Question

（1）科學家常用“等電子體“來預測不同物質(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等電子體的化學式，并在表格的最后一列設計一對等電子的分子．

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表示芳香族有機物的基）與①生成的一種酸式鹽的水溶液反應生成硫、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生成正鹽；
④R-NHOH與空氣中的氧發(fā)生反應又得到RNO．
（3）寫出上述4步反應的化學方程式：
①

 

 　�、�

 

③

 

　　 ④

 

．

Answer 1

考點：“等電子原理”的應用,含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應用

專題：化學鍵與晶體結(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)反應物、生成物和反應條件及質(zhì)量守恒定律的兩個原則，寫出正確的化學方程式．

解答： 解：（1）從題給表格看出等電子體也應從碳元素形成的分子與氮元素形成的分子中找出，N₂H₆²⁺有8個原子、價電子數(shù)=7×2+1×6-2=18，根據(jù)C比N少一個價電子，并且要滿足原子總數(shù)相同，所求的微粒含有2個碳原子，少2個價電子，則不應再帶電荷，應為一個中性分子，只有C₂H₆符合；
CO₃^2-有4個原子，價電子數(shù)=6+8×3+2=32，碳原子比氮原子少1個價電子，所求的微粒只要含有氮原子，再少帶一個負電荷即可，此微粒應為NO₃^-，即CO₃^2-的等電子體為NO₃^-；
CO₂有3個原子，價電子數(shù)=6+8×2=22，碳原子比氮原子少1個價電子，所求的微粒只要含有氮原子，再多帶一個負電荷即可，即此微粒應為NO₂^-，可以知CO₂的等電子體為NO₂^-；
C₂O₄^2-有6個原子，價電子數(shù)=6×2+8×4+2=46，碳原子比氮原子少1個價電子，所求的微粒只要含有氮原子，再少帶2個負電荷即可，即此微粒應為N₂O₄，即C₂O₄^2-的等電子體為N₂O₄；
N₂有2個原子，價電子數(shù)=6+8=14，根據(jù)C比N少一個價電子，并且要滿足原子總數(shù)相同，所求的微粒含有2個碳原子，少2個價電子，則不應再帶電荷，應為一個中性分子，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反應兩種酸式鹽，其中一種是NaHS，則另一種為NaHCO₃，化學方程式為
H₂S+Na₂CO₃=NaHCO₃+NaHS；
②由信息可知該反應的反應物為NaHS和RNO和H₂O，生成物為S和NaOH和RNHOH，化學方程式為
NaHS+RNO+H₂O=S↓+NaOH+RNHOH；
③第三步反應的反應物為NaOH和NaHCO₃；生成物為Na₂CO₃和H₂O化學方程式為NaOH+Na HCO₃=Na₂CO₃+H₂O；
④RNHOH與空氣中的氧發(fā)生反應又得到RNO，反應物為RNHOH和O₂，生成物為RNO和H₂O，化學方程式為
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；

點評：本題考查了等電子體的應用，難度較大，根據(jù)等電子體的概念，由已知微粒的知識轉(zhuǎn)化到未知微粒是一種解題能力，同學們要注意學習并運用這種轉(zhuǎn)化思想．根據(jù)信息寫化學方程式的難點是分析信息得出反應物、生成物和反應條件．