题目内容
【题目】硒化铜纳米晶体在光电转化中有着广泛的应用,铜和硒等元素形成的化合物在生产、生活中应用广泛。
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(1)基态硒原子的核外电子排布式为______。As、Se、Br三种元素第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此可判断SeO2中的化学键类型为______。
(3)Se2Cl2为深棕红色的剧毒液体,其分子结构中含有Se-Se 键,该分子中,Se原子的杂化轨道类型为______,Se2Cl2的空间构型为______(填字母)。
a.直线形 b.锯齿形 c.环形 d.四面体形
(4)硒酸钢(CuSeO4)在电子、仪表工业中发挥着重要作用。硒酸的酸性与硫酸的比较,酸性较强的是______(填化学式)。
(5)SeO42-中Se-O的键角比SeO3的键角______(填“大“或“小“),原因是______。
(6)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为______,若组成粒子氧、铜的半径分别为r(O)pm、r(Cu)pm,密度为ρgcm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
【答案】[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4) Br>As>Se 共价键 sp3 b H2SO4 小 SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120° Cu2O
【解析】
(1)基态硒原子核外有34个电子,按电子进入轨道的顺序,由低到高排列,然后将相同电子层的原子轨道排在一起。As的4p轨道半充满,电子的能量低,第一电离能高于相邻原子。
(2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此确定SeO2为分子晶体。
(3)Se2Cl2分子中,Se原子的价层电子对数为4,可此可确定杂化轨道类型;Se2Cl2中原子间以单键相连,且Se的价电子中存在孤对电子,由此确定空间构型。
(4)硒和硫同周期且左右相邻,则硒的非金属性小于硫,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,由此可确定硒酸与硫酸的酸性强弱。
(5)SeO42-为正四面体结构,SeO3为平面正三角形结构,由此确定键角关系。
(6)采用均摊法,可计算出晶胞中所含的原子数,从而确定化学式。计算该晶胞的空间利用率时,需利用质量与密度求出晶胞的体积以及原子的体积和。
(1)基态硒原子核外有34个电子,按电子进入轨道的顺序进行排布,基态硒原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4)。由于As的4p轨道半充满,电子能量低,第一电离能出现反常,所以As、Se、Br三种元素第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。答案为:[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4);Br>As>Se;
(2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此可判断SeO2为分子晶体,原子间的化学键类型为共价键。答案为:共价键;
(3)Se2Cl2分子结构中含有Se-Se 键,则该分子中,Se原子的价电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,Se2Cl2的中心原子Se最外层有2对孤对电子,对共用电子对有排斥作用,因而空间构型为锯齿形。答案为:sp3;b;
(4) )硒和硫同周期且左右相邻,则硒的非金属性小于硫,非金属性越强,酸性越强,则酸性较强的是H2SO4。答案为:H2SO4;
(5) SeO42-为正四面体结构,SeO3为平面正三角形结构,SeO42-中Se-O的键角比SeO3的键角小,原因是SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°。答案为:小;SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°;
(6)采用均摊法,可计算出晶胞中所含的O原子数为1+8
=2,Cu原子数为4,则该氧化物的化学式为Cu2O;若组成粒子氧、铜的半径分别为r(O)pm、r(Cu)pm,密度为ρgcm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的体积为
cm3,空间利用率为
=
。答案为:Cu2O;
。
【题目】四种短周期元素的性质或结构信息如下表所示。请根据信息回答下列问题。
元素 | T | X | Y | Z |
性质或结构信息 | 原子核外s能级上的电子总数等于p能级上的电子总数;人体内含量最多的元素,且其单质是常见的助燃剂 | 其单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下其气体单质性质稳定,但其原子较活泼 | 其单质质软,是银白色固体,导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色火焰 | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
(1)写出元素T的离子结构示意图:______;写出元素X的气态氢化物的分子式:______;写出Z元素原子的核外电子排布式:________;元素Y的原子核外共有_______种形状不同的电子云。
(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式:______。
(3)元素T与氟元素相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是___(填字母)。
a.常温下氟气的颜色比T单质的深
b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质
c.氟与T形成的化合物中T元素显正价
d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目