题目内容
【题目】硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
回答下列问题:
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为____,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形。
(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。
(3)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为_____。
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为_____形,其中共价键的类型有_____种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为_____。
(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为____g·cm3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为____nm。1molFeS2晶体中含有阴阳离子总数为____
【答案】 哑铃 H2S S8属于分子晶体,熔点高低与其相对分子质量的大小直接相关,因为S8的相对分子质量比SO2大的多,因此其熔沸点比SO2高许多 平面三角形 2 sp3杂化
gcm-3
2NA
【解析】
(1)基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子;基态S原子电子占据的能级有1s、2s、2p、3s、3p,最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃形;
(2)H2S中S原子价层电子对个数=2+=4、SO2中S原子价层电子对个数=2+
=3、SO3中S原子价层电子对个数=3+
=3;
(3)S8、SO2都分子晶体,分子晶体熔沸点与其分子间作用力成正比,分子间作用力与其相对分子质量成正比;
(4)SO3中S原子价层电子对个数=3+=3,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型;该分子中S-O原子之间存在共价键;该分子中每个S原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型;
(5)晶胞边长为anm=a×10-7cm,晶胞体积=(a×10-7cm)3,该晶胞中Fe2+个数=1+12×=4,S22-个数=8×
+6×
=4,其晶体密度=
;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面体的体心,该正八面体的边长根据正方形对角线的长度计算。
(1)基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64s2,基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子,则基态Fe原子的核外价电子排布图为;基态S原子电子占据的能级有1s、2s、2p、3s、3p,最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃形;
(2)H2S中S原子价层电子对个数=2+=4、SO2中S原子价层电子对个数=2+
=3、SO3中S原子价层电子对个数=3+
=3,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S;
(3)S8、SO2都分子晶体,分子晶体熔沸点与其分子间作用力成正比,分子间作用力与其相对分子质量成正比,S8相对分子质量大于SO2,所以分子间作用力S8大于SO2,导致熔沸点S8大于SO2;
(4)SO3中span>S原子价层电子对个数=3+=3,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面正三角形;该分子中S-O原子之间存在σ和离域大π键,所以共价键类型2种;该分子中每个S原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型为sp3;
(5)晶胞边长为anm=a×10-7cm,晶胞体积=(a×10-7cm)3,该晶胞中Fe2+个数=1+12×=4,S22-个数=8×
+6×
=4,其晶体密度=
=
g/cm3=
g/cm3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面体的体心,该正八面体的平面对角线为
anm,则正八面体的边长为
nm;1molFeS2晶体中含有Fe2+和S22-的总数为2NA。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)