Question

【题目】黄铁矿被称“愚人金”，化学成分是FeS2，晶体属正方体晶系的硫化物矿物。室温为非活性物质。温度升高后变得活泼。在空气中氧化成三氧化二铁和二氧化硫，主要用于接触法制造硫酸：

回答下列问题：

（1）在FeS2中的S2-的核外电子排布式是________________________；

（2）常温下Fe3+比Fe2+要更加稳定的原因是__________________________________；

（3）将FeS2与稀盐酸反应得到H2S2，H2S2分子中，共价键的类型是___________________；FeS2氧化得到SO2，在SO2分子中的S原子的杂化轨道类型是______________________ ，写出两个与SO2互为等电子体的分子或离子_______________________。-

（4）H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，请用结构知识解释H2SO4比H2SO3酸性强的原因：

_____________________________________________________________________。

（5）FeS2的晶体中的Fe2+离子的排列方式如下图。

①每个Fe2+周围最近的等距离的S22-离子有____________个。

②已知FeS2的晶胞参数是a0=0.54nm，它的密度为_____________________g·cm-3(列式并计算，阿伏加德罗常数为6.02×1023)。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p6；（2）Fe3+的基态电子排布式为[Ar]3d5,价层电子是半满状态，个轨道电子均处于稳定状态，Fe2+的基态电子排布式为[Ar]3d6，3d轨道电子不是稳定状态，所以常温下Fe3+比Fe2+要更加稳定；（3）极性共价键和非极性共价键，sp2杂化，O3、NO2-；（4）H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，结构分别为，硫酸中的非羟基氧原子比亚硫酸中多，S原子所带正电荷高，导致S-O-H中O的电子偏向S，因而在水分子的作用下H2SO4比H2SO3容易电离出H+，故H2SO4比H2SO3酸性强；（5）①6；②5.06.

【解析】

试题分析：（1）（1）在FeS2中的S2-的核外电子排布式是1s22s22p63s23p6,答案为：1s22s22p63s23p6；（2）Fe3+的基态电子排布式为[Ar]3d5,价层电子是半满状态，个轨道电子均处于稳定状态，Fe2+的基态电子排布式为[Ar]3d6，3d轨道电子不是稳定状态，所以常温下Fe3+比Fe2+要更加稳定，答案为：Fe3+的基态电子排布式为[Ar]3d5,价层电子是半满状态，个轨道电子均处于稳定状态，Fe2+的基态电子排布式为[Ar]3d6，3d轨道电子不是稳定状态，所以常温下Fe3+比Fe2+要更加稳定；（3）H2S2分子和过氧化氢分子互为等电子体，过氧化氢的电子式为，分子中含有极性共价键和非极性共价键，所以H2S2分子的共价键的类型极性共价键和非极性共价键，SO2分子中的S原子的价层电子对数为2+(6-2X2)/2=3，S原子杂化轨道类型是sp2杂化，SO2是三原子，18电子的分子，与O3和NO2-互为等电子体，答案为：极性共价键和非极性共价键，sp2杂化，O3、NO2-；（4）H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，结构分别为，硫酸中的非羟基氧原子比亚硫酸中多，S原子所带正电荷高，导致S-O-H中O的电子偏向S，因而在水分子的作用下H2SO4比H2SO3容易电离出H+，故H2SO4比H2SO3酸性强，答案为：H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，结构分别为，硫酸中的非羟基氧原子比亚硫酸中多，S原子所带正电荷高，导致S-O-H中O的电子偏向S，因而在水分子的作用下H2SO4比H2SO3容易电离出H+，故H2SO4比H2SO3酸性强；（5）①每个Fe2+周围最近的等距离的S22-离子存在于面心，共有六个，答案为：6；②一个晶胞中含有Fe2+数目为，含有S22-数目为，一个晶胞的质量为：，一个晶胞的体积为，已知FeS2的晶胞参数是a0=0.54nm，它的密度为5.06g·cm-3，答案为：5.06.