Question

【題目】2015年8月12號(hào)接近午夜時(shí)分，天津?yàn)I海新區(qū)一處集裝箱碼頭發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸的是集裝箱內(nèi)的易燃易爆物品，爆炸火光震天，并產(chǎn)生巨大蘑菇云。根據(jù)掌握的信息分析，裝箱區(qū)的危險(xiǎn)化學(xué)品可能有鉀、鈉、氯酸鈉、硝酸鉀、燒堿，硫化堿、硅化鈣、三氯乙烯、氯碘酸等。運(yùn)抵區(qū)的危險(xiǎn)化學(xué)品可能有環(huán)己胺、二甲基二硫、甲酸、硝酸銨、氰化鈉、4，6-二硝基苯-鄰仲丁基苯酚等。

回答下列問(wèn)題：

（1）在組成NH4NO3、NaCN兩種物質(zhì)的元素中第一電離能最大的是__________（填元素符號(hào)），解釋原因_____________________________________________

（2）二甲基二硫和甲酸中，在水中溶解度較大的是 （填名稱），原因是_______；燒堿所屬的晶體類型為_(kāi)_____；硫化堿（Na2S）的S2-的基態(tài)電子排布式是____________。

（3）硝酸銨中，NO3-的立體構(gòu)型為 ，中心原子的雜化軌道類型為_(kāi)_________

（4）1mol化合物NaCN中CN-所含的π鍵數(shù)為_(kāi)_____，與CN-互為等電子體的分子有 。（CN）2又稱為擬鹵素，實(shí)驗(yàn)室可以用氰化鈉、二氧化錳和濃硫酸在加熱條件下制得，寫成該制備的化學(xué)方程式___________。

（5）鈉鉀合金屬于金屬晶體，其某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。合金的化學(xué)式為_(kāi)___________；晶胞中K 原子的配位數(shù)為 ；已知金屬原子半徑r（Na）=186pm、r（K）=227pm，計(jì)算晶體的空間利用率 ________（列出計(jì)算式，不需要計(jì)算出結(jié)果）。

Answer 1

【答案】（1）N；同周期元素第一電離能自左而右呈增大趨勢(shì)，同主族自上而下元素第一電離能逐漸減小，但N原子的2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于氧元素，故第一電離能最大的是N元素

（2）甲酸；甲酸與水形成氫鍵，而二甲基二硫與水分子間只有范德華力；離子晶體；1s2s22p63s23p6

（3）平面三角形；sp2

（4）2NA；CO或N2；2NaCN+MnO2+2H2SO4(濃)(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O

（5）KNa3（或Na3K）；6；×100%（或其他合理答案均可）

【解析】

試題分析：（1）同周期元素第一電離能自左而右呈增大趨勢(shì)，同主族自上而下元素第一電離能逐漸減小，但N原子的2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于氧元素的，故NH4NO3、NaCN兩種物質(zhì)的元素中第一電離能最大的是N。

故答案為：N；同周期元素第一電離能自左而右呈增大趨勢(shì)，同主族自上而下元素第一電離能逐漸減小，但N原子的2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能高于氧元素，故第一電離能最大的是N元素；

（2）甲酸與水形成氫鍵，而二甲基二硫不能，二甲基二硫與水分子間只有范德華力，故二甲基二硫和甲酸中溶解度較大的是甲酸；燒堿由鈉離子和氫氧根構(gòu)成，所以燒堿是離子晶體，S2-離子核外有18個(gè)電子，其基態(tài)電子排布式為1s2s22p63s23p6。

故答案為：甲酸；甲酸與水形成氫鍵，而二甲基二硫與水分子間只有范德華力；離子晶體；1s2s22p63s23p6；

（3）NO3-離子中氮原子的孤電子對(duì)數(shù)==0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+0=3，所以NO3-立體構(gòu)型為平面三角形，中心原子氮原子的雜化軌道類型sp2。

故答案為：平面三角形；sp2；

（4）原子序數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)也相等的微�；�為電子，CN-與N2互為等電子體，二者結(jié)構(gòu)相似，CN-中含有C≡N三鍵，三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵數(shù)，所以1mol化合物NaCN中CN-所含的π鍵數(shù)為2NA，CN-中含有兩個(gè)原子、10個(gè)價(jià)電子，與CN-互為等電子體的分子有CO、N2，

根據(jù)制取氯氣的反應(yīng)可知，氰化鈉、二氧化錳和濃硫酸在加熱條件下制得(CN)2，反應(yīng)化學(xué)方程式為：2NaCN+MnO2+2H2SO4(濃)(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O。

故答案為：2NA；CO或N2；2NaCN+MnO2+2H2SO4(濃)(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O；

（5）晶胞中，鈉原子數(shù)為12×=3，鉀原子數(shù)為8×=1，所以合金的化學(xué)式為KNa3，

根據(jù)晶胞圖可知，每個(gè)K 原子周圍有6個(gè)鈉原子，所以晶胞中K 原子的配位數(shù)為6，

晶胞中鈉原子和鉀原子體積之和為π[（186pm）3×3+（227pm）3]，晶胞的邊長(zhǎng)為鈉原子和鉀原子的直徑之和為2×（186pm+227pm），所以晶胞的體積為（2×186pm+2×227pm）3，晶體的空間利用率為=×100%。

故答案為：KNa3（或Na3K）；6；×100%（或其他合理答案均可）。