Question

【題目】硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：

回答下列問題：

（1）基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖（軌道表達(dá)式）為____，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為______形。

（2）根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是_________。

（3）圖（a）為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)?/span>_____。

（4）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為_____形，其中共價(jià)鍵的類型有_____種；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為_____。

（5）FeS2晶體的晶胞如圖（c）所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為____g·cm3；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為____nm。1molFeS2晶體中含有陰陽離子總數(shù)為____

Answer 1

【答案】 啞鈴 H2S S8屬于分子晶體，熔點(diǎn)高低與其相對分子質(zhì)量的大小直接相關(guān)，因?yàn)?/span>S8的相對分子質(zhì)量比SO2大的多，因此其熔沸點(diǎn)比SO2高許多 平面三角形 2 sp3雜化 gcm-3 2NA

【解析】

(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子為其3d、4s能級上電子；基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s、2s、2p、3s、3p，最高能級為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴形；

(2)H2S中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=3+=3；

(3)S8、SO2都分子晶體，分子晶體熔沸點(diǎn)與其分子間作用力成正比，分子間作用力與其相對分子質(zhì)量成正比；

(4)SO3中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=3+=3，且不含孤電子對，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型；該分子中S-O原子之間存在共價(jià)鍵；該分子中每個S原子價(jià)層電子對個數(shù)都是4，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型；
(5)晶胞邊長為anm=a×10-7cm，晶胞體積=(a×10-7cm)3，該晶胞中Fe2+個數(shù)=1+12×=4，S22-個數(shù)=8×+6×=4，其晶體密度=；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長根據(jù)正方形對角線的長度計(jì)算。

(1)基態(tài)Fe原子的核外價(jià)電子排布式為[Ar]3d64s2，基態(tài)Fe原子價(jià)層電子為其3d、4s能級上電子，則基態(tài)Fe原子的核外價(jià)電子排布圖為；基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級有1s、2s、2p、3s、3p，最高能級為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴形；

(2)H2S中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=2+=4、SO2中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=2+=3、SO3中S原子價(jià)層電子對個數(shù)=3+=3，中心原子價(jià)層電子對數(shù)不同于其他分子的是H2S；

(3)S8、SO2都分子晶體，分子晶體熔沸點(diǎn)與其分子間作用力成正比，分子間作用力與其相對分子質(zhì)量成正比，S8相對分子質(zhì)量大于SO2，所以分子間作用力S8大于SO2，導(dǎo)致熔沸點(diǎn)S8大于SO2；

(4)SO3中span>S原子價(jià)層電子對個數(shù)=3+=3，且不含孤電子對，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形；該分子中S-O原子之間存在σ和離域大π鍵，所以共價(jià)鍵類型2種；該分子中每個S原子價(jià)層電子對個數(shù)都是4，根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型為sp3；

(5)晶胞邊長為anm=a×10-7cm，晶胞體積=(a×10-7cm)3，該晶胞中Fe2+個數(shù)=1+12×=4，S22-個數(shù)=8×+6×=4，其晶體密度==g/cm3=g/cm3；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的平面對角線為anm，則正八面體的邊長為nm；1molFeS2晶體中含有Fe2+和S22-的總數(shù)為2NA。