Question

20世纪前，黑火药是世界上唯一的火箭推进剂，黑火药爆炸的化学方程式为：S + 2KNO₃ +3C = K₂S +N₂↑ +3CO₂↑。20世纪60年代，火箭使用的是液体推进剂，常用的氧化剂有四氧化二氮、液氧等，可燃物有肼（N₂ H₄）、液氢等。

（1）K原子核外电子云有___种不同的伸展方向，电子填充了__个轨道；写出硫原子的核外电子排布式__，比较反应所涉及的原子的原子半径大小：__；

（2）写出产物中含极性键的非极性分子的结构式__，产物K₂S的电子式为___；

（3）已知S和氯水反应会生成两种强酸，其离子方程式为_______；

（4）以上的火箭推进剂一般含有氮元素，含氮化合物种类丰富。有一含氮化合物，具有很强的爆炸性，86g该化合物爆炸分解会生成标况下N₂67. 2L和另一种气体单质H₂。写出其爆炸的化学方程式____。

Answer

4 10 1s22s22p63s23p4 K＞S＞C＞N＞O O=C=O S＋3Cl2＋4H2O=SO42-＋8H+＋6Cl- 2HN3=H2＋3N2

【解析】

（1）K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，s有1种伸展方向，p有3种伸展方向，电子填充了10个轨道，硫原子的核外电子排布式为，1s22s22p63s23p4；电子层数越多，半径越大，相同电子层结构，原子序数越小半径越大；

（2）K2S是离子化合物，硫离子和钾离子形成离子键，据此写出电子式；CO2是含极性键的非极性分子，CO2是直线形分子，碳原子与2个氧原子都形成双键，据此写出结构式；

（3）S和氯水反应会生成两种强酸，可知酸为盐酸和硫酸，然后配平；

（4）先根据质量守恒确定氢气的质量，然后求出氮原子、氢原子的物质的量，确定化合物的分子式，最后书写化学方程式。

（1）K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，原子核外电子云有4种不同的伸展方向，电子填充了10个轨道；硫原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4；电子层数越多，半径越大，相同电子层结构，原子序数越小半径越大，故原子半径K＞S＞C＞N＞O；

（2）CO2是含极性键的非极性分子，CO2是直线形分子，碳原子与2个氧原子都形成双键，结构式为O=C=O，硫化钾是离子化合物，硫离子和钾离子形成离子键，硫化钾的电子式为；

（3）S和氯水反应会生成盐酸和硫酸，反应的离子方程式为：S＋3Cl2＋4H2O=SO42-＋8H+＋6Cl-；

（4）86g该化合物爆炸分解会生成标况下N2 67.2L和另一种气体单质H2，N2的物质的量为=3mol，质量为3mol×28g/mol=84g，则氢气的质量为86g-84g=2g，H2物质的量为1mol，氮原子、氢原子的物质的量分别为6mol、2mol，两者的物质的量之比为3：1，含氮化合物的分子式为HN3，化学方程式为：2HN3=H2+3N2。