Question

【題目】黃鐵礦被稱“愚人金”，化學成分是FeS2，晶體屬正方體晶系的硫化物礦物。室溫為非活性物質(zhì)。溫度升高后變得活潑。在空氣中氧化成三氧化二鐵和二氧化硫，主要用于接觸法制造硫酸：

回答下列問題：

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

（2）常溫下Fe3+比Fe2+要更加穩(wěn)定的原因是__________________________________；

（3）將FeS2與稀鹽酸反應得到H2S2，H2S2分子中，共價鍵的類型是___________________；FeS2氧化得到SO2，在SO2分子中的S原子的雜化軌道類型是______________________ ，寫出兩個與SO2互為等電子體的分子或離子_______________________。-

（4）H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，請用結(jié)構(gòu)知識解釋H2SO4比H2SO3酸性強的原因：

_____________________________________________________________________。

（5）FeS2的晶體中的Fe2+離子的排列方式如下圖。

①每個Fe2+周圍最近的等距離的S22-離子有____________個。

②已知FeS2的晶胞參數(shù)是a0=0.54nm，它的密度為_____________________g·cm-3(列式并計算，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023)。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p6；（2）Fe3+的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d5,價層電子是半滿狀態(tài)，個軌道電子均處于穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)e2+的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d6，3d軌道電子不是穩(wěn)定狀態(tài)，所以常溫下Fe3+比Fe2+要更加穩(wěn)定；（3）極性共價鍵和非極性共價鍵，sp2雜化，O3、NO2-；（4）H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，結(jié)構(gòu)分別為，硫酸中的非羥基氧原子比亞硫酸中多，S原子所帶正電荷高，導致S-O-H中O的電子偏向S，因而在水分子的作用下H2SO4比H2SO3容易電離出H+，故H2SO4比H2SO3酸性強；（5）①6；②5.06.

【解析】

試題分析：（1）（1）在FeS2中的S2-的核外電子排布式是1s22s22p63s23p6,答案為：1s22s22p63s23p6；（2）Fe3+的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d5,價層電子是半滿狀態(tài)，個軌道電子均處于穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)e2+的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d6，3d軌道電子不是穩(wěn)定狀態(tài)，所以常溫下Fe3+比Fe2+要更加穩(wěn)定，答案為：Fe3+的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d5,價層電子是半滿狀態(tài)，個軌道電子均處于穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)e2+的基態(tài)電子排布式為[Ar]3d6，3d軌道電子不是穩(wěn)定狀態(tài)，所以常溫下Fe3+比Fe2+要更加穩(wěn)定；（3）H2S2分子和過氧化氫分子互為等電子體，過氧化氫的電子式為，分子中含有極性共價鍵和非極性共價鍵，所以H2S2分子的共價鍵的類型極性共價鍵和非極性共價鍵，SO2分子中的S原子的價層電子對數(shù)為2+(6-2X2)/2=3，S原子雜化軌道類型是sp2雜化，SO2是三原子，18電子的分子，與O3和NO2-互為等電子體，答案為：極性共價鍵和非極性共價鍵，sp2雜化，O3、NO2-；（4）H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，結(jié)構(gòu)分別為，硫酸中的非羥基氧原子比亞硫酸中多，S原子所帶正電荷高，導致S-O-H中O的電子偏向S，因而在水分子的作用下H2SO4比H2SO3容易電離出H+，故H2SO4比H2SO3酸性強，答案為：H2SO4和H2SO3都是S的含氧酸，結(jié)構(gòu)分別為，硫酸中的非羥基氧原子比亞硫酸中多，S原子所帶正電荷高，導致S-O-H中O的電子偏向S，因而在水分子的作用下H2SO4比H2SO3容易電離出H+，故H2SO4比H2SO3酸性強；（5）①每個Fe2+周圍最近的等距離的S22-離子存在于面心，共有六個，答案為：6；②一個晶胞中含有Fe2+數(shù)目為，含有S22-數(shù)目為，一個晶胞的質(zhì)量為：，一個晶胞的體積為，已知FeS2的晶胞參數(shù)是a0=0.54nm，它的密度為5.06g·cm-3，答案為：5.06.