Question

16．第VIA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種價(jià)態(tài)，含第VIA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．請(qǐng)回答下列問題：
（1）在元素周期表中N、O、F三種元素相鄰，這三種元素的第一電離能由小到大的順序是O＜N＜F．
（2）氧元素的存在影響了很多物質(zhì)的性質(zhì)，乙醇（CH₃CH₂OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）的分子式均為C₂H₆O，但CH₃CH₂OH的沸點(diǎn)高于CH₃OCH₃的沸點(diǎn)，其原因是乙醇分子之間形成氫鍵．
（3）Se元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴．CSe₂首次是由H2Se與CCl₄反應(yīng)后制取的．CSe₂分子內(nèi)的Se-C-Se鍵角大于（填“大于”“等于”或“小于”）H₂Se分子內(nèi)的H-Se-H鍵角．
（4）根據(jù)價(jià)電子對(duì)互斥理論，可以推知SO₂分子的空間構(gòu)型為V形，其中S原子采用的軌道雜化形式為sp²．
（5）銅與氧能形成CuO和Cu₂O兩種氧化物，某種銅的氧化物的結(jié)構(gòu)如圖所示．
①該氧化物的化學(xué)式為CuO．
②該晶體中氧原子的配位數(shù)為4．晶體中距離最近的4個(gè)銅原子構(gòu)成的幾何形狀為正四面體．

Answer 1

分析 （1）同周期元素自左而右，第一電離能呈增大趨勢(shì)；氮原子2p能級(jí)有3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于O；
（2）CH₃CH₂OH含氫鍵，使其沸點(diǎn)升高；
（3）硒是34號(hào)元素，基態(tài)原子核外有34個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其核外電子排布式；根據(jù)分子空間構(gòu)型確定其鍵角相對(duì)大��；
（4）二氧化硫分子中，中心原子S形成兩個(gè)2個(gè)σ鍵和1對(duì)孤對(duì)電子，據(jù)此判斷其中心原子的雜質(zhì)方式及空間構(gòu)型；
（5）①在晶胞結(jié)構(gòu)中，黑顏色球代表的Cu位于體內(nèi)，共4個(gè)；白顏色球代表的O有8個(gè)位于頂點(diǎn)、6個(gè)位于面心，利用均攤法計(jì)算出其化學(xué)式；
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，立方體體心的O原子周圍含有4個(gè)鐵離子，所以其配位數(shù)為4，晶體中距離最近的4個(gè)銅原子構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)．

解答 解：（1）同周期元素自左而右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但是氮原子2p能級(jí)有3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量降低，所以第一電離能高于同周期相鄰元素的第一電離能，所以三者的第一電離能由小到大的順序?yàn)椋篛＜N＜F，
故答案為：O＜N＜F；
（2）CH₃CH₂OH含氫鍵，使其沸點(diǎn)升高，CH₃CH₂OH的沸點(diǎn)高于CH₃OCH₃的沸點(diǎn)，其原因是乙醇分子之間形成氫鍵，故答案為：乙醇分子之間形成氫鍵；
（3）硒是34號(hào)元素，基態(tài)原子核外有34個(gè)電子，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴；CSe₂與CO₂結(jié)構(gòu)相似，二氧化碳是直線型分子，H₂Se分子為v型分子，所以CSe₂分子內(nèi)的Se-C-Se鍵角大于H₂Se分子內(nèi)的H-Se-H鍵角，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁴；大于；
（4）二氧化硫分子中，中心原子S形成兩個(gè)2個(gè)σ鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子，故雜化軌道數(shù)為3，采取sp²雜化，其空間結(jié)構(gòu)為V形，
故答案為：V形；sp²；
（5）①在晶胞結(jié)構(gòu)中，黑顏色球代表的Cu位于體內(nèi)，共4個(gè)；白顏色球代表的O有8個(gè)位于頂點(diǎn)、6個(gè)位于面心，晶胞中總個(gè)數(shù)為：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，化學(xué)式可寫為CuO，
故答案為：CuO；
②氧化銅晶胞的體心的氧離子周圍包圍了4個(gè)銅離子，則其配位數(shù)為4；由于晶體中距離最近的4個(gè)銅原子與體心的氧原子距離完全相同，所以這四個(gè)Cu原子構(gòu)成了正四面體結(jié)構(gòu)，
故答案為：4；正四面體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶胞的計(jì)算、配合物的成鍵情況的判斷、元素周期律的應(yīng)用等知識(shí)，題目難度較大，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力，注意掌握均攤法在計(jì)算晶胞化學(xué)式中的應(yīng)用，明確配合物的成鍵情況．