Question

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)上無機(jī)硫常用ZnO法處理，處理后的產(chǎn)物中含有CH₄、C₂H₆、C₂H₄、CO等物質(zhì)．有機(jī)硫可用鈷鉬催化加氫處理．
（1）下列說法正確的是

 

（填字母）．
A．C₂H₄分子中有4個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵
B．H₂S分子呈V形結(jié)構(gòu)
C．COS、CH₄、C₂H₆分子中碳原子分別采用sp²、sp³、sp³雜化
D．相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CS₂＞CO₂
E．相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：C₂H₅SH＞C₂H₅OH
F．相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CO＞N₂
（2）β-ZnS的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖15，晶胞中S^2-數(shù)目為

 

個(gè)．
（3）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

 

．
（4）雷尼鎳（Raney-Ni）是一種歷史悠久、應(yīng)用廣泛的催化劑，由鎳-鋁合金為原料制得．實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)Ni²⁺可用丁二酮肟與之作用生成腥紅色配合物沉淀．
①Ni²⁺在基態(tài)時(shí)，核外電子排布式為：

 

．
②在配合物中用化學(xué)鍵和氫鍵標(biāo)出未畫出的作用力（鎳的配位數(shù)為4）．

Answer 1

考點(diǎn)：配合物的成鍵情況,元素周期律的作用,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：

分析：（1）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．根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定分子的空間構(gòu)型，H₂S的中心原子含有2個(gè)共用電子對和2個(gè)孤電子對，則H₂S分子呈V形結(jié)構(gòu)；
C．COS的中心原子價(jià)層電子對數(shù)為2，采取sp雜化，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；
D．CS₂、CO₂屬于分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)越高；
E．C₂H₅OH分子間能形成氫鍵，氫鍵是一種比范德華力更強(qiáng)的分子間作用力，可顯著增大物質(zhì)的沸點(diǎn)；
F．CO和N₂是等電子體，CO為極性分子，N₂是非極性分子，極性分子的沸點(diǎn)高于非極性分子的沸點(diǎn)；
（2）利用均攤法計(jì)算硫離子的數(shù)目，根據(jù)圖知，硫處于8個(gè)頂點(diǎn)、4條棱邊、2個(gè)面心，1個(gè)體心，因此硫離子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+4×

1

4

+2×

1

2

+1×1=4；
（3）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；
（4）①根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫，注意原子形成陽離子先失去高能層的電子；
②Ni²⁺含有空軌道，N原子含有孤對電子對，N原子與Ni²⁺形成配位鍵，氧原子與氫原子之間形成氫鍵．

解答： 解：（1）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錯(cuò)誤；
B．H₂S分子中，硫原子中含有2個(gè)共用電子對和2個(gè)孤電子對，則H₂S分子呈V形結(jié)構(gòu)，故B正確；
C．COS的中心原子價(jià)層電子對數(shù)為2，采取sp雜化，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C錯(cuò)誤；
D．CS₂、CO₂屬于分子晶體，CS₂的相對分子質(zhì)量大于CO₂，因此相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：CS₂＞CO₂，故D正確；
E．C₂H₅SH的范德華力比大，但C₂H₅OH分子間能形成氫鍵，氫鍵是一種比范德華力更強(qiáng)的分子間作用力，可顯著增大物質(zhì)的沸點(diǎn)，因此相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)：C₂H₅SH＜C₂H₅OH，故E錯(cuò)誤；
F．CO和N₂是等電子體，等電子體的沸點(diǎn)于分子極性有關(guān)，CO為極性分子，N₂是非極性分子，極性分子的沸點(diǎn)高于非極性分子的沸點(diǎn)，故F正確；
故選BDF；
（2）根據(jù)圖知，硫處于8個(gè)頂點(diǎn)、4條棱邊、2個(gè)面心，1個(gè)體心，因此硫離子個(gè)數(shù)=8×

1

8

+4×

1

4

+2×

1

2

+1×1=4，
故答案為：4；
（3）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；
（4）①Ni原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²，失去4s能級(jí)的2個(gè)電子形成Ni²⁺，基態(tài)時(shí)Ni²⁺核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；
②Ni²⁺含有空軌道，N原子含有孤對電子對，N原子與Ni²⁺形成配位鍵，不同分子中氧原子與氫原子之間形成氫鍵，如圖所示：，
故答案為：．

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，題目綜合性較大，考查知識(shí)點(diǎn)有化學(xué)鍵、雜化軌道、核外電子排布規(guī)律、晶體類型及物理性質(zhì)比較、晶胞的計(jì)算等，同時(shí)考查學(xué)生空間想象能力、知識(shí)運(yùn)用能力．