[化学-选修3物质结构与性质]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式为4s24p4．(2)锗.砷.硒的第一电离能大小排序为As＞Se＞Ge．H2SeO4的酸性比H2SeO3的强.其原因是H2SeO4分了中非羟基氧数大于H2SeO3．(3)H2SeO3的中心原子杂化类型是sp3,SeO32-的立体构型是三角� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．

【化学-选修3物质结构与性质】
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式为4s²4p⁴．
（2）锗、砷、硒的第一电离能大小排序为As＞Se＞Ge．H₂SeO₄的酸性比H₂SeO₃的强，其原因是H₂SeO₄分了中非羟基氧数大于H₂SeO₃．
（3）H₂SeO₃的中心原子杂化类型是sp³；SeO₃^2-的立体构型是三角锥形．与SeO₄^2-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；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4；若该晶胞密度为ρg•cm^-3，硒化锌的摩尔质量为M g/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．

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式；
（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；含氧酸分子中非羟基氧越多，酸性越强；
（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，
故答案为：4s²4p⁴；
（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，含氧酸分子中非羟基氧越多，酸性越强，H₂SeO₄分了中非羟基氧数大于H₂SeO₃，所以H₂SeO₄的酸性比H₂SeO₃的强，
故答案为：As＞Se＞Ge；H₂SeO₄分了中非羟基氧数大于H₂SeO₃；
（3）H₂SeO₃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，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；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；$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰．

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．

练习册系列答案

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1．利用废旧锌铁皮制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO．制备流程图如图：

已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，K_sp（Zn（OH）₂）=1.0×10^-17．请回答下列问题：
（1）已知溶液A中锌转化为锌酸钠（Na₂ZnO₂），写出锌与NaOH溶液反应的化学方程式Zn+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂↑．
（2）调节溶液A的pH最小为8可使Zn²⁺沉淀完全，Zn（OH）₂沉淀制得ZnO，后续操作步骤是过滤、洗涤、灼烧．
（3）调节溶液pH=1-2，加适量的H₂O₂，反应的离子方程式为H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（4）Fe₃O₄胶体粒子不能用减压过滤法实现固液分离理由是胶体粒子太小，过滤时容易透过滤纸．
（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe₃O₄中的二价铁含量，应用稀硫酸酸溶解Fe₃O₄．若需配制浓度为0.01000mol•L^-1的K₂Cr₂O₇标准溶液250mL，下列仪器中不必要用到的有③⑦．（用编号表示）．
①电子天平 ②烧杯 ③锥形瓶 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管
称取ag Fe₃O₄样品，滴定终点消耗0.01000mol•L^-1的K₂Cr₂O₇标准溶液bmL，则Fe₃O₄样品纯度为$\frac{1.392×1{0}^{-2}b}{a}$×100%（K₂Cr₂O₇的还原产物为Cr³⁺，Fe₃O₄式量为232）．

2．

某校化学兴趣小组探究SO₂与FeCl₃溶液的反应，所用装置如图所示（夹持仪器已略去）．
（1）实验前，应先检查装置的气密性；实验中产生的尾气应通入NaOH溶液进行处理．
（2）实验过程中需要配制100mL l mo1•L^-1FeCl₃溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；实际配制过程中，常先将FeCl₃固体完全溶于适量稀盐酸中，再加水稀释，此特殊操作的目的是抑制FeCl₃水解．
（3）该小组同学向5mL l mo1•L^-1FeCl₃溶液中通入足量的SO₂，溶液最终呈浅绿色，写出其反应的离子方程式2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．再打开分液漏斗活塞，逐滴加入煮沸冷却后的NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是先无现象，后生成白色絮状沉淀．
（4）该小组同学在（3）中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔效应，最终溶液呈浅绿色．
【查阅资料】Fe（HSO₃）²⁺在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe³⁺氧化为SO₄^2-．则Fe（HSO₃）²⁺与Fe³⁺在溶液中反应的离子方程式是Fe（HSO₃）²⁺+Fe³⁺+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+3H⁺．
（5）若实验中用5mL一定浓度的浓H₂SO₄与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO₂的体积在标准状况下为672mL，向已冷却的A试管溶液中加入4mo1•L^-1的NaOH溶液30mL时，恰好使Cu²⁺完全沉淀．则所用浓H₂SO₄浓度为18mo1•L^-1．（忽略过程中溶液的体积变化）

19．实验室制备Al（OH）₃沉淀，最适宜的方法是（　　）

	A．	AlCl₃溶液中加入NaOH溶液		B．	AlCl₃溶液中加入足量的氨水
	C．	AlCl₃溶液中加入石灰水		D．	Al₂O₃溶于足量的热水中

6．下列实验方法正确的是（　　）

	A．	通过测定沸点区别生物柴油和矿物柴油
	B．	用水区别乙酸、溴苯和硝基苯
	C．	用溴水区别环己烷、甲苯和环己烯
	D．	用燃烧法区别乙醇、苯和四氯化碳

5．铜在工农业生产中有着广泛的用途．
（1）配制CuSO₄溶液时需加入少量稀H₂SO₄，其原因是Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺（只写离子方程式）．
（2）某同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究．
①图甲是根据反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄设计成铁铜原电池，请图甲中的横线上完成标注．

②图乙中，I是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在II中实现铁上镀铜，则应在a处通入CH₄ （填“CH₄”或“O₂”），b处电极上发生的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O═4OH^-；
若把II中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1molNaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL（标准状况下）时，溶液的pH=13（假设溶液体积变化忽略不计）．
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下K_sp（FeS）=6.3×10^-18mol²•L^-2，K_sp（CuS）=1.3×10^-36mol²•L^-2]．请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu²⁺．

12．关于粗盐提纯的下列说法中正确的是（　　）

	A．	开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
	B．	滤去不溶性杂质后，将滤液移至坩埚内加热浓缩
	C．	当蒸发到剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干
	D．	将制得晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤

9．设N_A为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）

	A．	标准状况下，22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8N_A
	B．	标准状况下，11.2L溴单质含有N_A个溴原子
	C．	常温常压下，28g乙烯和丙烯的混合气体含有的原子总数为6N_A
	D．	1mol乙醇与1mol乙酸混合充分反应后生成乙酸乙酯分子数为N_A

10．有甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH₄⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、H⁺、OH^-、Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-中的不同阴、阳离子各一种组成，已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol/L乙溶液中c（H⁺）＞0.1mol/L；③向丙溶液中滴入AgNO₃溶液有不溶于稀HNO₃的白色沉淀生成．
（1）它们的化学式分别为甲Ba（OH）₂、乙H₂SO₄、丁（NH₄）₂CO₃．
（2）写出甲溶液和丁溶液反应的离子方程式：Ba²⁺+2OH^-+2NH₄⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓+2NH₃•H₂O．
（3）检验乙中阴离子所用试剂的名称是盐酸和氯化钡溶液．

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