Question

15．硫的單質及其化合物在工農業生產中的用途非常廣泛．回答下列問題：
（1）Si、P、S三種元素中，第一電離能由大到小的順序為P＞S＞Si；電負性由大到小的順序為S＞P＞Si；基態硫原子的價電子排布式為3s²3p⁴，硫元素位于周期表p區．
（2）硫的一種同素異形體（結構如圖所示）易溶于CS₂，固態時屬于分子晶體，其中硫原子雜化軌道類型為sp³．
 （3）臭鼬排放的臭氣主要成分為3-MBT（3一甲基-2一丁烯硫醇，結構如圖）．
1mol3一MBT中含有σ鏈數目為15N_A（Na為阿伏加德羅常數的值）．沸點：3一MBT小于（CH₃）₂C=CHCH₂OH （填“．大于”或“小于”）．
（4）SO₃分子的空間構型為平面三角形_，與其互為等電子體的陰離子為NO₃^- （舉1例）．
（5）硫化鋰的晶胞結構如圖所示，晶胞邊長a mm，密度ρ=1.66g•cm^-3，每個晶胞中含S^2-數目為4個；列出計算a的代數式$\root{3}{\frac{184}{1.66×1{0}^{-21}{N}_{A}}}$．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢；元素的非金屬性越強其電負性越大；電子排布根據構造原理排列；
（2）分子之間存在同素異形體，分子形成分子晶體，根據電子對數判斷雜化類型；
（3）每個共價鍵中均有一個σ鍵，（CH₃）₂C=CHCH₂OH 分子中含有氫鍵，增強分子間作用力；
（4）根據價層電子對互斥理論判斷S原子雜化類型、分子空間構型；
（5）根據均攤法計算出硫化鋰的化學式和一個晶胞中含有的原子數目，根據密度$ρ=\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，所以Si、P、S三種元素的第一電離能由大到小的順序為：P＞S＞Si，
元素的非金屬性越強其電負性越大，Si、P、SC的非金屬性大小順序是S＞P＞Si，所以其電負性大小順序是S＞P＞Si，
S屬于16號元素，其基態硫原子的價電子排布式為3s²3p⁴，位于周期表P區，
故答案為：P＞S＞Si；S＞P＞Si；3s²3p⁴；p；
（2）硫的一種同素異形體（結構如圖所示）易溶于CS₂，此硫的同素異形體形成分子晶體，硫原子電子對數為$\frac{6+2}{2}=4$，雜化類型為sp³，
故答案為：分子；sp³；
（3）每個共價鍵中均有一個σ鍵，一個3一甲基-2一丁烯硫醇分子中共有15個共價鍵，1mol 3一MBT中含有σ鏈數目為15N_A，（CH₃）₂C=CHCH₂OH 分子中含有氫鍵，增強分子間作用力，使沸點升高，故3一MBT沸點小于（CH₃）₂C=CHCH₂OH的，
故答案為：15N_A；小于；
（4）SO₃分子中S原子電子對數為$\frac{6+0}{2}=3$，雜化類型為sp²，分子構型為平面三角形，SO₃的原子數為4，價電子數為24，與SO₃互為等電子體的為NO₃^-或CO₃^2-、BF₃或COCl₂等，
故答案為：平面三角形；NO₃^-；
（5）硫化鋰的晶胞中S原子數目為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}=4$，Li原子數目為8，硫化鋰的 化學式為Li₂S，密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{7×8+32×4}{{{N}_{A}•（a×1{0}^{-7}）}^{3}}$=1.66g•cm^-3，a=$\root{3}{\frac{184}{1.66×1{0}^{-21}{N}_{A}}}$，
故答案為：4；$\root{3}{\frac{184}{1.66×1{0}^{-21}{N}_{A}}}$．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、原子雜化方式判斷、原子核外電子排布等知識點，側重考查學生分析計算及空間想象能力，難點是晶胞計算，題目難度中等．