Question

20．用于合成氨的工业煤气中含有H₂S、C₂H₅SH（乙硫醇）、COS（羰基硫）、CS₂等含硫化合物，工业上无机硫常用氧化锌法处理，有机硫可用钴钼催化加氢处理．
H₂S+ZnO═ZnS+H₂O；   
C₂H₅SH+ZnO═ZnS+C₂H₄+H₂O；
C₂H₅SH+H₂═C₂H₆+H₂S；   
COS+H₂═CO+H₂S；   
CS₂+4H₂═CH₄+2H₂S
（1）钴原子在基态时核外电子排布式为[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²．
（2）下列有关分子结构的说法正确的是ABCD（填字母）．
A．C₂H₄分子中有5个σ键和1个π键
B．COS分子（结构如图1）中键能C=O＞C=S
C．H₂S分子呈V形结构
D．CH₄、C₂H₆分子中碳原子均采用sp₃杂化
（3）下列有关说法不正确的是C    （填字母）．
A．H₂O、CO、COS均是极性分子
B．相同压强下沸点：CS₂＞CO₂
C．相同压强下沸点：C₂H₅SH＞C₂H₅OH
D．相同压强下沸点：CO＞N₂
（4）β-ZnS的晶胞结构如图2，晶胞中S₂数目为4   个．
（5）具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO，ZnS熔点为1830℃，ZnO熔点为1975℃，后者较前者高是由于氧离子半径比硫离子小，晶格能大．
（6）钼的一种配合物化学式为：Na₃[Mo（CN）₈]•8H₂O，中心原子的配位数为8．

Answer 1

分析 （1）钴元素的原子序数是27号，其原子核外有27个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）A．共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键；
B．键长与键能成反比；
C．根据价层电子对互斥理论确定分子的空间构型；
D．根据据此电子对互斥理论确定原子的杂化方式；
（3）A．正负电荷重心不重合的为极性分子；
B．共价化合物的沸点与其相对分子质量成正比；
C．结构相似的分子，其沸点与相对分子质量成正比，氢键能增大物质的沸点；
D．相对分子质量相同的分子，其沸点还与分子的极性有关；
（4）利用均摊法计算硫离子的数目；
（5）具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO，ZnS熔点为1830℃，ZnO熔点为1975℃，熔点大小与离子晶体的晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比；
（6）Mo原子的配位数是8．

解答 解：（1）钴元素的原子序数是27号，其原子核外有27个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，
故答案为：[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；
（2）A．共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键，C₂H₄分子中有5个σ键和1个π键，故A正确；
B．键长与键能成反比，C=O的键长小于C=S，所以COS分子（结构如图1）中键能C=O＞C=S，故B正确；
C．硫化氢分子中，硫原子中含有2个共用电子对和2个孤电子对，则H₂S分子呈V形结构，故C正确；
D．甲烷分子和乙烷分子中，每个碳原子都含有4个共价单键，所以CH₄、C₂H₆分子中碳原子均采用sp³杂化，故D正确；
故选ABCD；
（3）A．H₂O、CO、COS分子中正负电荷重心不重合，所以均是极性分子，故A正确；
B．CS₂、COS、CO₂的结构相似，其沸点与相对分子质量成正比，所以同压强下沸点：CS₂＞CO₂，故B正确；
C．结构相似的分子，其沸点与相对分子质量成正比，氢键能增大物质的沸点，所以相同压强下沸点：C₂H₅SH＜C₂H₅OH，故C错误；
D．CO沸点比N₂高和分子的极性有关，前者是极性分子，后者是非极性分子，所以 相同压强下沸点：CO＞N₂，故D正确；
故选C；
（4）根据图知，硫离子个数=$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，
故答案为：4；
（5）离子晶体的熔点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比，氧化锌和硫化锌中，氧离子半径小于硫离子，所以氧化锌的晶格能大于硫化锌，则氧化性的熔点高于硫化锌，
故答案为：氧离子半径比硫离子小，晶格能大；
（6）Na₃[Mo（CN）₈]•8H₂O中中心原子的配位数是8，故答案为：8．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及知识点较多，同时考查学生空间想象能力、知识运用能力，难度较大．