Question

【題目】ⅥA族元素形成的化合物在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)上有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：

(1)SCN-與Fe3＋可形成多種配離子，其中一種為[Fe(SCN)6]3-，該配離子中的SCN-會(huì)使Fe3＋的剩余價(jià)電子壓縮配對(duì)，則每個(gè)配離子中Fe3＋的單電子個(gè)數(shù)為_________個(gè)。

(2)Se與S是同族元素，請(qǐng)寫出基態(tài)Se原子電子排布式_____________。H2Se的酸性比H2S________(填“強(qiáng)”或“弱”)。H2O、H2S、H2Se沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>__________________，原因是：___________。

(3)有一種由1～9號(hào)元素中的部分元素組成，且與SCl2互為等電子體的共價(jià)化合物，它的分子式為_______，其VSEPR構(gòu)型為_____________。

(4)已知S4O62-的結(jié)構(gòu)為，其中S原子的雜化方式是_______________。鍵長(zhǎng)a______b(填“＞”、“＜”或“＝”)。

(5)離子晶體中陽(yáng)離子和陰離子的半徑比不同可形成不同的晶胞結(jié)構(gòu)，見下表：

半徑比	0.225～0.414	0.414～0.732	0.732～1
典型化學(xué)式	立方ZnS	NaCl	CsCl
晶胞

已知某離子晶體RA，其陰陽(yáng)離子半徑分別為184pm和74pm，摩爾質(zhì)量為M g/mol，則陽(yáng)離子配位數(shù)為___________，晶體的密度為_________g/cm3(列出計(jì)算式，無(wú)需化簡(jiǎn)，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Answer 1

【答案】1 [Ar]3d104s24p4 強(qiáng) H2O> H2Se> H2S 原因：H2O分子間可以形成較多氫鍵，而H2Se和H2S分子間不形成氫鍵；H2Se的相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大，范德華力較大 OF2 四面體形 sp3雜化 < 4

【解析】

(1)[Fe(SCN)6]3-中的鐵為+3價(jià)，剩余價(jià)電子為，單電子為5個(gè)，SCN-會(huì)使鐵的剩余價(jià)電子壓縮配對(duì)：；

(2)元素Se處于第四周期VIA族，原子序數(shù)為34，根據(jù)構(gòu)造原理，書寫其核外電子排布式；氫化物中共價(jià)鍵越弱，越容易電離產(chǎn)生H+，溶液的酸性越強(qiáng)；根據(jù)分子間作用力與相對(duì)分子質(zhì)量大小的關(guān)系判斷熔沸點(diǎn)，同時(shí)要結(jié)合氫鍵判斷；

(3)原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微粒互為等電子體，利用原子替換書寫，同主族元素原子價(jià)電子數(shù)目相等；利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷其VSEPR構(gòu)型；

(4)S4O62-的結(jié)構(gòu)中兩邊的S原子均形成4個(gè)σ鍵且無(wú)孤對(duì)電子，中間的兩個(gè)S原子均形成兩個(gè)單鍵，且均有兩對(duì)孤對(duì)電子；原子間形成的共價(jià)鍵數(shù)目越大，鍵長(zhǎng)就越短；

(5)先根據(jù)晶體中陽(yáng)離子與陽(yáng)離子半徑大小計(jì)算半徑比，判斷其所屬構(gòu)型，然后判斷晶胞中含有的各種離子的個(gè)數(shù)，結(jié)合摩爾質(zhì)量計(jì)算晶胞中微粒總質(zhì)量，陰陽(yáng)離子半徑之和為體對(duì)角線的且體對(duì)角線為晶胞邊長(zhǎng)的倍，結(jié)合晶胞密度公式計(jì)算。

(1)[Fe(SCN)6]3-中的鐵為+3價(jià)，剩余價(jià)電子為，單電子為5個(gè)，由于SCN-會(huì)使鐵的剩余價(jià)電子壓縮配對(duì)：，所以每個(gè)配離子中鐵的單電子個(gè)數(shù)為1個(gè)；

(2)元素Se處于第四周期VIA族，原子序數(shù)為34，基態(tài)電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p4；在H2S、H2Se分子中，S、Se是同一主族的元素，由于元素的非金屬性S>Se，元素的非金屬性越強(qiáng)，共價(jià)鍵越不容易斷裂，所以H-Se鍵比H-S容易斷裂，因此H2Se的酸性比H2S 的強(qiáng)；

H2O、H2S、H2Se都是由分子構(gòu)成的物質(zhì)，由于H2O的分子間存在氫鍵，增加了分子之間的吸引力，所以H2O的沸點(diǎn)最高；H2S、H2Se結(jié)構(gòu)相似，對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)就越高。由于相對(duì)分子質(zhì)量H2S<H2Se，所以沸點(diǎn)：H2S<H2Se，故H2O、H2S、H2Se沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>H2O>H2Se>H2S；

(3)利用原子替換，同主族元素原子價(jià)電子數(shù)目相等，前1～9號(hào)元素形成的物質(zhì)中，只有OF2與SCl2互為等電子體；OF2的中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+=4，所以其VSEPR構(gòu)型為四面體形；

(4)S4O62-的結(jié)構(gòu)中兩邊的S原子均形成4個(gè)σ鍵且無(wú)孤對(duì)電子，所以均為sp3雜化，中間的兩個(gè)S原子均形成兩個(gè)單鍵，且均有兩對(duì)孤對(duì)電子，也是sp3雜化，所以均為sp3雜化。由于原子間形成的共價(jià)鍵數(shù)目越大，原子間結(jié)合力就越強(qiáng)，該化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)就越短。A鍵是S=O雙鍵，b鍵是S-O單鍵，所以鍵長(zhǎng)a<b；

(5)根據(jù)74÷184≈0.402可知離子晶體RA的晶胞為立方ZnS型，由晶胞構(gòu)型可以看出陰離子的配位數(shù)為4，由于陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1：1，所以陽(yáng)離子的配位數(shù)為4。1個(gè)晶胞含有4個(gè)RA，晶胞中微粒總質(zhì)量=g，陰陽(yáng)離子半徑之和為體對(duì)角線的且體對(duì)角線為晶胞邊長(zhǎng)的倍，則晶體密度ρ==g/cm3。