Question

（1）科學(xué)家常用“等電子體“來(lái)預(yù)測(cè)不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，例如CH₄與NH₄⁺有相同的電子及空間構(gòu)形．分析C、N、O原子中電子數(shù)的關(guān)系，并模仿下表中1、2兩列等電子體的規(guī)律，在3、4兩列的空格處填入相應(yīng)等電子體的化學(xué)式，并在表格的最后一列設(shè)計(jì)一對(duì)等電子的分子．

CH4	C2H6	CO32-		C2O42-
NH4+	N2H62+		NO2+	N2O4

（2）工業(yè)生產(chǎn)尾氣中的H₂S要經(jīng)過(guò)處理成硫單質(zhì)后方能排放，以防止大氣污染，富瑪克斯法治理硫化氫的方法和步驟如下：
①用2%～3%的Na₂CO₃溶液做吸收劑生成2種酸式鹽；
②再加入一種RNO（R表示芳香族有機(jī)物的基）與①生成的一種酸式鹽的水溶液反應(yīng)生成硫、堿和R-NHOH；
③第②步生成的堿在溶液中與另一種酸式鹽反應(yīng)生成正鹽；
④R-NHOH與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)又得到RNO．
（3）寫出上述4步反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①

 

 　�、�

 

③

 

　　 ④

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：“等電子原理”的應(yīng)用,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu),氧族元素

分析：（1）等電子體是指具有原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒，等電子體在性質(zhì)上具有相似性．從題給表格看出等電子體也應(yīng)從碳元素形成的分子與氮元素形成的分子中找出，即都是含有碳原子或者氮原子的微粒；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件及質(zhì)量守恒定律的兩個(gè)原則，寫出正確的化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）從題給表格看出等電子體也應(yīng)從碳元素形成的分子與氮元素形成的分子中找出，N₂H₆²⁺有8個(gè)原子、價(jià)電子數(shù)=7×2+1×6-2=18，根據(jù)C比N少一個(gè)價(jià)電子，并且要滿足原子總數(shù)相同，所求的微粒含有2個(gè)碳原子，少2個(gè)價(jià)電子，則不應(yīng)再帶電荷，應(yīng)為一個(gè)中性分子，只有C₂H₆符合；
CO₃^2-有4個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)=6+8×3+2=32，碳原子比氮原子少1個(gè)價(jià)電子，所求的微粒只要含有氮原子，再少帶一個(gè)負(fù)電荷即可，此微粒應(yīng)為NO₃^-，即CO₃^2-的等電子體為NO₃^-；
CO₂有3個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)=6+8×2=22，碳原子比氮原子少1個(gè)價(jià)電子，所求的微粒只要含有氮原子，再多帶一個(gè)負(fù)電荷即可，即此微粒應(yīng)為NO₂^-，可以知CO₂的等電子體為NO₂^-；
C₂O₄^2-有6個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)=6×2+8×4+2=46，碳原子比氮原子少1個(gè)價(jià)電子，所求的微粒只要含有氮原子，再少帶2個(gè)負(fù)電荷即可，即此微粒應(yīng)為N₂O₄，即C₂O₄^2-的等電子體為N₂O₄；
N₂有2個(gè)原子，價(jià)電子數(shù)=6+8=14，根據(jù)C比N少一個(gè)價(jià)電子，并且要滿足原子總數(shù)相同，所求的微粒含有2個(gè)碳原子，少2個(gè)價(jià)電子，則不應(yīng)再帶電荷，應(yīng)為一個(gè)中性分子，只有CO符合，即N₂的等電子體為CO．
故答案為：

CH4	C2H6	CO32-	CO2	C2O42-	CO
NH4+	N2H62+	NO3-	NO2+	N2O4	N2

（2）①根據(jù)信息 Na₂CO₃和H₂S反應(yīng)兩種酸式鹽，其中一種是NaHS，則另一種為NaHCO₃，化學(xué)方程式為
H₂S+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaHS；
②由信息可知該反應(yīng)的反應(yīng)物為NaHS和RNO和H₂O，生成物為S和NaOH和RNHOH，化學(xué)方程式為
NaHS+RNO+H₂O=S↓+NaOH+RNHOH；
③第三步反應(yīng)的反應(yīng)物為NaOH和NaHCO₃；生成物為Na₂CO₃和H₂O化學(xué)方程式為NaOH+Na HCO₃=Na₂CO₃+H₂O；
④RNHOH與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)又得到RNO，反應(yīng)物為RNHOH和O₂，生成物為RNO和H₂O，化學(xué)方程式為
2RNHOH+O₂=2RNO+2H₂O
故答案為：①H₂S+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaHS；
②NaHS+RNO+H₂O=S↓+NaOH+RNHOH；
③NaOH+NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O；
④2RNHOH+O₂=2RNO+2H₂O；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了等電子體的應(yīng)用，難度較大，根據(jù)等電子體的概念，由已知微粒的知識(shí)轉(zhuǎn)化到未知微粒是一種解題能力，同學(xué)們要注意學(xué)習(xí)并運(yùn)用這種轉(zhuǎn)化思想．根據(jù)信息寫化學(xué)方程式的難點(diǎn)是分析信息得出反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件．