Question

VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：

（1） S单质的常见形式为S₈，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是______；

（2）H₂Se的酸性比H₂S__________(填“强”或“弱”)。气态SeO₃分子的立体构型为______，SO₃^2－离子的立体构型为______；

（3）H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因：______；

（4）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____________(列式并计算)，a位置S^2－离子与b位置Zn^2＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。

Answer

（1）sp3 （2）强 平面三角形，三角锥形 （3）非羟基氧原子多 （4）4.1

【解析】

试题分析：（1）由S8分子结构可知，在S8分子中S原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，即价层电子对数为4，因此S原子采用的杂化轨道方式为sp3；

（2）同主族元素对应的氢化物中，元素的非金属性越强，对应的氢化物的酸性越弱，则H2Se的酸性比H2S强。气态SeO3分子中Se形成3个δ键，没有孤电子对，为平面三角形分子，SO32﹣中S形成3个δ键，孤电子对数为，则为三角锥形；

（3）H2SeO3的分子结构为，Se为+4价，而H2SeO4的分子结构为，Se为+6价，后者Se原子吸电子能力强，导致Se﹣O﹣H中的O原子更向Se偏移，则羟基上氢原子更容易电离出H+，酸性越强；

（4）晶胞中含有S离子位于顶点和面心，共含有，Zn离子位于体心，共4个，则晶胞中平均含有4个ZnS，质量为，晶胞的体积为（540.0×10﹣10cm）3，则密度为g•cm﹣3；四个Zn2+在体内的四个小立方体的中心，不在同一平面上，过b向上面作垂线，构成直角三角形，两边分别为、，即可求出斜边为a（a 为晶胞边长），则a位置S2﹣离子与b位置Zn2+离子之间的距离为×540.0pm＝135pm或 或＝。

【考点定位】本题主要是考查物质结构与性质相关知识，涉及杂化轨道、含氧酸酸性、分子的立体构型、晶胞的计算等。

【名师点晴】物质结构与性质常考知识点有：（1）电子排布式、轨道表示式、成对未成对电子、全满半满（2）分子立体构型（3）氢键（4）晶体类型、特点、性质（5）分子的极性（6）性质比较：熔沸点、稳定性、溶解性、电负性、电离能（7）杂化（8）晶胞（9）配位键、配合物（10）等电子体（11）σ键和π键。出题者都想尽量在一道题中包罗万象，考查面广一点，所以复习时不能留下任何知识点的死角。核心知识点是必考的，一定要牢固掌握基础知识；细心审题，准确运用化学用语回答问题是关键。其中杂化类型的判断和晶胞的分析和计算是难点，杂化类型的判断可以根据分子结构式进行推断，杂化轨道数＝中心原子孤电子对数(未参与成键)＋中心原子形成的σ键个数，方法二为根据分子的空间构型推断杂化方式，（1）只要分子构型为直线形的，中心原子均为sp杂化，同理，只要中心原子是sp杂化的，分子构型均为直线形。（2）只要分子构型为平面三角形的，中心原子均为sp2杂化。（3）只要分子中的原子不在同一平面内的，中心原子均是sp3杂化。（4）V形分子的判断需要借助孤电子对数，孤电子对数是1的中心原子是sp2杂化，孤电子对数是2的中心原子是sp3杂化。关于晶胞的分析和计算，解答此类问题的关键是正确分析微粒在晶胞中的位置关系，结合晶胞的结构特点和数学有关知识进行晶胞的有关计算。