Question

【題目】Ni和Fe在工業生產和新型材料領域有廣泛的應用，黃鐵礦被稱“愚人金”，化學成分是FeS2，晶體屬正方體晶系的硫化物礦物。室溫為非活性物質。溫度升高后變得活潑。在空氣中氧化成三氧化二鐵和二氧化硫，主要用于接觸法制硫酸；回答下列問題：

（1）將FeS2與稀鹽酸所對應得到H2S2，H2S2分子中，共價鍵的類型是___________________；FeS2氧化得到SO2，在SO2分子中的S原子的雜化軌道類型是______________________；

（2）FeS2的晶體中的Fe2+離子的排列方式如下圖所示：

①每個Fe2+周圍最近的等距離的S22-離子有________個；

②已知FeS2的晶胞參數是a0=54nm，它的密度為_____________gcm-3；(列式并計算，阿伏加德羅常數為6.02×1023)。

（3）NiO晶體結構與NaCl晶體類似，其晶胞的棱長為acm，則該晶體中距離最近的兩個陽離子核間的距離為___________(用含有a的代數式表示)。在一定溫度下，NiO晶體可以自發地分散并形成“單分子層”(如右圖)，可以認為氧離子作密致單層排列，鎳離子填充其中，列式并計算每平方米面積上分散的該晶體的質量為________g(氧離子的半徑為1.40×10-10m，=1.732)。

Answer 1

【答案】（1）極性鍵和非極性鍵形成δ鍵 sp2

（2）①6 ②ρ===5.06

（3）；1.83×10-3(g)

【解析】

試題分析：（1）H2S2分子中，存在H-S鍵為極性共價鍵和S-S鍵為非極性共價鍵，在SO2分子中的S原子的價層電子對數為=3，所以S原子的雜化軌道類型為sp2雜化；

（2）①每個Fe2+周圍最近的等距離的S22-離子存在于面心，共有6個；

②一個晶胞內含有Fe2+數目為8×+6×=4，含有S2-數目為12×+1=4，一個晶胞的質量m=，一個晶胞體積V=a03，則晶胞密度ρ===5.06gcm-3；

（3）根據氯化鈉的結構知，氧離子和相鄰的鎳離子之間的距離為，距離最近的兩個陽離子核間的距離是距離最近的氧離子和鎳離子距離的倍，所以其距離是acm；根據圖片知，每個氧化鎳所占的面積=2×1.40×10-10m×2×1.40×10-10m×sin60°，則每平方米含有的氧化鎳個數=，每個氧化鎳的質量=g，所以每平方米含有的氧化鎳質量═=1.83×10-3。