Question

碲化锌(ZnTe)具有宽禁带的特性，常用于制作半导体材料，在太阳能电池、太赫兹器件、波导以及绿光光电二极管等方面具有良好应用前景。   

(1)碲(Te)元素在周期表中的位置________；核外未成对电子数有________个。

(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态正离子所需的最低能量，第一电离能Zn_____Ga(填“>”、“<”或“=”)。

(3)基态锌原子的核外电子排布式为[Ar]_________；向氯化锌溶液中加入过量的氨水，得到配位化合物[Zn(NH₃)₄]C1₂，则该配位化合物中含有的化学键有____________。

(4)碲的同主族元素的化合物有多种：

①H₂O、H₂S、H₂Se的沸点由大到小顺序是___________，氢化物的还原性H₂S______H₂Te(填“>”、“<”或“=”)。

②SO₂分子中，中心原子采取________杂化；SO₃^2-的VSEPR模型名称为____________。

(5)碲化锌晶体有两种结构，其中一种晶胞结构如右图：晶胞中与Te原子距离最近的Te原子有________个；若两个距离最近的Te原子间距离为a pm，则晶体密度为____g／cm³。

Answer

第5周期、ⅥA族 2 > 3d104s2 离子键、共价键、配位键 H2O、H2Se、H2S < sp2 四面体（或三角锥形） 12

【解析】(1)碲的核电荷数为52，与氧元素同主族，在周期表中的位置第5周期、ⅥA族；基态原子电子排布式为[Kr]4d105s25p4，则根据泡得不相容原理可知，其核外5p轨道上有2个不成对电子；

(2)Zn的价电子排布式为[Ar]3d104s2，Ga的价电子排布式为[Ar]3d104s24p1，很明显Zn的4s为全充满结构，相对稳定，其第一电离能大于Ga，即第一电离能Zn＞Ga；

(3)锌的核电荷数为30，其基态锌原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s2；配位化合物[Zn(NH3)4]C12中含有的化学键有离子键、共价键、配位键；

(4)①H2O分子间有氢键，沸点高，而H2S分子间作用力比H2Se低，H2Se的沸点比H2S高，则沸点由大到小顺序是H2O＞H2Se＞H2S ，非金属性越强，氢化物越稳定，其还原性越弱，S的非金属性比Te强，则氢化物的还原性H2S＜H2Te；

②SO2分子中心原子S原子的价层电子对数为=3，有1对孤对电子对，为sp2杂化；SO32-离子中心原子S原子的价层电子对数为=4，有1对孤对电子对，为三角锥型。

(5)由晶胞的结构可知与晶胞顶点Te原子距离最近的Te原子为晶胞表面的中心原子，因顶点为8个晶胞共用，则晶胞中与与Te原子距离最近的Te原子有12个；晶胞中Te原子数目为8×+6×=4，Zn原子数目为4，晶胞的质量为g=g，两个距离最近的Te原子间距离为a pm，晶胞的边长为apm，晶胞的体积为(apm)3=(a×10-10)3cm3，则晶胞的密度为[g]÷[(a×10-10)3cm3]= g／cm3。

点睛：把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数= (a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数．根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化；中心原子的杂化类型为sp2，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，无孤电子对数，空间构型是平面三角形。