Question

【题目】（物质结构与性质）黑火药是我国古代的四大发明之一。黑火药爆炸时发生的反应为:

2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。回答下列问题：

（1）基态钾原子的核外电子排布式为____________，第一电离能：K____________(填“>”或“<”)Na。

（2）NO3-的空间构型为_____________。

（3）固态硫易溶于CS2，熔点为112℃，沸点为444.8℃。其分子结构为，S8中硫原子的杂化轨道类型是____________，S8分子中至多有________个硫原子处于同一平面。

（4）N2分子中σ键与π键的个数比为___________，，N2的沸点比CO的沸点__________（填“高”或“低”）。

（5）K2S的晶胞结构如图所示。其中K+的配位数为_____________，S2-的配位数为__________；若晶胞中距离最近的两个S2-核间距为acm，则K2S晶体的密度为__________g·cm-3（列出计算式，不必计算出结果）。

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】

试题分析：

（1）钾为于第四周期第ⅠA族。基态钾原子的核外电子排布式为ls22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。因同主族元素第一电离能由上往下依次减小，所以第一电离能：K＜Na。

（2）根据中心原子的价层电子对互斥理论，NO3-的价层电子对数为3对，且无孤电子对，则空间构型为平面正三角形。

（3）根据S8的分子结构可知，每个S原子的价电子对数为4对，所以硫原子的杂化轨道类型是sp3，S8分子中至多有4个硫原子处于同一平面。

（4）N2分子中形成氮氮三键，σ键与π键的个数比为1：2。N2和CO的相对分子质量都为28，但N2为非极性分子，CO为极性分子，所以N2的沸点比CO的沸点低。

（5）K2S的晶胞中，每个K+周围等距最近的S2-有4个，所以K+的配位数为4，每个S2周围等距最近的K+有8个，所以S2-的配位数为8。

晶胞中距离最近的两个S2-核间距为acm，为每个面对角线距离的一半，则晶胞的边长为acm，所以K2S晶体的密度为ρ==。