Question

【題目】（物質結構與性質）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acm，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】

（1）ls22s22p63s23p64s1(2分)；＜(1分)

（2）平面正三角形（1分）

（3）sp3（1分）；4(2分)

（4）1：2（1分）；低（1分）

（5）4（2分）；8（2分）；(2分)

【解析】

試題分析：

（1）鉀為于第四周期第ⅠA族。基態鉀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分子中形成氮氮三鍵，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+周圍等距最近的S2-有4個，所以K+的配位數為4，每個S2周圍等距最近的K+有8個，所以S2-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K2S晶體的密度為ρ==。