Question

【題目】硫及其化合物有許多用途。相關物質的物理常數如表所示：

	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原子價層電子的電子排布圖（軌道表達式）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S2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；晶胞中Fe2+位于S22－所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長為____________nm。

Answer 1

【答案】 啞鈴(紡錘) H2S S8、SO2都分子晶體，S8相對分子質量大于SO2，S8分子間范德華力強；熔沸點S8大于SO2 平面正三角 2 sp3

【解析】

⑴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。

⑵H2S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=。

⑶S8、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；
⑷SO3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。

⑸晶胞邊長為anm=a×10-7cm，晶胞體積=(a×10-7cm)3，該晶胞中Fe2+個數=，S22-個數=，根據密度公式進行計算；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長根據正方形對角線的長度計算。

(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=，中心原子價層電子對數不同于其他分子的是H2S；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、SO2都分子晶體，S8相對分子質量大于SO2，S8分子間范德華力強；熔沸點S8大于SO2。

(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形；該分子中S—O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anm=a×107cm，晶胞體積=(a×107cm)3，該晶胞中Fe2+個數=，S22-個數=，其晶體密度；晶胞中Fe2+位于S22所形成的八面體的體心，該正八面體的邊長為立方體面對角線長度的一半，因此正八面體的邊長為nm；故答案為：；。