Question

13．硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物．
（1）基态硒原子的价层电子排布图为．
（2）锗、砷、硒的第一电离能大小排序为As＞Se＞Ge．（用元素符号表示）
（3）SeO₃^2-的中心原子杂化类型是sp³；SeO₃^2-的立体构型是三角锥形；与SeO₃^2-互为等电体的分子有（写一种物质的化学式即可）CCl₄（或SiF₄）．
（4）H₂Se属于极性（填：极性或非极性）分子；比较H₂O、H₂Se的沸点高低：H₂O＞H₂Se（填“＞”“＜”或“=”），其原因是水分子之间有氢键．单质硒的熔点为217℃，它属于分子晶体．
（5）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为_；若该晶胞密度为pg•cm^-3，硒化锌的摩尔质量为Mg/mol．N_A代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．

Answer 1

分析 （1）硒为34号元素，有6个价电子，据此书写价层电子排布图；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素；同主族，从上到下，元素的第一电离逐渐减小；
（3）根据中心原子的价层电子对数可判断杂化方式及微粒的立体构型，等电子体是指价电子和原子数都相等的微粒；
（4）H₂Se分子中有孤电子对，据此判断分子的极性；根据晶体的性质可判断晶体的类型；
（5）根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，该晶胞中含有硒原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有锌原子数为4，根据$ρ=\frac{m}{V}$可计算出晶胞的体积，进而确定晶胞的边长；

解答 解：（1）硒为34号元素，有6个价电子，所以硒的价层电子排布式为4s²4p⁴，价层电子排布图为
故答案为：；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素，所以Ge、As、Se三种元素的第一电离能的大小顺序是：As＞Se＞Ge，
故答案为：As＞Se＞Ge；
（3）SeO₃^2-的中心原子的价层电子对数为$\frac{6+2}{2}$=4，所以Se杂化方式为sp³杂化，SeO₃^2-的中心原子Se的价层电子对数为$\frac{6+2}{2}$=4，离子中有一个孤电子对，所以SeO₃^2-的立体构型是 三角锥形，等电子体是指价电子和原子数都相等的微粒，与SeO₄^2-互为等电体的分子有CCl₄（或SiF₄），
故答案为：sp³； 三角锥形；CCl₄（或SiF₄）；
（4）H₂Se分子中有孤电子对，所以H₂Se属于 极性分子，水分子之间有氢键，所以沸点高低：H₂O＞H₂Se，单质硒的熔点为217℃，比较小，所以它属于分子晶体，
故答案为：极性；＞；水分子之间有氢键；分子；
（5）根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4，该晶胞中含有硒原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有锌原子数为4，根据$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{V}$，所以V=$\frac{4M}{ρ{N}_{A}}$，则晶胞的边长为$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm，
故答案为：4；$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．

点评 本题考查了价电子排布、原子轨道的杂化、等电子体、分子的极性、分子的空间构型、晶胞的计算等知识，注意把握微粒空间构型的判断方法，侧重对学生综合能力的考查，题目难度中等．