题目内容
【题目】硫、锌及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)O和S处于同一主族。H2O及H2S中,中心原子的杂化方式相同,键长及键角如图所示。
①H2O分子中的键长比H2S中的键长短,其原因是________。
②H2O分子中的键角∠HOH比H2S分子中的键角∠HSH大,其原因是________。
(2)单质硫与热的NaOH浓溶液反应的产物之一为Na2S3。S32-的空间构型为______,中心原子的杂化方式为_______。
(3)噻吩()广泛应用于合成医药、农药、染料工业。
①噻吩分子中含有______个σ键。
②分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则噻吩分子中的大π键应表示为________。
③噻吩的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,后者沸点较高,其原因是_________。
(4)冰晶体的结构与金刚石的结构相似,属立方晶系。如图,将金刚石晶胞中的C原子全部置换成O原子,O原子与最近距离的四个O原子相连,H原子插入两个相连的O原子之间,与氧形成一个共价键和一个氢键,即为冰中的共价键和氢键。0℃时冰晶体中氢键的键长(定义氢键的键长为O—H…O的长度)为_____cm(列出计算式即可)。(0℃时冰密度为0.9g/cm3。)
【答案】原子半径:O< S,故H-O键的键长较短 O的半径小于S,成键电子对间距小,斥力大,键角变大,故H2O分子中的键角更大 V形 sp3 9 吡咯分子间可形成氢键,而噻吩分子间不能形成氢键
【解析】
(1)①从形成共价键的原子半径大小比较共价键的键长;
②从原子半径大小及成键电子对间的斥力大小影响分析;
(2)单质硫与热的NaOH 浓溶液反应的产物之一为Na2S3,S32-属多硫链的一种,S32-的空间构型为V形,S原子均为sp3杂化;
(3)①单键为σ键,双键中一根为σ键,一根为π键,噻吩()分子为平面结构,S原子价电子排布式为3s23p4,形成两根共价键后,S的pz轨道中一对电子与环上的π电子共轭,形成离域大π键,噻吩的芳香性仅比苯弱一点,据此分析;
②噻吩的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,后者沸点较高,吡咯环中存在N,N的电负性较S大,考虑形成分子间氢键使沸点升高;
(5)用均摊方法计算晶体中一个晶胞中含有的H2O分子数,可计算出晶胞的质量,结合晶体的密度公式,可得晶胞参数,再分析晶胞中最近的两个O原子的距离为晶胞体对角线的计算。
(1)①由于原子半径O<S,所以H2O分子中的H-O键长比H2S中的H-S键长短;
②H2O分子和H2S分子都是V形分子,但由于O原子的半径小于S原子半径,成键电子对间距小,斥力大,使键角变大,故H2O分子中的键角更大;
(2)单质硫与热的NaOH 浓溶液反应的产物之一为Na2S3,S32-属多硫链的一种,S32-的空间构型为V形,S原子均为sp3杂化;
(3)①单键为σ键,双键中一个为σ键,一个为π键,噻吩为:,则1个噻吩分子中含σ键有5+4=9个;噻吩分子为平面结构,S原子价电子排布式为3s23p4,形成两个共价键,环中存在两根π键,为单双建交替,pz轨道交盖可形成离域大π键,S的pz轨道中一对电子与环上的π电子共轭,形成离域大π键,噻吩的芳香性仅比苯弱一点,符合休克尔规则,形成五中心六电子的离域大π键,记为;
②噻吩的沸点为84℃,吡咯()的沸点在129~131℃之间,后者沸点较高,吡咯环中存在N,N的电负性较S大,吡咯能形成分子间氢键使沸点升高,而噻吩分子间不能形成氢键;
(5)在一个晶胞中含有水分子数目为×8+×6+4=8,晶胞的质量为m=,然后根据ρ=计算出晶胞参数L=cm,晶胞体对角线长度为span>cm,由于两个最近的O原子之间的距离为晶胞体对角线的,所以两个最近的O原子之间的距离a=cm。
【题目】下表是周期表中的一部分,根据A-I在周期表中的位置,请按要求回答下列问题:
周期 族 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
一 | A | |||||||
二 | D | E | G | I | ||||
三 | B | C | F | H |
(1)A-I中元素,化学性质最不活泼的是__________(用元素符号),还原性最强的单质是__________(用元素符号);
(2)A-I中最高价氧化物的水化物酸性最强的酸是__________(用化学式);
(3)用电子式表示D元素最高价氧化物的形成过程span>__________;
(4)写出B与C两元素最高价氧化物的水化物之间反应的离子方程式__________