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，單獨占據(jù)一個軌道的電子有2個．
（2）H₂S分子的立體結構呈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，寫出一個與SO₂具有相同空間構型的分子或離子H₂O、H₂S等．
（4）SO₃的三聚體環(huán)狀結構如下圖所示．該結構中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)一個軌道，且自旋方向相同；
（2）H₂S分子中S原子形成2個σ鍵，含有2對孤對電子，為V形結構，分子中正負電荷重心不重合，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型相同，而原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)相同的微�；�為等電子體；
（4）黑色球為S原子，白色球為O原子，連接2個S原子的氧原子與S原子之間形成單鍵，連接1個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σ鍵、1個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)一個軌道，且自旋方向相同，在基態(tài)³²S原子中，3p能級中有2個電子單獨占據(jù)一個軌道，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；2；
（2）H₂S分子中S原子形成2個σ鍵，含有2對孤對電子，為V形結構，分子中正負電荷重心不重合，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型相同，與SO₂具有相同空間構型的微粒為H₂O、H₂S等，
故答案為：σ鍵、π鍵；sp²；H₂O、H₂S等；
（4）黑色球為S原子，白色球為O原子，連接2個S原子的氧原子與S原子之間形成單鍵，連接1個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σ鍵、1個π鍵，該分子中含有12個σ鍵，
故答案為：a；12．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、分子構型、雜化方式、化學鍵、等電子體、分子極性等，旨在考查學生對基礎知識的理解掌握，難度中等．