Question

15．20世紀前，黑火藥是世界上唯一的火箭推進劑，黑火藥爆炸的化學方程式為：S+2KNO₃+3C→K₂S+N₂↑+3CO₂↑．20世紀60年代，火箭使用的是液體推進劑，常用的氧化劑有四氧化二氮、液氧等，可燃物有肼（N₂H₄）、液氫等．
（1）K原子核外電子云有4種不同的伸展方向，電子填充了10個軌道；寫出硫原子的核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，比較反應所涉及的原子的原子半徑大�。篕＞S＞C＞N＞O；
（2）寫出產(chǎn)物中含極性鍵的非極性分子的結(jié)構(gòu)式O=C=O，產(chǎn)物K₂S的電子式為；
（3）已知S和氯水反應會生成兩種強酸，其離子方程式為S+3Cl₂+4H₂O→SO₄^2-+8H⁺+6Cl^-；
（4）以上的火箭推進劑一般含有氮元素，含氮化合物種類豐富．有一含氮化合物，具有很強的爆炸性，86g該化合物爆炸分解會生成標況下N₂67.2L和另一種氣體單質(zhì)H₂．寫出其爆炸的化學方程式2HN₃→H₂+3N₂．

Answer 1

分析 （1）K原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，s有1種伸展方向，p有3中，電子填充了10個軌道，硫原子的核外電子排布式為，1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；電子層數(shù)越多，半徑越大，相同電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越小半徑越大；
（2）K₂S是離子化合物，硫離子和鉀離子形成離子鍵，據(jù)此寫出電子式；C0₂是直線形分子，碳原子與2個氧原子都形成雙鍵，據(jù)此寫出結(jié)構(gòu)式；
（3）S和氯水反應會生成兩種強酸，可知酸為鹽酸和硫酸，然后配平；
（4）先根據(jù)質(zhì)量守恒確定氫氣的質(zhì)量，然后求出氮原子、氫原子的物質(zhì)的量，兩者的物質(zhì)的量之比，確定化合物的分子式，最后書寫化學方程式．

解答 解：（1）K原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹，原子核外電子云有4種不同的伸展方向，電子填充了10個軌道；硫原子的核外電子排布式為，1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；電子層數(shù)越多，半徑越大，相同電子層結(jié)構(gòu)，原子序數(shù)越小半徑越大，故半徑K＞S＞C＞N＞O，故答案為：4；10；1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；K＞S＞C＞N＞O；
（2）C0₂是直線形分子，碳原子與2個氧原子都形成雙鍵，結(jié)構(gòu)式為O=C=O，硫化鉀是離子化合物，硫離子和鉀離子形成離子鍵，硫化鉀的電子式為；
故答案為：O=C=O；；
（3）S和氯水反應會生成鹽酸和硫酸，反應的離子方程式為：3Cl₂+S+4H₂O=8H⁺+SO₄^2-+6Cl^-，
故答案為：3Cl₂+S+4H₂O=8H⁺+SO₄^2-+6Cl^-；
（4）86g該化合物爆炸分解會生成標況下N₂ 67.2L和另一種氣體單質(zhì)H₂，N₂的物質(zhì)的量為$\frac{67.2L}{22.4L/mol}$=3mol，質(zhì)量為3mol×28g/mol=84g，則氫氣的質(zhì)量為86g-84g=2g，物質(zhì)的量為1mol，氮原子、氫原子的物質(zhì)的量分別為6mol，2mol，兩者的物質(zhì)的量之比為3：1，含氮化合物的分子式為HN₃，化學方程式為：2HN₃=H₂+3N₂，
故答案為：2HN₃=H₂+3N₂．

點評 本題考查了含氮化合物的綜合應用，題目難度中等，涉及知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生運用信息解決問題、分析問題的能力及知識的遷移與運用能力．