Question

3．（1）中國古代四大發(fā)明之一--黑火藥，它的爆炸反應(yīng)為S+3C+2KNO₃$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$K₂S+3CO₂↑+N₂↑．
（1）上述反應(yīng)式中屬于周期表中第二周期的元素的電負(fù)性從大到小依次為O＞N＞C．
（2）與K同周期，且最外層只有一個電子的元素（除K以外）是Cu（填元素符號），該原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（3）已知CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：2
（4）將CO₂通入過量的NaOH溶液中，可得到一種正鹽M，用價(jià)層電子對互斥理論推測該鹽的陰離子的立體構(gòu)型是平面正三角形．寫出與該陰離子互為等電子體的一種離子．
（5）在生成物中，K₂S的晶體類型是離子晶體，若K₂S是一種具有面心立方最密堆積的結(jié)論，其晶胞如圖所示，則每個S^2-與8個K⁺配位，若該晶胞的密度為ρg/cm³，則陰陽離子之間最短的距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{440}{{N}_{A}}}$cm．（結(jié)果用ρ和N_A表示）

Answer 1

分析 （1）非金屬性越強(qiáng)，則電負(fù)性越強(qiáng)；
（2）根據(jù)元素周期表可知，與K同周期，且最外層只有一個電子的元素（除K以外）是銅，銅為29號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可寫出原子的核外電子排布式；
（3）N₂分子中有氮氮參鍵，其中一個σ鍵和兩個π鍵，據(jù)此判斷CN^-中σ鍵與π鍵數(shù)目之比；
（4）將CO₂通入過量的NaOH溶液中，可得到一種正鹽M為碳酸鈉，CO₃^2-中價(jià)層電子數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（4+2-3×2）=3，且不含孤電子對，據(jù)此確定離子空間構(gòu)型，原子個數(shù)相同價(jià)電子數(shù)相同的微粒為等電子體；
（5）K₂S中硫離子與鉀離子之間是離子鍵，所以該晶體類型是離子晶體，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以上底面面心上的硫離子為例，與之距離最近的鉀離子有8個，根據(jù)均攤法可知，該晶胞中含有的鉀離子為8個和硫離子數(shù)為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4個，結(jié)合密度可求得晶胞的邊長，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知陰陽離子之間最短的距離為體對角線的$\frac{1}{4}$，據(jù)此答題．

解答 解：（1）上述反應(yīng)式中屬于周期表中第二周期的元素為C、N、O，非金屬性越強(qiáng)，則電負(fù)性越強(qiáng)，非金屬性：O＞N＞C，則電負(fù)性O(shè)＞N＞C；
故答案為：O＞N＞C；
（2）根據(jù)元素周期表可知，與K同周期，且最外層只有一個電子的元素（除K以外）是Cu，銅為29號元素，銅原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：Cu；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（3）N₂分子中有氮氮參鍵，其中一個σ鍵和兩個π鍵，所以CN^-中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：2，
故答案為：1：2；
（4）CO₃^2-中價(jià)層電子數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（4+2-3×2）=3，且不含孤電子對，所以是平面三角形構(gòu)型，與CO₃^2-互為等電子體一種離子為NO₃^-、SiO₃^2-等，
故答案為：平面正三角形；NO₃^-或SiO₃^2-；
（5）K₂S中硫離子與鉀離子之間是離子鍵，所以該晶體類型是離子晶體，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以上底面面心上的硫離子為例，與之距離最近的鉀離子有8個，根據(jù)均攤法可知，該晶胞中含有的鉀離子為8個和硫離子數(shù)為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4個，所以晶胞的體積為$\frac{\frac{4×110}{{N}_{A}}}{ρ}$cm³=$\frac{440}{{N}_{A}ρ}$cm³，晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{440}{{N}_{A}}}$cm，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知陰陽離子之間最短的距離為面對角線的$\frac{1}{4}$，所以陰陽離子之間最短的距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{440}{{N}_{A}}}$cm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{440}{{N}_{A}}}$cm，
故答案為：離子晶體；8；$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{440}{{N}_{A}}}$．

點(diǎn)評 本題考查較為綜合，涉及晶胞的計(jì)算、電子排布式的書寫、等電子體等知識點(diǎn)，晶胞的計(jì)算是學(xué)習(xí)難點(diǎn)，應(yīng)熟練掌握，題目難度較大．