Question

氧族元素的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种化合价，含氧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）Se原子在元素周期表中位置为

 

；其基态原子核外价电子的轨道表示式为

 

．
（3）气态SeO₃分子的立体构型为

 

．
（4）H⁺可与H₂O形成H₃O⁺，H₃O⁺中存在的共价键类型为：

 

．H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，原因为

 

．

Answer 1

考点：原子轨道杂化方式及杂化类型判断,元素周期表的结构及其应用,共价键的形成及共价键的主要类型,判断简单分子或离子的构型

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）根据图片知，每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对，根据价层电子对互斥理论确定S原子杂化方式；
（2）Se的原子序数为34，根据核外电子排布分析其在元素周期表中位置；根据要遵循能量最低原理、洪特规则、保里不相容原理，电子能量大小顺序是1s＜2s＜2p＜3s＜3p＜4s＜3d等，原子轨道中电子处于全满、全空、半满时最稳定分析，Se元素价电子，分别位于4s、4p能级上；
（3）根据价层电子对互斥理论确定气态SeO₃分子的立体构型；
（4）一般来说，活泼金属与活泼非金属元素之间形成的化学键为离子键，相同非金属原子之间形成的共价键为非极性共价键，不同原子之间形成的为极性共价键；
一般来说，相互之间排斥力的大小为：孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力；

解答： 解：（1）根据图片知，每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对，所以每个S原子的价层电子对个数是4，则S原子为sp³杂化，
故答案为：sp³；
（2）Se的原子序数为34，原子结构示意图为，在元素周期表中位置为第四周期第ⅥA族，当原子轨道中电子处于全满、半满或全空时最稳定，所以该基态原子的价电子排布为4s²4p⁴，4p轨道中4个电子，且有2个单电子，其基态原子核外价电子的轨道表示式为，
故答案为：第四周期第ⅥA族；；
（3）气态SeO₃分子中Se原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以其立体构型为平面三角形，
故答案为：平面三角形；
（4）H₃O⁺中含有H-O极性共价键，水合氢离子中氢离子含有空轨道，氧原子含有孤电子对，所以二者形成配位键；
H₂O中O原子有两对孤对电子，H₃O⁺中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，
故答案为：极性共价键、配位键；H₂O中O原子有两对孤对电子，H₃O⁺中O原子有一对孤对电子，排斥力较小；

点评：本题考查了较综合，涉及粒子空间构型判断、原子杂化方式判断、元素周期律等知识点，这些知识点都是高考高频点，根据价层电子对互斥理论、元素周期律等知识点来分析解答，注意（4）H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，为解答难点．