Question

【題目】黑火藥是我國古代的四大發明之一。黑火藥爆炸時發生的反應為:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。回答下列問題：

（1）基態鉀原子的核外電子排布式為____________，第一電離能：K______ (填“>”或“<”)Na。

（2）NO3-的空間構型為_____________。

（3）固態硫易溶于CS2，熔點為112℃，沸點為444.8℃。其分子結構為，S8中硫原子的雜化軌道類型是____________，S8分子中至多有________個硫原子處于同一平面。

（4）N2分子中σ鍵與π鍵的個數比為________，N2的沸點比CO的沸點____（填“高”或“低”）。

（5）K2S的晶胞結構如圖所示。其中K+的配位數為_______，S2-的配位數為____；若晶胞中距離最近的兩個S2-核間距為a cm，則K2S晶體的密度為____g·cm-3（列出計算式，不必計算出結果）。

Answer 1

【答案】 ls22s22p63s23p64s1 ＜ 平面正三角形 sp3 4 1：2 低 4 8

【解析】（1）鉀位于第四周期ⅠA族，基態原子的核外電子排布式為：ls22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1；因同主族元素第一電離能由上往下依次減小，所以第一電離能：K<Na；（2）根據中心原子的價層電子對互斥理論，NO3-的價層電子對數為3對，且無孤電子對，則空間構型為平面正三角形；（3）根據S8的分子結構可知，每個S原子的價電子對數為4對，所以硫原子的雜化軌道類型是sp3，S8分子中至多有4個硫原子處于同一平面；（4）N2原子中形成氮氮三鍵，σ鍵與π鍵的個數比為1：2；N2和CO的相對分子質量都為28，但N2為非極性分子，CO為極性分子，所以N2的沸點比CO的沸點低；（5）K2S的晶胞中，每個K+周圍等距離最近的S2-有4個，所以K+的配位數為4，每個S2-周圍等距離最近的K+有8個，所以的配位數為8；晶胞中距離最近的兩個S2-核間距為acm，為每個面對角線距離的一半，則晶胞的邊長為acm，所以晶體的密度為====。