Question

【題目】黑火藥是我國古代的四大發明之一，距今已有1000多年的歷史，其成分是木炭（C）、硫粉（S）和硝酸鉀（KNO3）。回答下列有關問題：

(1)黑火藥爆炸生成無毒的氣體和K2S，該反應的化學方程式為________________。

(2)Se與S同主族，則Se原子的核外電子排布式為〔Ar〕________，有____對成對電子。

(3)C、N、O、K的電負性由大到小的順序是_________________。

(4) 黑火藥爆炸除生成K2S外，還生成少量K2S2，其結構類似于Na2O2。則K2S2中含有的化學鍵類型為_______________。

(5) K2S遇酸生成H2S，H2S分子中，S原子的雜化軌道類型是_________；KNO3可電離出NO3-，NO3-的空間構型是______________。

(6) K2S的晶胞結構如右圖所示。其中K+的配位數為_______，若K2S晶體的密度為ρg·cm-3，則晶胞中距離最近的兩個S2-核間距為_________cm（用NA表示阿伏伽德羅常數的值）

Answer 1

【答案】 2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑ 3d104s24p4 16 O>N>C>K 離子鍵、共價鍵 sp3 平面三角形 4

【解析】本題考查選修3《物質結構與性質》，從基礎知識入手，（1）生成無毒氣體，此氣體為N2和CO2，因此反應方程式：2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑；（2）Se位于第四周期VIA族元素，核外電子排布式為[Ar] 3d104s24p4，根據泡利原理和洪特規則，每個軌道最多容納2個電子，且自旋方向相反，優先單獨占據一個軌道，且自旋方向相同，因此Se共有16對成對電子；（3）電負性越強，非金屬性越強，同周期從左向右電負性增大，即電負性大小：O>N>C>K；（4）過氧化鈉的電子式為，K2S2的電子式與Na2O2的相似，則K2S2含有化學鍵是離子鍵、共價鍵(非極性共價鍵)；（5）H2S中S有2個σ鍵，孤電子對數(6－2)/2=2，價層電子對數為4，即雜化類型為sp3；NO3－中N含有3個σ鍵，孤電子對數(5＋1－3×2)/2=0，NO3－空間構型為平面三角形；（6）根據晶胞的結構，K＋的配位數為4，S2－微粒頂點和面心，屬于晶胞個數為8×1/8＋6×1/2=4，晶胞的質量為4×(78＋32)/NAg，晶胞的體積為a 3cm3，根據密度的定義，ρ=440/(NA×a 3)，距離最近的兩個S2－距離是面對角線的一半，即為：。