Question

【題目】硫及其化合物廣泛存在于自然界中。

(1)四硫富瓦烯分子結(jié)構(gòu)如圖所示，其碳原子雜化軌道類型為_________，根據(jù)電子云的重疊方式其含有的共價(jià)鍵類型為___________，1mol四硫富瓦烯中含有σ鍵數(shù)目為__________。

(2)煅燒硫鐵礦時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為FeS2+O2Fe2O3+SO2，所得產(chǎn)物SO2再經(jīng)催化氧化生成SO3，SO3被水吸收生成硫酸。

①基態(tài)S原子存在____________對(duì)自旋方向相反的電子。

②離子化合物FeS2中，F(xiàn)e2+的電子排布式為__________，與S22-互為電子體的離子是____________。

③氣體SO3分子的空間構(gòu)型為__________，中心原子階層電子對(duì)數(shù)為____________。

(3)閃鋅礦是一種自然界含Zn元素的礦物，其晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶體（如下圖所示），Zn屬于_______區(qū)元素，在立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)中S2-的配位數(shù)為______________，若立方ZnS晶體的密度為ρg·cm-3，晶胞參數(shù)a=______nm（列出計(jì)算式），晶胞中A、B的坐標(biāo)分別為A（， ， ）、B（， ， ），則C點(diǎn)的坐標(biāo)為____________。

Answer 1

【答案】 sp2 σ鍵和π鍵 15NA 7 1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6） O22- 平面三角形 3 )ds 4 （0. 0. 0.）

【解析】(1)根據(jù)四硫富瓦烯分子結(jié)構(gòu)可判斷碳原子均形成碳碳雙鍵，碳原子雜化軌道類型為sp2，根據(jù)電子云的重疊方式其含有的共價(jià)鍵類型為σ鍵和π鍵。單鍵均是σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，則1mol四硫富瓦烯中含有σ鍵數(shù)目為15NA。(2)①基態(tài)S原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p4，存在7對(duì)自旋方向相反的電子。②鐵的原子序數(shù)是26，F(xiàn)e2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6（或[Ar]3d6）。原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的是等電子體，則與S22-互為電子體的離子是O22-。③SO3分子中硫原子不存在孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3，氣體SO3分子的空間構(gòu)型為平面三角形，中心原子階層電子對(duì)數(shù)為3。(3)區(qū)的名稱來(lái)自于按照構(gòu)造原理最后填入電子的軌道名稱，Zn屬于ds區(qū)元素。在立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)中S2-的配位數(shù)為4。ZnS晶胞中的晶胞參數(shù)為anm，則晶胞的體積為(a×10-6cm)3，晶胞中含有4個(gè)ZnS，則1mol晶胞的質(zhì)量為97×4g，1mol晶胞的體積為(a×10-7cm)3×6.02×1023，則ZnS晶體的密度為ρg·cm-3=(97×4g)÷[(a×10-7cm)3×6.02×1023]，解得a=nm。晶胞中C位于頂點(diǎn)處，C點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，0，0）。