Question

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原子价层电子的轨道表示式为_________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

（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）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为____________形，其中共价键的类型有________种；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N_A，其晶体密度的计算表达式为______g·cm^－3。

Answer

哑铃（或纺锤） H2S S8相对分子质量大，分子间范德华力强 平面(正)三角 2 sp3 ×1021

【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，其电子云轮廓图为哑铃形；

（2）H2S中S原子价层电子对个数、SO2中S原子价层电子对个数、SO3中S原子价层电子对个数；

（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，分子间作用力与其相对分子质量成正比；

（4）SO3中S原子价层电子对个数，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型；该分子中S-O原子之间存在共价键；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）晶胞边长为，晶胞体积，该晶胞中Fe2＋个数，S22－个数，其晶体密度。

(1)基态Fe原子的核外价电子排布式为[Ar]3d64S2,基态Fe原子价层电子为其3d、4s能级上电子,则基态Fe原子的核外价电子排布图为；

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(纺锤)形，

故答案为：;哑铃(纺锤)；

(2) H2S中S原子价层电子对个数、SO2中S原子价层电子对个数、SO3中S原子价层电子对个数，

故答案为：H2S；

(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,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相对分子质量大，分子间范德华力强；

(4 SO3中S原子价层电子对个数,且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面(正)三角;该分子中S−O原子之间存在σ和离域大π键,所以共价键类型2种;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原子杂化类型为sp3，

故答案为：平面(正)三角;2;sp3；

(5) 晶胞边长为，晶胞体积，该晶胞中Fe2＋个数，S22－个数，其晶体密度 ，

故答案为： ×1021。