Question

【題目】硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：

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

回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為__________形。

(2)圖(a)為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原因?yàn)?/span>________。

(3)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為__________形，其中共價(jià)鍵的類(lèi)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(lèi)型為__________。

(4)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是__________。

(5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長(zhǎng)為a nm、FeS2相對(duì)式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為____________g/cm3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為__________nm。

晶胞有兩個(gè)基本要素：

(6)晶胞的一個(gè)基本要素：原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為（0，0，0）；B為(，0，)；C為(，，0)。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為__________。

Answer 1

【答案】啞鈴 S8與SO2都是分子晶體，S8相對(duì)分子質(zhì)量比SO2的大，則S8的分子間作用力大于SO2，所以物質(zhì)的熔沸點(diǎn)：S8>SO2 平面三角 2 sp3 H2S (，，)

【解析】

(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級(jí)有1s、2s、2p、3s、3p，最高能級(jí)為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴形；

(2)S8、SO2都屬于分子晶體，分子晶體熔沸點(diǎn)與其分子間作用力成正相關(guān)，分子間作用力與其相對(duì)分子質(zhì)量成正相關(guān)；

(3)SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3，且S不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其空間構(gòu)型；該分子中S-O原子之間存在共價(jià)鍵；該分子中每個(gè)S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)都是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷S原子雜化類(lèi)型；

(4)H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)分別為2+=4，2+=3，3+=3，然后判斷其空間構(gòu)型，再進(jìn)行比較；

(5)晶胞邊長(zhǎng)為anm=a×10-7cm，晶胞體積=(a×10-7cm)3，該晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)=1+12×=4，S22-個(gè)數(shù)=8×+6×=4，其晶體密度ρ=；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為每個(gè)面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半。

(6)Ge單晶的晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)、B為(，0，)，C為(，，0)，則D原子在x、y、z軸上的投影分別為、、。

(1)基態(tài)S原子電子占據(jù)的能級(jí)有1s、2s、2p、3s、3p，最高能級(jí)為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴形；

(2)S8、SO2都分子晶體，分子晶體熔沸點(diǎn)與其分子間作用力有關(guān)，分子間作用力與其相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，S8相對(duì)分子質(zhì)量大于SO2，所以分子間作用力S8大于SO2，導(dǎo)致熔沸點(diǎn)S8大于SO2；

(3)SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3，且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷其空間構(gòu)型為平面正三角形，其中共價(jià)鍵的類(lèi)型有σ鍵和π鍵2種；根據(jù)固體三氧化硫中存在的三聚分子結(jié)構(gòu)可知，該分子中S原子形成了4個(gè)σ鍵，故其雜化軌道類(lèi)型為sp3。

(4)H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)分別為2+=4，2+=3，3+=3，可見(jiàn)空間構(gòu)型不同的是H2S；

(5)晶胞邊長(zhǎng)為anm=a×10-7cm，晶胞體積=(a×10-7cm)3，該晶胞中該晶胞中Fe2+個(gè)數(shù)=1+12×=4，S22-個(gè)數(shù)=8×+6×=4，其晶體密度ρ=g/cm3= g/cm3。晶體中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為每個(gè)面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半=a nm；

(6)Ge單晶的晶胞中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)、B為(，0，)，C為(，，0)，D點(diǎn)周?chē)�距離最近的4個(gè)原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，D與頂點(diǎn)A的連線處于晶胞體對(duì)角線上，過(guò)面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側(cè)面將晶胞2等分，同理過(guò)D原子的且平衡側(cè)面的平面將半個(gè)晶胞2等份，則AD長(zhǎng)度等于晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的，可知D到各坐標(biāo)平面的距離均為晶胞棱長(zhǎng)的，則D原子在x、y、z軸上的投影分別為、、，所以D點(diǎn)的坐標(biāo)為(，，)。