每個(gè)S原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，則S原子為sp³雜化，
故答案為：sp³；
（2）同主族元素從上到下，原子半徑越來越大，原子核對(duì)核外電子的吸引力越來越弱，第一電離能逐漸減小，故答案為：O＞S＞Se；
（3）Se元素34號(hào)元素，M電子層上有18個(gè)電子，分別位于3s、3p、3d能級(jí)上，所以其核外M層電子的排布式為3s²3p⁶3d¹⁰，故答案為：34；3s²3p⁶3d¹⁰；
（4）非金屬性越強(qiáng)的元素，其與氫元素的結(jié)合能力越強(qiáng)，則其氫化物在水溶液中就越難電解，酸性就越弱，非金屬性S＞Se，所以H₂Se的酸性比H₂S強(qiáng)，氣態(tài)SeO₃分子中Se原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，所以其立體構(gòu)型為平面三角形，SO₃^2-離子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（6+2-3×2）=4且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以其立體構(gòu)型為三角錐形，
故答案為：強(qiáng)；平面三角形；三角錐形；
（5）黑球全部在晶胞內(nèi)部，該晶胞中含有黑球個(gè)數(shù)是4，白球個(gè)數(shù)=

1

8

×8+

1

2

×6=4，ρ=

M NA

V

=

4×(65+32)g/mol 6.02×1023mol-1

(540×10-10cm)3

=4.1g/（cm）³，每個(gè)黑色小球連接4個(gè)白色小球，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，白球和黑球之間的夾角為109°28′，兩個(gè)白球之間的距離=270

2

pm，設(shè)S^2-離子與Zn²⁺離子之間的距離為x，2x²-2x²cos109°28′=（270

2

）²，
x=

(270 2 )2 2(1-cos109°28′)

=

270

1-cos109°28′

pm；
故答案為：4.1；

270

1-cos109°28′

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了較綜合，涉及原子雜化方式判斷、粒子空間構(gòu)型判斷、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)都是高考高頻點(diǎn)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論、元素周期律等知識(shí)點(diǎn)來分析解答，注意（4）氫化物酸性強(qiáng)弱比較方法，為易錯(cuò)點(diǎn)．本題難度較大，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用的能力．利用均攤法計(jì)算晶胞中含有的離子，運(yùn)用余弦定理計(jì)算硫離子和鋅離子之間的距離為難點(diǎn)．