Question

2012年宾夕法尼亚大学研究人员展示了一种硒化镉纳米晶体，它能被“印”或“涂”在柔软塑料上，制成多种性能优良的电子设备．请回答下列问题：
（1）O、S、Se的电负性最小的是

 

，它们的氢化物中沸点由高到低的顺序是

 

（用化学式表示）．
（2）硒的低价含氧酸盐-亚硒酸钠（Na₂SeO₃），能促进细胞DNA的增殖活性，延缓细胞衰老，SeO₃^2- 中的Se原子杂化方式是

 

，空间构型为

 

．
（3）镉（Cd）与锌为同族相邻元素，在周期表中Cd位于

 

区，Cd 的最外层电子排布图是

 

．
（4）锌单质晶体是六方最密堆积，原子按

 

（填“ABABAB”或“ABCABCABC”）的方式堆积而成，晶体中Zn原子的配位数为

 

，锌易与某些小分子物质形成配合物，在[Zn（NH₃）₄]²⁺离子中提供孤电子对的原子是

 

（填元素符号）．
（5）镉和锌都是电的良导体，非金属晶体石墨也具有良好的导电性，如图为石墨晶体结构示意图及提供的资料，12g石墨晶体中正六边形的数目为

 

，石墨的密度为

 

g?cm^-3．（阿伏加德罗常数为N_A）

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）O、S、Se位于元素周期表的同一主族，根据元素周期律，同一主族从上到下，元素电负性逐渐减小，据此判断，它们的氢化物都是分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大沸点越高，由于水分子之间有氢键，沸点较高，据此判断；
（2）根据SeO₃^2- 中的Se原子的价层电子对数可以判断杂化方式以及离子的空间构型；
（3）锌为30号元素，最外层电子排布图为，位于周期表的第四周期第ⅡB族，位于周期表的ds区，据此判断镉的位置；
（4）锌单质晶体是六方最密堆积，根据锌金属的晶体结构示意图可知，原子按“ABABAB”方式堆积，晶体中Zn原子的配位数为12，根据配合物的结构特点，中心离子的提供空轨道，配体提供孤电子对，据此答题；
（5）在石墨晶体中每个碳原子与三个正六边形相连，而每个正六边形有六个碳原子，所以每个碳原子实际占有的六边形的数目为0，5个，12g碳含有1mol碳原子，所以含有0.5mol六边形，根据ρ=

m

V

可以计算出密度．

解答： 解：（1）O、S、Se位于元素周期表的同一主族，根据元素周期律，同一主族从上到下，元素电负性逐渐减小，它们的氢化物都是分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大沸点越高，由于水分子之间有氢键，沸点较高，故答案为：Se（或硒）； H₂O＞H₂Se＞H₂S；
（2）根据SeO₃^2- 中的Se原子的价层电子对数为

6+2

2

=4，所以硒原子的杂化方式为可以判断杂化方式为sp³，由于硒原子周围有三个氧原子，所以形成离子的空间构型为 三角锥形，故答案为：sp³； 三角锥形；
（3）锌为30号元素，最外层电子排布图为，位于周期表的第四周期第ⅡB族，位于周期表的ds区，最外层电子排布图为，故答案为：ds；；
（4）锌单质晶体是六方最密堆积，根据锌金属的晶体结构示意图可知，原子按“ABABAB”方式堆积，晶体中Zn原子的配位数为12，根据配合物的结构特点，中心离子的提供空轨道，配体提供孤电子对，在这个配离子中，氨气是配体，在氨气中只有氮原子有孤电子对，所以提供孤对电子的是氮原子，故答案为：ABABAB； 12；N；
（5）在石墨晶体中每个碳原子与三个正六边形相连，而每个正六边形有六个碳原子，所以每个碳原子实际占有的六边形的数目为0，5个，12g碳含有1mol碳原子，所以含有0.5mol六边形，在石墨晶体中，每个六棱柱含有12×

1

6

=2个碳原子，而六棱柱的体积为

3

2

3

a2b×10-30cm³，根据ρ=

m

V

可以计算出密度为

2×12 NA

3 2 3 a2b×10-30

g/cm³=

16×1030

3 NAa2b

g/cm³，故答案为：0.5N_A；

16×1030

3 NAa2b

．

点评：本题综合性较强，主要考查了元素周期律和周期表、晶体的结构、晶胞的计算等知识，难度中等，解题时要对基础知识和基本方法熟练掌握．