Question

【題目】硫及其化合物有許多用途，相關物質的物理常數如下表所示：

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

回答下列問題：

（1）基態Fe原子價層電子的軌道表示式為_________，基態S原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為________形。

（2）根據價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態分子中，中心原子價層電子對數不同于其他分子的是____________。

（3）圖(a)為S8的結構，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為___________。

（4）氣態三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構型為____________形，其中共價鍵的類型有________種；固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為__________。

（5）FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M、阿伏加德羅常數的值為NA，其晶體密度的計算表達式為______g·cm－3。

Answer 1

【答案】 啞鈴（或紡錘） H2S S8相對分子質量大，分子間范德華力強 平面(正)三角 2 sp3 ×1021

【解析】

（1）基態Fe原子價層電子為其3d、4s能級上電子，基態S原子電子占據的能級有1s、2s、2p、3s、3p，最高能級為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴形；

（2）H2S中S原子價層電子對個數、SO2中S原子價層電子對個數、SO3中S原子價層電子對個數；

（3）S8、SO2都分子晶體，分子晶體熔沸點與其分子間作用力成正比，分子間作用力與其相對分子質量成正比；

（4）SO3中S原子價層電子對個數，且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷其空間構型；該分子中S-O原子之間存在共價鍵；該分子中每個S原子價層電子對個數都是4，根據價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型；

（5）晶胞邊長為，晶胞體積，該晶胞中Fe2＋個數，S22－個數，其晶體密度。

(1)基態Fe原子的核外價電子排布式為[Ar]3d64S2,基態Fe原子價層電子為其3d、4s能級上電子,則基態Fe原子的核外價電子排布圖為；

基態S原子電子占據的能級有1s、2s、2p、3s、3p,最高能級為3p,其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形，

故答案為：;啞鈴(紡錘)；

(2) H2S中S原子價層電子對個數、SO2中S原子價層電子對個數、SO3中S原子價層電子對個數，

故答案為：H2S；

(3)S8、SO2都分子晶體,分子晶體熔沸點與其分子間作用力成正比,分子間作用力與其相對分子質量成正比,S8相對分子質量大于SO2,所以分子間作用力S8大于SO2,導致熔沸點S8大于SO2，

故答案為：S8相對分子質量大，分子間范德華力強；

(4 SO3中S原子價層電子對個數,且不含孤電子對,根據價層電子對互斥理論判斷其空間構型為平面(正)三角;該分子中SO原子之間存在σ和離域大π鍵,所以共價鍵類型2種;該分子中每個S原子價層電子對個數都是4,根據價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型為sp3，

故答案為：平面(正)三角;2;sp3；

(5) 晶胞邊長為，晶胞體積，該晶胞中Fe2＋個數，S22－個數，其晶體密度 ，

故答案為： ×1021。