Question

【題目】【化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

（一）硒元素（selenium）是第四周期、第VIA族元素，單質(zhì)有紅硒、黑硒和灰硒，其中灰硒有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，且有顯著的光電效應(yīng)，可應(yīng)用于光電半導(dǎo)體材料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）Se原子的核外電子排布式為[Ar]_____。

（2）As和Se是同一周期的元素，As的第一電離能比Se大，原因是______。SeO42-中Se―O的鍵角比SeO3的鍵角________（填“大”或“小”）。

（3）H2Se比H2S水溶液的酸性強(qiáng)，原因是_____，____。

（4）灰硒的晶體為六方晶胞結(jié)構(gòu)，原子排列為無(wú)限螺旋鏈，分布在六方晶格上，同一條鏈內(nèi)原子作用很強(qiáng)，相鄰鏈之間原子作用較弱，其螺旋鏈狀圖、晶胞結(jié)構(gòu)圖和晶胞俯視圖如下。

螺旋鏈中Se原子的雜化方式為____________。

（二）利用CuSO4和NaOH制備的Cu（OH）2檢驗(yàn)醛基時(shí)，生成紅色Cu2O，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

①該晶胞原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0）；B為（1，0，0）；C為（1/2，1/2，1/2）。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_________，它代表銅原子。

②若Cu2O晶體密度為d g·cm－3，晶胞參數(shù)為a pm，則阿伏加德羅常數(shù)值NA=________。

Answer 1

【答案】3d184s24p4As的4p能級(jí)是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比Se大小Se原子半徑大于S原子半徑H—Se共價(jià)鍵更容易斷裂sp3雜化（1/4，1/4，1/4)288×1030/da3

【解析】

試題分析：（一）（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律解答；

（2）根據(jù)影響電離能大小的因素分析；根據(jù)空間構(gòu)型分析；

（3）根據(jù)共價(jià)鍵的穩(wěn)定性分析；

（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析；

（二）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷和計(jì)算；

解析：（一）（1）Se原子的原子序數(shù)是34，核外電子排布式為[Ar]3d104s24p4。

（2）由于As的4p能級(jí)是半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能比Se大； SeO42-是正四面體型，SeO3是平面三角形，所以SeO42-的Se―O的鍵角比SeO3的鍵角小。

（3）由于Se原子半徑大于S原子半徑，H—Se共價(jià)鍵更容易斷裂，即更容易電離出氫離子，所以H2Se比H2S水溶液的酸性強(qiáng)。

（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知每個(gè)Se原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，另外還有2對(duì)孤對(duì)電子，所以螺旋鏈中Se原子的雜化方式為sp3雜化。

（二）①根據(jù)各個(gè)原子的相對(duì)位置可知，D在各個(gè)方向的1/4處，所以其坐標(biāo)是（1/4，1/4，1/4)。

②晶胞含有氧原子個(gè)數(shù)是8×1/8＋1＝2，銅原子個(gè)數(shù)是4，若Cu2O晶體密度為d g·cm－3，晶胞參數(shù)為a pm，則，所以阿伏加德羅常數(shù)值NA＝288×1030/da3。