Question

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ZnO法处理，处理后的产物中含有CH₄、C₂H₆、C₂H₄、CO等物质．有机硫可用钴钼催化加氢处理．
（1）下列说法正确的是

 

（填字母）．
A．C₂H₄分子中有4个σ键和1个π键
B．H₂S分子呈V形结构
C．COS、CH₄、C₂H₆分子中碳原子分别采用sp²、sp³、sp³杂化
D．相同压强下沸点：CS₂＞CO₂
E．相同压强下沸点：C₂H₅SH＞C₂H₅OH
F．相同压强下沸点：CO＞N₂
（2）β-ZnS的晶胞结构如右图15，晶胞中S^2-数目为

 

个．
（3）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

 

．
（4）雷尼镍（Raney-Ni）是一种历史悠久、应用广泛的催化剂，由镍-铝合金为原料制得．实验室检验Ni²⁺可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀．
①Ni²⁺在基态时，核外电子排布式为：

 

．
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力（镍的配位数为4）．

Answer 1

考点：配合物的成键情况,元素周期律的作用,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别

专题：

分析：（1）A．共价单键为σ键，共价双键中一个是σ键、一个是π键；
B．根据价层电子对互斥理论确定分子的空间构型，H₂S的中心原子含有2个共用电子对和2个孤电子对，则H₂S分子呈V形结构；
C．COS的中心原子价层电子对数为2，采取sp杂化，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；
D．CS₂、CO₂属于分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，相同压强下沸点越高；
E．C₂H₅OH分子间能形成氢键，氢键是一种比范德华力更强的分子间作用力，可显著增大物质的沸点；
F．CO和N₂是等电子体，CO为极性分子，N₂是非极性分子，极性分子的沸点高于非极性分子的沸点；
（2）利用均摊法计算硫离子的数目，根据图知，硫处于8个顶点、4条棱边、2个面心，1个体心，因此硫离子个数=8×

1

8

+4×

1

4

+2×

1

2

+1×1=4；
（3）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；
（4）①根据核外电子排布规律书写，注意原子形成阳离子先失去高能层的电子；
②Ni²⁺含有空轨道，N原子含有孤对电子对，N原子与Ni²⁺形成配位键，氧原子与氢原子之间形成氢键．

解答： 解：（1）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错误；
B．H₂S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B正确；
C．COS的中心原子价层电子对数为2，采取sp杂化，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C错误；
D．CS₂、CO₂属于分子晶体，CS₂的相对分子质量大于CO₂，因此相同压强下沸点：CS₂＞CO₂，故D正确；
E．C₂H₅SH的范德华力比大，但C₂H₅OH分子间能形成氢键，氢键是一种比范德华力更强的分子间作用力，可显著增大物质的沸点，因此相同压强下沸点：C₂H₅SH＜C₂H₅OH，故E错误；
F．CO和N₂是等电子体，等电子体的沸点于分子极性有关，CO为极性分子，N₂是非极性分子，极性分子的沸点高于非极性分子的沸点，故F正确；
故选BDF；
（2）根据图知，硫处于8个顶点、4条棱边、2个面心，1个体心，因此硫离子个数=8×

1

8

+4×

1

4

+2×

1

2

+1×1=4，
故答案为：4；
（3）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；
（4）①Ni原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，失去4s能级的2个电子形成Ni²⁺，基态时Ni²⁺核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；
②Ni²⁺含有空轨道，N原子含有孤对电子对，N原子与Ni²⁺形成配位键，不同分子中氧原子与氢原子之间形成氢键，如图所示：，
故答案为：．

点评：本题考查物质结构和性质，涉及知识点较多，题目综合性较大，考查知识点有化学键、杂化轨道、核外电子排布规律、晶体类型及物理性质比较、晶胞的计算等，同时考查学生空间想象能力、知识运用能力．