Question

【题目】ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是________。

(2)O、S、Se元素的电负性由大到小的顺序为______________________。

(3)H2Se的酸性比H2S_______(填“强”或“弱”)，气态SeO3分子的立体构型为__________。

(4)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－2，请根据结构与性质的关系解释：

①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：__________________________；

②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：____________________________________________。

(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为________________g·cm－3(列式并计算)，（1pm=10-10 cm）

Answer 1

【答案】 sp3 O＞S＞Se 强 平面三角形 第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子 H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO4中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H＋

【解析】试题（1）由S8分子结构可知，在S8分子中S原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，即价层电子对数为4；(2)同主族元素从上到下电负性降低；（3）同主族元素对应的氢化物中，元素的非金属性越强，对应的氢化物的酸性越弱；气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对；(4) ①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离；②H2SeO3的分子结构为，Se为+4价，而H2SeO4的分子结构为，Se为+6价，后者Se原子吸电子能力强，导致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移；(5)晶胞中含有S离子位于顶点和面心，共含有+6×=4，Zn离子位于体心，共4个，则晶胞中平均含有4个ZnS，质量为，晶胞的体积为（540.0×10﹣10cm）3。

解析：（1）由S8分子结构可知，在S8分子中S原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，即价层电子对数为4，因此S原子采用的杂化轨道方式为sp3；(2)同主族元素从上到下电负性降低，所以O、S、Se元素的电负性由大到小的顺序为O＞S＞Se；（3）同主族元素对应的氢化物中，元素的非金属性越强，对应的氢化物的酸性越弱，则则H2Se的酸性比H2S强；气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对，所以SeO3分子的立体构型为平面三角形；(4) ①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引H+，同时产生的H+抑制第二步电离，所以H2SeO4和H2SeO3第一步电离程度大于第二部电离程度，导致第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；②H2SeO3的分子结构为，Se为+4价，而H2SeO4的分子结构为，Se为+6价，后者Se原子吸电子能力强，导致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，羟基上氢原子更容易电离出H+，所以H2SeO4的酸性更强；(5)晶胞中含有S离子位于顶点和面心，共含有+6×=4，Zn离子位于体心，共4个，则晶胞中平均含有4个ZnS，质量为，晶胞的体积为（540.0×10﹣10cm）3，所以密度是gcm﹣3。