Question

【題目】硫和鋅及其化合物用途廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)硫原子的價(jià)電子排布圖為___________。

（2）已知基態(tài)鋅、銅的電離能如表所示：

由表格數(shù)據(jù)知，I2(Cu)＞I2(Zn)的原因是__________。

（3）H2O分子中的鍵長比H2S中的鍵長______（填“長”或“短”）。H2O分子的鍵角比H2S的鍵角大，其原因是_______。

（4）S8與熱的濃NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Na2S3,S32-的空間構(gòu)型為_________。

（5）噻吩（）廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè)。

①噻吩分子中的大π鍵可用符號(hào) 表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為 ），則噻吩分子中的大π鍵應(yīng)表示為______。

②噻吩的沸點(diǎn)為84 ℃，吡咯（）的沸點(diǎn)在129～131 ℃之間，后者沸點(diǎn)較高，其原因是___。1 mol吡咯含____mol σ鍵。

（6）硫化鋅是一種半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

已知：硫化鋅晶體密度為d g·cm3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，則Zn2和S2之間的最短核間距（x）為_________nm（用代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】 Zn 失去第二個(gè)電子達(dá)到 3d10 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而 Cu 失去第一個(gè)電子即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 短 氧原子半徑小于硫，水分子中成鍵電子對(duì)之間排斥力大于 H2S V 形 吡咯分子間存在氫鍵 10

【解析】

(1)硫?yàn)?/span>16號(hào)元素，據(jù)此書寫價(jià)電子排布圖；

(2)Zn 為30號(hào)元素，價(jià)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2， Cu為29號(hào)元素，價(jià)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，據(jù)此分析I2(Cu) ＞I2(Zn) 的原因；

(3)O原子半徑比S原子半徑��；O的電負(fù)性大于S，鍵合電子對(duì)偏向O，據(jù)此分析解答；

(4)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)計(jì)算S32-的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分析判斷；

(5)①噻吩()分子為平面結(jié)構(gòu)，環(huán)中存在兩根π鍵，S的pz軌道中一對(duì)電子與環(huán)上的π電子共軛，形成離域大π鍵，據(jù)此分析解答；②吡咯環(huán)中存在N，N的電負(fù)性較S大，吡咯能形成分子間氫鍵；根據(jù)吡咯()的結(jié)構(gòu)判斷1 mol吡咯含有的σ鍵數(shù)；

(6)根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Zn、S原子數(shù)目，確定晶胞質(zhì)量，根據(jù)晶胞的密度計(jì)算晶胞棱長，Zn2和S2之間的最短核間距(x)為體對(duì)角線長度的，據(jù)此分析計(jì)算。

(1)硫?yàn)?/span>16號(hào)元素，最外層有6個(gè)電子，價(jià)電子排布圖為，故答案為：；

(2)Zn 為30號(hào)元素，價(jià)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，失去第二個(gè)電子達(dá)到 3d10 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而 Cu為29號(hào)元素，價(jià)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，失去第一個(gè)電子即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使得I2(Cu) ＞I2(Zn) ，故答案為：Zn 失去第二個(gè)電子達(dá)到 3d10 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而 Cu 失去第一個(gè)電子即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；

(3)O原子半徑比S原子半徑小，使得H2O分子中的鍵長比H2S中的鍵長短；O的電負(fù)性大于S，鍵合電子對(duì)偏向O，鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)間斥力增大，鍵角增大，使得H2O分子中的鍵角∠HOH 比H2S分子中的鍵角∠HSH 大，故答案為：短：氧原子半徑小于硫，水分子中成鍵電子對(duì)之間排斥力大于 H2S；

(4)單質(zhì)硫與熱的NaOH 濃溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Na2S3，S32-屬多硫鏈的一種，S32-的中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+=4，采用sp3雜化，中心原子形成2個(gè)σ鍵、還有2個(gè)孤電子對(duì)，因此S32-的空間構(gòu)型為V形，故答案為：V形；

(5)①噻吩()分子為平面結(jié)構(gòu)，環(huán)中存在兩根π鍵，S原子價(jià)電子排布式為3s23p4，S的pz軌道中一對(duì)電子與環(huán)上的π電子共軛，形成離域大π鍵，形成五中心六電子的離域大π鍵，記為，故答案為：；

②噻吩的沸點(diǎn)為84℃，吡咯( )的沸點(diǎn)在129～131℃之間，后者沸點(diǎn)較高，因?yàn)檫量┉h(huán)中存在N，N的電負(fù)性較S大，吡咯能形成分子間氫鍵使沸點(diǎn)升高，而噻吩分子間不能形成氫鍵，根據(jù)吡咯()的結(jié)構(gòu)可知，1 mol吡咯含有4molC-H鍵、1molC-C鍵、2molC=C鍵、2molC-N鍵、1molN-H鍵，共含10mol σ鍵，故答案為：吡咯分子間存在氫鍵；10；

(6)晶胞中Zn原子數(shù)目=4、S原子數(shù)目=8×+6×=4，晶胞質(zhì)量==g，設(shè)晶胞棱長為 a nm，則dgcm-3×(a×10-7 cm)3=g，解得a=×107 nm，Zn2和S2之間的最短核間距(x)為體對(duì)角線長度的，因此Zn2和S2之間的最短核間距(x)為××107 nm，故答案為：××107 。