Question

15．硫及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：
（1）寫出硫原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；根據(jù)洪特規(guī)則，在基態(tài)³²S原子中，單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道的電子有2個(gè)．
（2）H₂S分子的立體結(jié)構(gòu)呈V形，該分子屬于極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（3）SO₂分子中，共價(jià)鍵的類型有σ鍵、π鍵，S原子的雜化軌道類型是sp²，寫出一個(gè)與SO₂具有相同空間構(gòu)型的分子或離子H₂O、H₂S等．
（4）SO₃的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示．該結(jié)構(gòu)中S-O鍵長有兩類，一類鍵長約140pm，另一類鍵長約160pm，較短的鍵為a（填圖中字母），該分子中含有12個(gè)σ鍵．

Answer 1

分析 （1）S原子核外電子數(shù)為16，根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布式；同一能級中的電子優(yōu)先占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同；
（2）H₂S分子中S原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對孤對電子，為V形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子；
（3）SO₂分子中原子之間形成2對共用電子對，S原子價(jià)層電子對數(shù)=2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，則S原子雜化軌道數(shù)目為3；互為等電子體的微粒它們的空間構(gòu)型相同，而原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)相同的微�；�為等電子體；
（4）黑色球?yàn)镾原子，白色球?yàn)镺原子，連接2個(gè)S原子的氧原子與S原子之間形成單鍵，連接1個(gè)S原子的氧原子與S之間形成雙鍵，雙鍵比較單鍵穩(wěn)定，雙鍵的鍵長較短．雙鍵含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵．

解答 解：（1）S原子核外電子數(shù)為16，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，同一能級中的電子優(yōu)先占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋方向相同，在基態(tài)³²S原子中，3p能級中有2個(gè)電子單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；2；
（2）H₂S分子中S原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對孤對電子，為V形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子，故答案為：V；極性；
（3）SO₂分子中原子之間形成2對共用電子對，含有σ鍵、π鍵，S原子價(jià)層電子對數(shù)=2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，則S原子雜化軌道數(shù)目為3，S原子采取sp²雜化；互為等電子體的微粒它們的空間構(gòu)型相同，與SO₂具有相同空間構(gòu)型的微粒為H₂O、H₂S等，
故答案為：σ鍵、π鍵；sp²；H₂O、H₂S等；
（4）黑色球?yàn)镾原子，白色球?yàn)镺原子，連接2個(gè)S原子的氧原子與S原子之間形成單鍵，連接1個(gè)S原子的氧原子與S之間形成雙鍵，雙鍵比較單鍵穩(wěn)定，雙鍵的鍵長較短，較短的鍵為a，雙鍵含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，該分子中含有12個(gè)σ鍵，
故答案為：a；12．

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、分子構(gòu)型、雜化方式、化學(xué)鍵、等電子體、分子極性等，旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解掌握，難度中等．