Question

20．用于合成氨的工業(yè)煤氣中含有H₂S、C₂H₅SH（乙硫醇）、COS（羰基硫）、CS₂等含硫化合物，工業(yè)上無(wú)機(jī)硫常用氧化鋅法處理，有機(jī)硫可用鈷鉬催化加氫處理．
H₂S+ZnO═ZnS+H₂O；   
C₂H₅SH+ZnO═ZnS+C₂H₄+H₂O；
C₂H₅SH+H₂═C₂H₆+H₂S；   
COS+H₂═CO+H₂S；   
CS₂+4H₂═CH₄+2H₂S
（1）鈷原子在基態(tài)時(shí)核外電子排布式為[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²．
（2）下列有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是ABCD（填字母）．
A．C₂H₄分子中有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵
B．COS分子（結(jié)構(gòu)如圖1）中鍵能C=O＞C=S
C．H₂S分子呈V形結(jié)構(gòu)
D．CH₄、C₂H₆分子中碳原子均采用sp₃雜化
（3）下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是C    （填字母）．
A．H₂O、CO、COS均是極性分子
B．相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CS₂＞CO₂
C．相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：C₂H₅SH＞C₂H₅OH
D．相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CO＞N₂
（4）β-ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2，晶胞中S₂數(shù)目為4   個(gè)．
（5）具有相似晶胞結(jié)構(gòu)的ZnS和ZnO，ZnS熔點(diǎn)為1830℃，ZnO熔點(diǎn)為1975℃，后者較前者高是由于氧離子半徑比硫離子小，晶格能大．
（6）鉬的一種配合物化學(xué)式為：Na₃[Mo（CN）₈]•8H₂O，中心原子的配位數(shù)為8．

Answer 1

分析 （1）鈷元素的原子序數(shù)是27號(hào)，其原子核外有27個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；
（2）A．共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵、一個(gè)是π鍵；
B．鍵長(zhǎng)與鍵能成反比；
C．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子的空間構(gòu)型；
D．根據(jù)據(jù)此電子對(duì)互斥理論確定原子的雜化方式；
（3）A．正負(fù)電荷重心不重合的為極性分子；
B．共價(jià)化合物的沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比；
C．結(jié)構(gòu)相似的分子，其沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量成正比，氫鍵能增大物質(zhì)的沸點(diǎn)；
D．相對(duì)分子質(zhì)量相同的分子，其沸點(diǎn)還與分子的極性有關(guān)；
（4）利用均攤法計(jì)算硫離子的數(shù)目；
（5）具有相似晶胞結(jié)構(gòu)的ZnS和ZnO，ZnS熔點(diǎn)為1830℃，ZnO熔點(diǎn)為1975℃，熔點(diǎn)大小與離子晶體的晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比；
（6）Mo原子的配位數(shù)是8．

解答 解：（1）鈷元素的原子序數(shù)是27號(hào)，其原子核外有27個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)原子核外電子排布式[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，
故答案為：[Ar]3d⁷4s²或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²；
（2）A．共價(jià)單鍵為σ鍵，共價(jià)雙鍵中一個(gè)是σ鍵、一個(gè)是π鍵，C₂H₄分子中有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，故A正確；
B．鍵長(zhǎng)與鍵能成反比，C=O的鍵長(zhǎng)小于C=S，所以COS分子（結(jié)構(gòu)如圖1）中鍵能C=O＞C=S，故B正確；
C．硫化氫分子中，硫原子中含有2個(gè)共用電子對(duì)和2個(gè)孤電子對(duì)，則H₂S分子呈V形結(jié)構(gòu)，故C正確；
D．甲烷分子和乙烷分子中，每個(gè)碳原子都含有4個(gè)共價(jià)單鍵，所以CH₄、C₂H₆分子中碳原子均采用sp³雜化，故D正確；
故選ABCD；
（3）A．H₂O、CO、COS分子中正負(fù)電荷重心不重合，所以均是極性分子，故A正確；
B．CS₂、COS、CO₂的結(jié)構(gòu)相似，其沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量成正比，所以同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CS₂＞CO₂，故B正確；
C．結(jié)構(gòu)相似的分子，其沸點(diǎn)與相對(duì)分子質(zhì)量成正比，氫鍵能增大物質(zhì)的沸點(diǎn)，所以相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：C₂H₅SH＜C₂H₅OH，故C錯(cuò)誤；
D．CO沸點(diǎn)比N₂高和分子的極性有關(guān)，前者是極性分子，后者是非極性分子，所以 相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CO＞N₂，故D正確；
故選C；
（4）根據(jù)圖知，硫離子個(gè)數(shù)=$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，
故答案為：4；
（5）離子晶體的熔點(diǎn)與晶格能成正比，晶格能與離子半徑成反比，氧化鋅和硫化鋅中，氧離子半徑小于硫離子，所以氧化鋅的晶格能大于硫化鋅，則氧化性的熔點(diǎn)高于硫化鋅，
故答案為：氧離子半徑比硫離子小，晶格能大；
（6）Na₃[Mo（CN）₈]•8H₂O中中心原子的配位數(shù)是8，故答案為：8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，同時(shí)考查學(xué)生空間想象能力、知識(shí)運(yùn)用能力，難度較大．