Question

【题目】硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：

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

回答下列问题：

(1)基态Fe原子价层电子排布式为__________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形，共有______能量不同的原子轨道；

(2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。

(3)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_______。

(4)气态H2S的分子的立体构型为_____形，固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。

(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为___________g·cm3。

Answer 1

【答案】3d64s2 纺锤型 5 H2S S8与SO2都是分子晶体，S8相对分子质量比SO2大，S8的分子间作用力大于SO2，所以S8熔沸点比SO2高许多 V型 sp3杂化 （或）

【解析】

(1)基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子；基态S原子电子占据的能级有1s、2s、2p、3s、3p，最高能级为3p，据此解答；

(2)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=(a-xb)依次计算H2S、SO2、SO3中S原子价层电子对个数后判断；

(3)S8、SO2都分子晶体，分子晶体熔沸点与其分子间作用力成正比，据此分析解答；

(4)根据价层电子对互斥理论判断其空间构型；根据图示，该分子中每个S原子价层电子对个数都是4，根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型；

(5)根据晶胞中微粒的计算方法，分别计算出Fe2+个数和S22-个数，再根据密度公式计算。

(1)基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2；其中价电子排布式为3d64s2；基态S原子电子占据的能级有1s、2s、2p、3s、3p，最高能级为3p，其电子云轮廓图为哑铃形(或纺锤型)，故答案为：3d64s2；哑铃形(或纺锤型)；5；

(2)H2S中S原子价层电子对个数=2+=4、SO2中S原子价层电子对个数=2+=3、SO3中S原子价层电子对个数=3+=3，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S，故答案为：H2S；

(3)S8、SO2都是分子晶体，分子晶体的熔沸点与其分子间作用力成正比，分子间作用力与其相对分子质量成正比，S8相对分子质量大于SO2，所以分子间作用力S8大于SO2，导致熔沸点S8大于SO2，故答案为：S8与SO2都是分子晶体，S8相对分子质量比SO2大，S8的分子间作用力大于SO2，所以S8熔沸点比SO2高许多；

(4)H2S中S原子价层电子对个数=2+=4，H2S的分子的立体构型为V型；根据图示，固体三氧化硫中每个S原子价层电子对个数都是4，根据价层电子对互斥理论判断S原子杂化类型为sp3杂化，故答案为：V型；sp3杂化；

(5)晶胞边长为anm=a×10-7cm，晶胞体积=(a×10-7cm)3，该晶胞中Fe2+个数=1+12×=4，S22-个数=8×+6×=4，其晶体密度==g/cm3=g/cm3，故答案为：(或)。