Question

【题目】硫和锌及其化合物用途广泛。回答下列问题：

（1）基态硫原子的价电子排布图为__________________。

（2）已知基态锌、铜的电离能如表所示：

电离能/kJ·mol1	I1	I2
Cu	746	1958
Zn	906	1733

由表格数据知，I2(Cu)＞I2(Zn)的原因是____________________________________。

（3）H2O分子中的键长比H2S中的键长__________（填“长”或“短”）。H2O分子的键角比H2S的键角大，其原因是____________________________________。

（4）S8与热的浓NaOH溶液反应的产物之一为Na2S3，S32-的空间构型为__________________。

（5）噻吩（）广泛应用于合成医药、农药、染料工业。

①噻吩分子中的大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为，则噻吩分子中的大π键应表示为______________。

②噻吩的沸点为84 ℃，吡咯（）的沸点在129～131 ℃之间，后者沸点较高，其原因是____________________________。1 mol吡咯含__________mol σ键。

（6）硫化锌是一种半导体材料，其晶胞结构如图所示。

已知：硫化锌晶体密度为d g·cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Zn2＋和S2－之间的最短核间距（x）为__________nm（用代数式表示）。

Answer 1

【答案】 Zn失去第二个电子达到3d10稳定结构，而Cu失去第一个电子即达到稳定结构 短 氧原子半径小于硫，水分子中成键电子对之间排斥力大于H2S（或从电负性角度分析，合理即可） V 形 吡咯分子间存在氢键，噻吩分子间没有氢键 ６

【解析】

（1）（2）主要考查核外电子排布规律， 元素的电离能主要与原子的核外电子排布有关系；

（3）考查分子的键长、键角。键长主要与成键原子的半径有关系，原子半径越大，键长越长；键角主要与电子对的斥力有关系，在同构型的分子中，还要考虑成键电子对及中心原子半径的影响；

（4）的空间构型，可先从电子式入手，写出正确的电子式，再结合中间S原子的孤电子对，可以推出它的空间构型为V型；

（5）①题中已经告知大π键的写法，据此答题即可；

②吡咯分子中含有N原子，其沸点比噻吩分子高，一定是受氢键的影响；

（6）本题主要考查晶胞结构的计算，需要注意题目的问法。

（1）S原子的价电子排布式为3s23p4，则其价电子的排布图为；（2）Cu的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，Zn的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s２，Zn 失去第二个电子达到 3d10 稳定结构，而 Cu 失去第一个电子即达到稳定结构，所以I2(Cu)＞I2(Zn)；

（3）H2O分子中的键长比H2S中的键长短，因为O的原子半径比S的小；氧原子半径小于硫，水分子中成键电子对之间排斥力大于 H2S；

（4）的电子式为：，由于中心S原子含有两对孤电子，所以该离子的空间构型为V形；

（5）①噻吩分子的大π键由5个原子构成，参与形成大π键的电子数有6个，故噻吩的大π键可表示为；

②吡咯含有N原子，故其分子间存在氢键，噻吩分子间没有氢键，所以吡咯的沸点高一些；1mol吡咯，含有1mol N-H键，2mol N-C键，1mol C-C键，2mol C=C键，所以1mol吡咯含有6mol σ键；

（6）该晶胞中，S2-有=4个，Zn2+有1×4个，则该晶胞含有4个ZnS，设晶胞的棱长为a nm，则有 ，解得a=nm，由于1个Zn2+周围有4个S2-，且形成了边长为nm的正四面体，所以Zn2+与S2-的最短核间距为：=nm