Question

【题目】硫及其化合物有许多用途。相关物质的物理常数如表所示：

	H2S	S8	FeS2	SO2	SO3	H2SO4
熔点/℃	-85.5	115.2	＞600(分解)	-75.5	16.8	10.3
沸点/℃	-60.3	444.6		-10.0	45.0	337.0

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S2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·cm－3；晶胞中Fe2+位于S22－所形成的八面体的体心，该正八面体的边长为____________nm。

Answer 1

【答案】 哑铃(纺锤) H2S S8、SO2都分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，S8分子间范德华力强；熔沸点S8大于SO2 平面正三角 2 sp3

【解析】

⑴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。

⑵H2S中S原子价层电子对个数= ，SO2中S原子价层电子对个数= 、SO3中S原子价层电子对个数=。

⑶S8、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；
⑷SO3中S原子价层电子对个数=，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。

⑸晶胞边长为anm=a×10-7cm，晶胞体积=(a×10-7cm)3，该晶胞中Fe2+个数=，S22-个数=，根据密度公式进行计算；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(纺锤)形；故答案为：；哑铃(纺锤)。

(2) H2S中S原子价层电子对个数= ，SO2中S原子价层电子对个数= 、SO3中S原子价层电子对个数=，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S；故答案为：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；故答案为：S8、SO2都分子晶体，S8相对分子质量大于SO2，S8分子间范德华力强；熔沸点S8大于SO2。

(4) SO3中S原子价层电子对个数=，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；故答案为：平面正三角；2；sp3。

(5)晶胞边长为anm=a×107cm，晶胞体积=(a×107cm)3，该晶胞中Fe2+个数=，S22-个数=，其晶体密度；晶胞中Fe2+位于S22所形成的八面体的体心，该正八面体的边长为立方体面对角线长度的一半，因此正八面体的边长为nm；故答案为：；。