Question

【題目】VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現出多種氧化態，含VIA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。請回答下列問題：

(1) S單質的常見形式為S8，其環狀結構如下圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是______；

(2) 原子的第一電離能是指氣態電中性基態原子失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為________________；

(3) Se原子序數為______，其核外M層電子的排布式為______；

(4) H2Se的酸性比H2S__________(填“強”或“弱”)。氣態SeO3分子的立體構型為______，SO32－離子的立體構型為______；

(5) H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步幾乎完全電離，

K2為1.2×10－2，請根據結構與性質的關系解釋：

① H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：__________；

② H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因： ______；

（6）電鍍廠排放的廢水中常含有劇毒的CN－離子，可在X的催化下，先用NaClO將CN－氧化成CNO－，再在酸性條件下CNO－繼續被NaClO氧化成N2和CO2。

① H、C、N、O四種元素的電負性由小到大的順序為_______________________。

② 與CNO－互為等電子體微粒的化學式為_________________（寫出一種即可）。

③ 氰酸（HOCN）是一種鏈狀分子，它與異氰酸（HNCO）互為同分異構體，其分子內各原子最外層均已達到穩定結構，試寫出氰酸的結構式________________。

（7）在CrCl3的水溶液中，一定條件下存在組成為［CrCln（H2O）6－n］x＋（n和x均為正整數）的配離子，將其通過氫離子交換樹脂（R－H），可發生離子交換反應：［CrCln（H2O）6－n］x＋＋xR－H―→Rx［CrCln（H2O）6－n］＋xH＋交換出來的H＋經中和滴定，即可求出x和n，確定配離子的組成。

將含0.0015 mol［CrCln（H2O）6－n］x＋的溶液，與R－H完全交換后，中和生成的H＋需濃度為0.1200 mol·L－1NaOH溶液25.00 mL，可知該配離子的化學式為___

Answer 1

【答案】 sp3 O>S>Se 34 3s23p63d10 強 平面三角形 三角錐形 第一步電離后生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子 H2SeO3和H2SeO4可表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中Se為+6價，正電性更高，導致Se—O—H中O的電子更向Se偏移，越易電離出H+ H＜C＜N＜O CO2（N2O）、SCN ［CrCl（H2O）5］2＋

【解析】(1)根據圖片知，每個S原子含有2個σ鍵和2個孤電子對，所以每個S原子的價層電子對個數是4，則S原子為sp3雜化；
(2)同一主族元素，元素原子失電子能力隨著原子序數的增大而增強，原子失電子能力越強，其第一電離能越小，所以第一電離能大小順序：O＞S＞Se；
(3)Se元素34號元素，M電子層上有18個電子，分別位于3s、3p、3d能級上，所以其核外M層電子的排布式為3s23p63d10；

(4)非金屬性越強的元素，其與氫元素的結合能力越強，則其氫化物在水溶液中就越難電離，酸性就越弱，非金屬性S＞Se，所以H2Se的酸性比H2S強，氣態SeO3分子中Se原子價層電子對個數是3且不含孤電子對，所以其立體構型為平面三角形，SO32-離子中S原子價層電子對個數=3+ (6+2-3×2)=4且含有一個孤電子對，所以其立體構型為三角錐形；

(5)①第一步電離后生成的負離子，較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子，故H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離；

②H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，正電性更高，導致Se-O-H中O的電子更向Se偏移，越易電離出H+，H2SeO4比H2SeO3酸性強；

(6)①氫位于第一周期，碳、氮、氧元素位于第二周期，同周期從左向右，電負性逐漸增大，故電負性大小為H＜C＜N＜O；
②CNO-電子數為22，等電子體為電子數相等，故與CNO-互為等電子體微粒的化學式CO2、N2O、SCN-等；
③氰酸(HOCN)是一種鏈狀分子，且其分子內各原子最外層均已達到穩定結構，碳為四配位，氮為三配位，氧為兩配位，故N≡C-O-H；

(7)中和生成的H+需濃度為0.1200mol/L氫氧化鈉溶液25.00mL，由H++OH-=H2O，可以得出H+的物質的量為0.12mol/L×25.00×10-3L=0.003mol，所以x==2，[CrCln(H2O)6-n]x+中Cr的化合價為+3價，則有3-n=2，解得n=1，即該配離子的化學式為[CrCl(H2O)5]2+。