Question

I.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，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是_____。

（2）H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因：_________。

（3）ZnS在光导体材料、荧光体、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图2所示，其晶胞边长为a pm，密度为______g⋅cm⁻³。(用含a和N_A的表达式填空)

II．氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。化肥(NH₄)₂SO₄中会含有N₄H₄₍SO₄)₂，该物质在水中电离出SO₄^2-和N₄H₄⁴⁺，N₄H₄⁴⁺遇到碱性溶液会生成一种形似白磷(P₄)的N₄分子。请回答下列问题：

（4）N₄分子中的氮氮键的键角为____，1molN₄分子中含有的氮氮键的数目为____。

（5）N₄比P₄的沸点____（填“高”或“低”），原因为________。

Answer

sp3 非羟基氧原子多 60゜ 6NA 低 N4和P4都是非极性分子，N4比P4的相对分子质量小，分子间范德华力弱

【解析】

根据图示的空间结构判断化学键的类型及轨道杂化方式；运用均摊法确定化学式，根据晶胞的结构计算晶胞的密度；根据晶体类型及分子的极性比较物质的熔沸点。

I.（1）如图所示，每个S形成两个σ键，还有2对孤对电子，价层电子对数为4，则S原子采用的轨道杂化方式是sp3；

（2）H2SeO3的分子中的Se为+4价，非羟基氧原子数为1；而H2SeO4的分子中的Se为+6价，非羟基氧原子数为2，后者Se原子吸电子能力强，导致羟基上氢原子更容易电离出H+，所以酸性H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因为：硒酸分子中非羟基氧原子较多；

（3）运用均摊法计算晶胞中S原子数目为8×1/8+6×1/2=4，Zn原子数目为4，则晶胞密度为：；

II．（4）N4类似于白磷的结构，白磷分子为正四面体结构，所以N4分子中的氮氮键的键角为60゜，1molN4分子中含有的氮氮键的数目为6NA；

（5）N4比P4的沸点低；原因为N4和P4都是非极性分子，N4比P4的相对分子质量小，分子间范德华力弱。