题目内容
【题目】利用水热和有机溶剂等软化学方法,可合成出含有有机杂化锌、锗以及砷等金属的硒化物,且该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:___________________。
(2)元素锗与砷中,第一电离能较大的是:___________________(填元素符号)。
(3)SeO32-离子中Se原子的杂化形式为:_____________,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)。
(4)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如下图所示(a代表Zn,b代表Se),该晶胞中Se原子周围与之紧邻的其他Se原子数为:_______________________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 As sp3 平面三角形 CO32-(或NO3-) 12
【解析】(1)锌为30号元素,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s2;
(2)元素锗与砷是同一周期元素,由于As的4p为半充满状态,第一电离能较大,故答案为:As;
(3)SeO32-离子中Se原子的价层电子对数=3+×(6+2-2×3)=4,采用sp3杂化;气态SeO3中Se原子的价层电子对数=3+×(6-2×3)=3,采用sp2杂化,立体构型为平面三角形;与SeO3互为等电子体的一种离子为CO32-(或NO3-),故答案为:sp3;平面三角形;CO32-(或NO3-);
(4)硒原子在晶胞内,该晶胞中含有硒原子数为4,该晶胞中含有锌原子数为8×+6×=4,化学式为ZnSe,且Se原子和Zn原子的配位数相等,均为4,则晶胞中Se原子周围与之紧邻的其他Se原子数与Zn原子周围与之紧邻的其他Zn原子数相等,根据晶胞结构图,位于顶点的Zn原子周围与之紧邻的其他Zn原子位于面心,在每个晶胞中含有3×=,而每个顶点被8个晶胞共用,则Zn原子周围与之紧邻的其他Zn原子数=×8=12,因此Se原子周围与之紧邻的其他Se原子数为12,故答案为:12。