Question

【题目】黑火药是我国古代的四大发明之一，距今已有1000多年的历史，其成分是木炭（C）、硫粉（S）和硝酸钾（KNO3）。回答下列有关问题：

(1)黑火药爆炸生成无毒的气体和K2S，该反应的化学方程式为________________。

(2)Se与S同主族，则Se原子的核外电子排布式为〔Ar〕________，有____对成对电子。

(3)C、N、O、K的电负性由大到小的顺序是_________________。

(4) 黑火药爆炸除生成K2S外，还生成少量K2S2，其结构类似于Na2O2。则K2S2中含有的化学键类型为_______________。

(5) K2S遇酸生成H2S，H2S分子中，S原子的杂化轨道类型是_________；KNO3可电离出NO3-，NO3-的空间构型是______________。

(6) K2S的晶胞结构如右图所示。其中K+的配位数为_______，若K2S晶体的密度为ρg·cm-3，则晶胞中距离最近的两个S2-核间距为_________cm（用NA表示阿伏伽德罗常数的值）

Answer 1

【答案】 2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑ 3d104s24p4 16 O>N>C>K 离子键、共价键 sp3 平面三角形 4

【解析】本题考查选修3《物质结构与性质》，从基础知识入手，（1）生成无毒气体，此气体为N2和CO2，因此反应方程式：2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑；（2）Se位于第四周期VIA族元素，核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，根据泡利原理和洪特规则，每个轨道最多容纳2个电子，且自旋方向相反，优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，因此Se共有16对成对电子；（3）电负性越强，非金属性越强，同周期从左向右电负性增大，即电负性大小：O>N>C>K；（4）过氧化钠的电子式为，K2S2的电子式与Na2O2的相似，则K2S2含有化学键是离子键、共价键(非极性共价键)；（5）H2S中S有2个σ键，孤电子对数(6－2)/2=2，价层电子对数为4，即杂化类型为sp3；NO3－中N含有3个σ键，孤电子对数(5＋1－3×2)/2=0，NO3－空间构型为平面三角形；（6）根据晶胞的结构，K＋的配位数为4，S2－微粒顶点和面心，属于晶胞个数为8×1/8＋6×1/2=4，晶胞的质量为4×(78＋32)/NAg，晶胞的体积为a 3cm3，根据密度的定义，ρ=440/(NA×a 3)，距离最近的两个S2－距离是面对角线的一半，即为：。