Question

【題目】黑火藥是我國古代四大發明之一，它的爆炸反應為：2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑

完成下列填空：

（1）上述反應中的還原劑為___，還原產物有___，當有1molKNO3參加反應時，轉移電子的數目為___。

（2）KNO3晶體類型是___，其晶體中存在的化學鍵有___。

（3）硫原子的核外電子排布式為___，原子核外有___種不同能量的電子。將SO2和Cl2分別通入品紅溶液中，產生的現象是___；若將SO2和Cl2等體積混合后再緩緩通入品紅溶液，發現品紅溶液___，其原因是___。

（4）S、C和N三種元素的原子半徑從小到大的順序是___；K2S溶液中除OH-外其它各離子物質的量濃度的大小順序為___。

（5）下列事實能說明碳與硫兩元素非金屬性相對強弱的有___。

a.同溫同濃度溶液pH：Na2CO3＞Na2SO4

b.酸性：H2SO3＞H2CO3

c.CS2中碳元素為+4價，硫元素為-2價

d.分解溫度：CH4＞H2S

Answer 1

【答案】C K2S和N2 6NA 離子晶體 離子鍵、共價鍵 1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4 5 品紅溶液均褪色 不褪色 將SO2和Cl2等體積混合后在溶液中恰好完全反應生成了鹽酸和硫酸，不再具有漂白性(或SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，鹽酸和硫酸無漂白性) N<C<S c(K+)>c(S2-)>c(HS-)>c(H+) ac

【解析】

（1）該反應中N、S元素化合價均降低，C元素化合價升高，因此還原劑為C；還原產物為K2S和N2；當有1molKNO3參加反應時，有1.5molC參加反應，C元素化合價從0價升高至+4價，因此轉移數目為1.5mol×4NAmol-1=6NA；

（2）KNO3為活潑金屬陽離子與含氧酸根陰離子組成的化合物，其晶體類型屬于離子晶體；晶體中陰陽離子通過離子鍵連接，硝酸根內N原子與O原子之間通過共價鍵連接，因此KNO3晶體中存在離子鍵、共價鍵；

（3）S原子核內質子數為16，核外電子數為16，因此核外電子排布式為：1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4；核外電子分別處于5個不同的能級中，因此原子核外有5種不同能量的電子；SO2具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色，Cl2與水反應生成的HClO具有漂白性，能夠使品紅溶液褪色；將SO2和Cl2等體積混合后再緩緩通入品紅溶液，SO2與Cl2在水中能夠發生反應：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，生成的HCl、H2SO4均不具有漂白性，因此不能使品紅溶液褪色；

（4）C、N原子核外電子層數小于S，因此S原子半徑最大，C、N處于同一周期，核外電子層數相同，質子數越大，其半徑越小，因此半徑相對大小關系為：N<C<S；K2S屬于強堿弱酸鹽，在溶液中能夠發生水解，S2-一級水解程度>S2-二級水解程度>水的電離程度，因此溶液中除OH-外離子濃度關系為：c(K+)>c(S2-)>c(HS-)>c(H+)；

（5）a．同溫同濃度溶液pH：Na2CO3>Na2SO4，根據“越弱越水解”，說明酸性：H2SO4>H2CO3，H2SO4、H2CO3分別對應S、C的最高價氧化物對應水化物，可說明非金屬性：S>C，故a符合題意 ；

b．酸性：H2SO3>H2CO3，說明亞硫酸電離出氫離子的能力強于碳酸，因H2SO3并非S元素對應最高價氧化物對應水化物，不能說明碳元素與硫元素非金屬性相對強弱，故b不符合題意；

c．CS2中碳元素為+4價，硫元素為-2價，可直接說明S的非金屬性強于C，所以S才顯負價，碳元素顯示正價，故c符合題意；

d．分解溫度：CH4>H2S，其原因是C、S均采取sp3雜化，CH4為非極性分子，H-C鍵能較強，在1000℃左右分解，而H2S為極性分子，H-S-H鍵角為92.1，由于H-S鍵能較弱，導致H2S在300℃左右分解，故不能據此比較C元素與S元素非金屬性，故d不符合題意；

故答案為：ac。