Question

【題目】硫和碳及其化合物廣泛存在于自然界中，并被人們廣泛利用。回答下列問題：

（1）當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會發(fā)生____，某處于激發(fā)態(tài)的S原子，其中1個3s電子躍遷到3p軌道中，該激發(fā)態(tài)S原子的核外電子排布式為__________。硫所在周期中，第一電離能最大的元素是___________。（填元素符號）

（2）寫出一個與CO2具有相同空間結(jié)構(gòu)和鍵合形式的分子的電子式__________________。

（3）H2S中S原子的雜化類型是__________；H2S的VSEPR模型名稱為_________；H2S的鍵角約為94°，H2O的鍵角為105°，其原因是___________________________。

（4）科學(xué)家通過X射線推測膽礬結(jié)構(gòu)示意圖1如下：

其中含有________個配位鍵，___________個氫鍵。

（5）已知Zn和Hg同屬IIB族元素，火山噴出的巖漿是一種復(fù)雜的混合物，冷卻時，許多礦物相繼析出，其中所含的ZnS礦物先于HgS礦物析出，原因是_________________________________。

（6）碳的另一種同素異形體—石墨，其晶體結(jié)構(gòu)如上圖2所示，虛線勾勒出的是其晶胞。則石墨晶胞含碳原子個數(shù)為____個，已知石墨的密度為pg·cm-1，C-C鍵長為rcm，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA，計(jì)算石墨晶體的層間距為____cm。

Answer 1

【答案】 躍遷 1s22s22p6 3s13p5 Ar 略 sp3 四面體形 氧與硫同族，硫的電負(fù)性更小，對氫原子的吸引力更弱，氫原子離核越遠(yuǎn)，相應(yīng)的2根H—S鍵的成鍵電子對之間的排斥就更小，所以鍵角H2S<H2O 4 4 【答題空10】Zn2+比Hg2+離子半徑小，ZnS晶格能大于HgS，所以熔點(diǎn)較高，先析出 4 ρNAr2

【解析】(1)當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后，電子會發(fā)生躍遷，激發(fā)態(tài)的S原子，其中1個3s電子躍遷到3p軌道，該激發(fā)態(tài)S原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s13p5，同周期中從左向右，元素的非金屬性增強(qiáng)，第一電離能增強(qiáng)，同周期中稀有氣體元素的第一電離能最大，所以在第3周期中，第一電離能最大的元素為Ar，故答案為：躍遷；1s22s22p63s13p5；Ar；

(2)與CO2具有相同空間結(jié)構(gòu)和鍵合形式的分子可以是二硫化碳，為電子式為，故答案為：；

(3)H2S中S的中心原子中含有2個孤電子對和2個σ鍵，雜化軌道數(shù)2+2=4，硫原子采取sp3雜化；H2S的VSEPR模型名稱四面體形，氧與硫同族，硫的電負(fù)性更小，對氫原子的吸引力更弱，氫原子離核越遠(yuǎn)，相應(yīng)的2根H—S鍵的成鍵電子對之間的排斥就更小，所以鍵角H2S<H2O，故答案為：sp3；四面體形；氧與硫同族，硫的電負(fù)性更小，對氫原子的吸引力更弱，氫原子離核越遠(yuǎn)，相應(yīng)的2根H—S鍵的成鍵電子對之間的排斥就更小，所以鍵角H2S<H2O；

(4)銅離子與水分子之間形成配位鍵，水分子之間形成氫鍵、水分子與硫酸根離子之間也形成氫鍵，圖中微粒中含有 4個配位鍵，4個氫鍵，故答案為：4；4；

(5)二者均為離子晶體，Zn2+比Hg2+離子半徑小，ZnS晶格能大于HgS，因此ZnS所以熔點(diǎn)較高，先析出，故答案為：Zn2+比Hg2+離子半徑小，ZnS晶格能大于HgS，所以熔點(diǎn)較高，先析出；

(6)由圖可知石墨的晶胞結(jié)構(gòu)為，設(shè)晶胞的底邊長為acm，晶胞的高為h cm，層間距為d cm，則h=2d，底面圖為，則=r×sin60°，可得a=r，則底面面積為(r)2×Sin60°，晶胞中C原子數(shù)目為1+2×+8×+4×=4，晶胞質(zhì)量為g，則：ρg·cm-3=g÷[(r)2×Sin60°×2d]cm3，整理可得d=ρNAr2，故答案為：4； ρNAr2。