Question

【題目】利用水熱和有機溶劑等軟化學方法，可合成出含有有機雜化鋅、鍺以及砷等金屬的硒化物，且該硒化物具有離子交換、催化、吸附、半導體等性能，顯示出良好的應用前景。回答下列問題：

（1）鋅基態原子核外電子排布式為________________。元素鍺與砷中，第一電離能較大的是_________（填元素符號，下同），基態原子核外未成對電子數較少的是_______________。

（2）H2SeO3分子中Se原子的雜化形式為____________，H2SeO4的酸性比H2SeO3強，原因是_________。

（3）氣態SeO3分子的立體構型為____________，與SeO3互為等電子體的一種離子為_______（填離子符號）。

（4）硒化鋅是一種重要的半導體材料，其晶胞結構如圖所示，該晶胞中硒原子的配位數為____________，若該晶胞密度為ρg·cm-3，硒化鋅的摩爾質量為Mg·mol-1。用NA代表阿伏伽德羅常數的數值，則晶胞參數ɑ為____________nm。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s2｛[Ar]3d104s2｝ As Ge sp3 H2SeO4分子中非羥基的氧原子數大于H2SeO3 平面三角形 CO32-（或NO3-） 4 ×107

【解析】（1）Zn原子核外電子數為30，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2｛[Ar]3d104s2｝；同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，As的4p能級含有3個電子，為半滿穩定狀態，第一電離能較高，故元素鍺與砷中，第一電離能較大的是As；元素鍺與砷中，基態原子核外未成對電子數分別為2和3，較少的是Ge；(2) H2SeO3分子中Se原子在S8分子中S原子成鍵電子對數為4，孤電子對數為1，即價層電子對數為4，所以其雜化軌道類型為sp3；H2SeO3的分子結構為，Se為+4價，而H2SeO4的分子結構為，Se為+6價，H2SeO4分子中非羥基的氧原子數大于H2SeO3，后者Se原子吸電子能力強，則羥基上氫原子更容易電離出H+；（3）根據價層電子對互斥理論可知，SeO3分子中中心原子含有的孤對電子對數＝＝0，即氣態SeO3分子中Se形成3個δ鍵，沒有孤電子對，所以該分子形成的空間構型是平面三角形；SeO3是24e-，24e-等電子體有：NO3-、CO32-等；（4）根據硒化鋅晶胞結構圖可知，每個鋅原子周圍有4個硒原子，每個硒原子周圍也有4個鋅原子，所以硒原子的配位數為4，該晶胞中含有硒原子個數為8+6×=4，根據==，所以V=，則晶胞的邊長為：cm=×107nm。