Question

【题目】

三位分别来自瑞士、美国、英国的科学家因发展“冷冻电子显微镜技术对溶液中的生物分子进行高分辨率结构测定”所做出的贡献而获得2017年诺贝尔化学奖。含有有机杂化锌、锗以及砷等金属的硒化物具有离子交换、催化、吸附、半导体等性能，显示出良好的应用前景。回答下列问题:

(1)锌基态原子核外电子排布式为_________。位于元素周期表五个分区中的________区。

(2)元素锗与砷中，第一电离能较大的是________ (填元素符号，下同)，基态原子核外未成对电子数较少的是________。

(3)元素砷与氮同主族，二者的氢化物中熔沸点较高的是_________，原因是________。

(4)H2SeO3分子中Se 原子的杂化形式为________，H2SeO4的酸性比H2SeO3强，原因是________ 。

(5)气态SeO3分子的立体构型为______，与SeO3互为等电子体的一种离子为_____(填离子符号)。

(6)硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_____，若该晶胞密度为ρg/cm3，硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。用NA代表阿伏伽德罗常数的数值，则晶胞参数α为_____nm。

Answer 1

【答案】 {[Ar]3d104s2} ds As Ge NH3 NH3分子间存在氢键 sp3 H2SeO4分子中非羟基的氧原子数大了H2SeO3 平面三角形 CO32- 4

【解析】（1）锌是30号元素，其原子核外有30个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；位于元素周期表五个分区中的ds区；（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以元素锗与砷中，第一电离能较大的是As；元素锗与砷中，基态原子核外未成对电子数分别为2和3，较少的是Ge；(3) 元素砷与氮同主族，NH3分子间存在氢键，熔沸点较高；（4）H2SeO3分子中Se原子在S8分子中S原子成键电子对数为4，孤电子对数为1，即价层电子对数为4，所以其杂化轨道类型为sp3；H2SeO3的分子结构为，Se为+4价，而H2SeO4的分子结构为，Se为+6价，H2SeO4分子中非羟基的氧原子数大于H2SeO3，后者Se原子吸电子能力强，则羟基上氢原子更容易电离出H+；（5）根据价层电子对互斥理论可知，SeO3分子中中心原子含有的孤对电子对数＝6－3×226－3×22＝0，即气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对，所以该分子形成的空间构型是平面三角形；SeO3是24e-，24e-等电子体有：NO3-、CO32-等；（6）根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4，该晶胞中含有硒原子个数为8+6×=4，根据==，所以V=，则晶胞的边长为： cm=×107nm。