Question

ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含ⅥA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途．請回答下列問題：
（1）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(jù)結構與性質的關系解釋：
①H₂SeO₃和H₂SeO₄第一步電離程度大于第二步電離的原因：

 

．
②H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性強的原因：

 

．
（2）ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應用廣泛．立方ZnS晶體結構如右圖所示，其晶胞邊長為540.0pm，其密度為

 

g/cm³（列式并計算），a位置S^2-與b位置Zn²⁺之間的距離為

 

pm（列式表示）．

Answer 1

考點：晶胞的計算,弱電解質在水溶液中的電離平衡

專題：

分析：（1）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；
②根據(jù)中心元素Se的化合價可以判斷電性高低，電性越高，對Se-O-H中O原子的電子吸引越強，越易電離出H⁺；
（2）利用均攤法計算晶胞中Zn、S原子數(shù)目，進而計算晶胞質量，再根據(jù)ρ=

m

V

計算晶胞密度；
b位置黑色球與周圍4個白色球構成正四面體結構，黑色球與兩個白色球連線夾角為109°28′，計算a位置白色球與面心白色球距離，設a位置S^2-與b位置Zn²⁺之間的距離，由三角形中相鄰兩邊、夾角與第三邊關系：a²+b²-2abcosθ=c²計算．

解答： 解：（1）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，
故答案為：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；
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，
故答案為：H₂SeO₃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⁺；
（2）晶胞中含有白色球位于頂點和面心，共含有8×

1

8

+6×

1

2

=4，黑色球位于體心，共4個，則晶胞中平均含有4個ZnS，質量為4×（87÷6.02×10²³）g，晶胞的體積為（540.0×10^-10cm）³，則密度為[4×（87÷6.02×10²³）g]÷（540.0×10^-10cm）³=4.1g?cm^-3；
b位置黑色球與周圍4個白色球構成正四面體結構，黑色球與兩個白色球連線夾角為109°28′，a位置白色球與面心白色球距離為540.0pm×

2

2

=270

2

pm，設a位置S^2-與b位置Zn²⁺之間的距離為y pm，由三角形中相鄰兩邊、夾角與第三邊關系：y²+y²-2y²cos109°28′=（270

2

）²，解得y=

270

1-cos109°28′

，
故答案為：4.1；

270

1-cos109°28′

．

點評：本題考查晶胞計算、分子結構與性質，晶胞計算需要學生具備一定的空間想象與數(shù)學計算能力，難度較大．