Question

【题目】硫及其化合物广泛存在于自然界中。

(1)四硫富瓦烯分子结构如图所示，其碳原子杂化轨道类型为_________，根据电子云的重叠方式其含有的共价键类型为___________，1mol四硫富瓦烯中含有σ键数目为__________。

(2)煅烧硫铁矿时发生的反应为FeS2+O2Fe2O3+SO2，所得产物SO2再经催化氧化生成SO3，SO3被水吸收生成硫酸。

①基态S原子存在____________对自旋方向相反的电子。

②离子化合物FeS2中，Fe2+的电子排布式为__________，与S22-互为电子体的离子是____________。

③气体SO3分子的空间构型为__________，中心原子阶层电子对数为____________。

(3)闪锌矿是一种自然界含Zn元素的矿物，其晶体结构属于立方晶体（如下图所示），Zn属于_______区元素，在立方ZnS晶体结构中S2-的配位数为______________，若立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3，晶胞参数a=______nm（列出计算式），晶胞中A、B的坐标分别为A（， ， ）、B（， ， ），则C点的坐标为____________。

Answer 1

【答案】 sp2 σ键和π键 15NA 7 1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6） O22- 平面三角形 3 )ds 4 （0. 0. 0.）

【解析】(1)根据四硫富瓦烯分子结构可判断碳原子均形成碳碳双键，碳原子杂化轨道类型为sp2，根据电子云的重叠方式其含有的共价键类型为σ键和π键。单键均是σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则1mol四硫富瓦烯中含有σ键数目为15NA。(2)①基态S原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p4，存在7对自旋方向相反的电子。②铁的原子序数是26，Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6）。原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则与S22-互为电子体的离子是O22-。③SO3分子中硫原子不存在孤对电子，价层电子对数是3，气体SO3分子的空间构型为平面三角形，中心原子阶层电子对数为3。(3)区的名称来自于按照构造原理最后填入电子的轨道名称，Zn属于ds区元素。在立方ZnS晶体结构中S2-的配位数为4。ZnS晶胞中的晶胞参数为anm，则晶胞的体积为(a×10-6cm)3，晶胞中含有4个ZnS，则1mol晶胞的质量为97×4g，1mol晶胞的体积为(a×10-7cm)3×6.02×1023，则ZnS晶体的密度为ρg·cm-3=(97×4g)÷[(a×10-7cm)3×6.02×1023]，解得a=nm。晶胞中C位于顶点处，C点的坐标为（0，0，0）。