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) 原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________________；

(3) Se原子序数为______，其核外M层电子的排布式为______；

(4) H2Se的酸性比H2S__________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为______，SO32－离子的立体构型为______；

(5) 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：

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

② H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因： ______；

（6）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN－氧化成CNO－，再在酸性条件下CNO－继续被NaClO氧化成N2和CO2。

① H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为_______________________。

② 与CNO－互为等电子体微粒的化学式为_________________（写出一种即可）。

③ 氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式________________。

（7）在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为［CrCln（H2O）6－n］x＋（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R－H），可发生离子交换反应：［CrCln（H2O）6－n］x＋＋xR－H―→Rx［CrCln（H2O）6－n］＋xH＋交换出来的H＋经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。

将含0.0015 mol［CrCln（H2O）6－n］x＋的溶液，与R－H完全交换后，中和生成的H＋需浓度为0.1200 mol·L－1NaOH溶液25.00 mL，可知该配离子的化学式为___

Answer 1

【答案】 sp3 O>S>Se 34 3s23p63d10 强 平面三角形 三角锥形 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+ H＜C＜N＜O CO2（N2O）、SCN ［CrCl（H2O）5］2＋

【解析】(1)根据图片知，每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对，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；
(2)同一主族元素，元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强，原子失电子能力越强，其第一电离能越小，所以第一电离能大小顺序：O＞S＞Se；
(3)Se元素34号元素，M电子层上有18个电子，分别位于3s、3p、3d能级上，所以其核外M层电子的排布式为3s23p63d10；

(4)非金属性越强的元素，其与氢元素的结合能力越强，则其氢化物在水溶液中就越难电离，酸性就越弱，非金属性S＞Se，所以H2Se的酸性比H2S强，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，SO32-离子中S原子价层电子对个数=3+ (6+2-3×2)=4且含有一个孤电子对，所以其立体构型为三角锥形；

(5)①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，故H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离；

②H2SeO3和H2SeO4可表示成(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+，H2SeO4比H2SeO3酸性强；

(6)①氢位于第一周期，碳、氮、氧元素位于第二周期，同周期从左向右，电负性逐渐增大，故电负性大小为H＜C＜N＜O；
②CNO-电子数为22，等电子体为电子数相等，故与CNO-互为等电子体微粒的化学式CO2、N2O、SCN-等；
③氰酸(HOCN)是一种链状分子，且其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，碳为四配位，氮为三配位，氧为两配位，故N≡C-O-H；

(7)中和生成的H+需浓度为0.1200mol/L氢氧化钠溶液25.00mL，由H++OH-=H2O，可以得出H+的物质的量为0.12mol/L×25.00×10-3L=0.003mol，所以x==2，[CrCln(H2O)6-n]x+中Cr的化合价为+3价，则有3-n=2，解得n=1，即该配离子的化学式为[CrCl(H2O)5]2+。