Question

12．最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C₁₆S₈）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H₂分子．
①元素电负性大小关系是：C＜S（填“＞”、“=”或“＜”）．
②分子中C原子的杂化轨道类型为sp²．
③有关键长数据如下：

	C-S	C=S	C16S8中碳硫键
键长/pm	181	155	176

从表中数据可以看出，C₁₆S₈中碳硫键键长介于C-S与C=S之间，原因可能是：分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质．
④C₁₆S₈与H₂微粒间的作用力是范德华力．

Answer 1

分析 ①一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小．电负性大的元素集中在元素周期表的右上角，电负性小的元素集中在左下角；
②对于有机物利用杂化轨道数=孤对电子对数+σ键数进行判断；当n=2，sp杂化；n=3，sp²杂化；n=4，sp³杂化；
③根据键长数据分析；
④分子与分子间的作用力为分子间作用力．

解答 解：①元素周期表中同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减弱，所以元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领，元素的非金属性强者电负性大，其单质的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，H₂CO₃的酸性远不及H₂SO₄的酸性强，所以元素电负性C略小于S，
故答案为：＜；
②根据图2结构可知：碳原子形成2个C-S，1个C=S二键，C原子杂化轨道数为（2+1）=3，C原子采取sp²杂化方式，
故答案为：sp²；
③C-S键长为181pm，C=S键长为155pm，C₁₆S₈中碳硫键键长为176pm，键长介于C-S与C=S之间，原因可能是：分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质，
故答案为：分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质；
④分子之间存在范德华力，C₁₆S₈与H₂微粒间的作用力是范德华力，故答案为：范德华力．

点评 本题考查烯类储氢材料有关知识，涉及元素电负性大小、原子的杂化轨道类型、微粒间的作用力等知识点，题目难度中等，注意杂化轨道数判断，为高频考点．