Question

2012年賓夕法尼亞大學(xué)研究人員展示了一種硒化鎘納米晶體，它能被“印”或“涂”在柔軟塑料上，制成多種性能優(yōu)良的電子設(shè)備．請(qǐng)回答下列問題：
（1）O、S、Se的電負(fù)性最小的是

 

，它們的氫化物中沸點(diǎn)由高到低的順序是

 

（用化學(xué)式表示）．
（2）硒的低價(jià)含氧酸鹽-亞硒酸鈉（Na₂SeO₃），能促進(jìn)細(xì)胞DNA的增殖活性，延緩細(xì)胞衰老，SeO₃^2- 中的Se原子雜化方式是

 

，空間構(gòu)型為

 

．
（3）鎘（Cd）與鋅為同族相鄰元素，在周期表中Cd位于

 

區(qū)，Cd 的最外層電子排布圖是

 

．
（4）鋅單質(zhì)晶體是六方最密堆積，原子按

 

（填“ABABAB”或“ABCABCABC”）的方式堆積而成，晶體中Zn原子的配位數(shù)為

 

，鋅易與某些小分子物質(zhì)形成配合物，在[Zn（NH₃）₄]²⁺離子中提供孤電子對(duì)的原子是

 

（填元素符號(hào)）．
（5）鎘和鋅都是電的良導(dǎo)體，非金屬晶體石墨也具有良好的導(dǎo)電性，如圖為石墨晶體結(jié)構(gòu)示意圖及提供的資料，12g石墨晶體中正六邊形的數(shù)目為

 

，石墨的密度為

 

g?cm^-3．（阿伏加德羅常數(shù)為N_A）

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）O、S、Se位于元素周期表的同一主族，根據(jù)元素周期律，同一主族從上到下，元素電負(fù)性逐漸減小，據(jù)此判斷，它們的氫化物都是分子晶體，沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大沸點(diǎn)越高，由于水分子之間有氫鍵，沸點(diǎn)較高，據(jù)此判斷；
（2）根據(jù)SeO₃^2- 中的Se原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)可以判斷雜化方式以及離子的空間構(gòu)型；
（3）鋅為30號(hào)元素，最外層電子排布圖為，位于周期表的第四周期第ⅡB族，位于周期表的ds區(qū)，據(jù)此判斷鎘的位置；
（4）鋅單質(zhì)晶體是六方最密堆積，根據(jù)鋅金屬的晶體結(jié)構(gòu)示意圖可知，原子按“ABABAB”方式堆積，晶體中Zn原子的配位數(shù)為12，根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，中心離子的提供空軌道，配體提供孤電子對(duì)，據(jù)此答題；
（5）在石墨晶體中每個(gè)碳原子與三個(gè)正六邊形相連，而每個(gè)正六邊形有六個(gè)碳原子，所以每個(gè)碳原子實(shí)際占有的六邊形的數(shù)目為0，5個(gè)，12g碳含有1mol碳原子，所以含有0.5mol六邊形，根據(jù)ρ=

m

V

可以計(jì)算出密度．

解答： 解：（1）O、S、Se位于元素周期表的同一主族，根據(jù)元素周期律，同一主族從上到下，元素電負(fù)性逐漸減小，它們的氫化物都是分子晶體，沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大沸點(diǎn)越高，由于水分子之間有氫鍵，沸點(diǎn)較高，故答案為：Se（或硒）； H₂O＞H₂Se＞H₂S；
（2）根據(jù)SeO₃^2- 中的Se原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

6+2

2

=4，所以硒原子的雜化方式為可以判斷雜化方式為sp³，由于硒原子周圍有三個(gè)氧原子，所以形成離子的空間構(gòu)型為 三角錐形，故答案為：sp³； 三角錐形；
（3）鋅為30號(hào)元素，最外層電子排布圖為，位于周期表的第四周期第ⅡB族，位于周期表的ds區(qū)，最外層電子排布圖為，故答案為：ds；；
（4）鋅單質(zhì)晶體是六方最密堆積，根據(jù)鋅金屬的晶體結(jié)構(gòu)示意圖可知，原子按“ABABAB”方式堆積，晶體中Zn原子的配位數(shù)為12，根據(jù)配合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，中心離子的提供空軌道，配體提供孤電子對(duì)，在這個(gè)配離子中，氨氣是配體，在氨氣中只有氮原子有孤電子對(duì)，所以提供孤對(duì)電子的是氮原子，故答案為：ABABAB； 12；N；
（5）在石墨晶體中每個(gè)碳原子與三個(gè)正六邊形相連，而每個(gè)正六邊形有六個(gè)碳原子，所以每個(gè)碳原子實(shí)際占有的六邊形的數(shù)目為0，5個(gè)，12g碳含有1mol碳原子，所以含有0.5mol六邊形，在石墨晶體中，每個(gè)六棱柱含有12×

1

6

=2個(gè)碳原子，而六棱柱的體積為

3

2

3

a2b×10-30cm³，根據(jù)ρ=

m

V

可以計(jì)算出密度為

2×12 NA

3 2 3 a2b×10-30

g/cm³=

16×1030

3 NAa2b

g/cm³，故答案為：0.5N_A；

16×1030

3 NAa2b

．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，主要考查了元素周期律和周期表、晶體的結(jié)構(gòu)、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，難度中等，解題時(shí)要對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法熟練掌握．