Question

11．X、Y、Z是三種短周期元素，X和Z的質(zhì)子數(shù)之和與Y的質(zhì)子數(shù)相等，Z的電子層數(shù)是X的電子層數(shù)的2倍．A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，D、E是兩種酸，F(xiàn)是一種單質(zhì)，反應(yīng)③④均在微生物作用下進(jìn)行，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．
回答下列問(wèn)題：
（1）A的電子式為．
（2）A和E反應(yīng)生成G，C與G中都含有共價(jià)鍵（填化學(xué)鍵的類(lèi)型）．
（3）反應(yīng)③中如果轉(zhuǎn)移的電子為3mol，則被氧化的A為0.5mol．
（4）科學(xué)家發(fā)明了使ZX₃直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑作電極，加入堿性電解質(zhì)溶液，往一極通入空氣，另一電極通入ZX₃并使之轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氣體，試寫(xiě)出負(fù)極的電極反應(yīng)式：2NH₃+6OH^--6e^-═N₂↑+6H₂O．
（5）由Z、X兩元素形成的含10個(gè)電子的陽(yáng)離子可和XSO₄^-形成一種鹽A，若往A的溶液中緩緩滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性，則溶液中所含離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

Answer 1

分析 X、Y、Z是三種短周期元素，Z的電子層數(shù)是X的電子層數(shù)的2倍，判斷X是H元素，Z是第二周期元素．A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A為NH₃，Y、Z中有一種元素為N元素，X和Z的質(zhì)子數(shù)之和與Y的質(zhì)子數(shù)相等，若Y為N元素，則Z的質(zhì)子數(shù)為7-1=6，則Z為C元素，結(jié)構(gòu)框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知不符合題意．若Z為N元素，則Y的質(zhì)子數(shù)為1+7=8，則Y為O元素，F(xiàn)是一種單質(zhì)，能與氨氣反應(yīng)，則F為O₂，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷B為NO，C為NO₂，D、E是兩種酸，反應(yīng)③④均在微生物作用下進(jìn)行，則D為HNO₂，E為HNO₃，符合題意，據(jù)此解答．

解答 解：X、Y、Z是三種短周期元素，Z的電子層數(shù)是X的電子層數(shù)的2倍，判斷X是H元素，Z是第二周期元素．A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則A為NH₃，Y、Z中有一種元素為N元素，X和Z的質(zhì)子數(shù)之和與Y的質(zhì)子數(shù)相等，若Y為N元素，則Z的質(zhì)子數(shù)為7-1=6，則Z為C元素，結(jié)構(gòu)框圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知不符合題意．若Z為N元素，則Y的質(zhì)子數(shù)為1+7=8，則Y為O元素，F(xiàn)是一種單質(zhì)，能與氨氣反應(yīng)，則F為O₂，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷B為NO，C為NO₂，D、E是兩種酸，反應(yīng)③④均在微生物作用下進(jìn)行，則D為HNO₂，E為HNO₃，符合題意．
（1）A為NH₃，其電子式為，故答案為：；
（2）A和E反應(yīng)生成G為NH₄NO₃，C為NO₂，C與G中都含有共價(jià)鍵，故答案為：共價(jià)鍵；
（3）反應(yīng)③的方程式為：2NH₃+3O₂═2HNO₂+2H₂O，如果轉(zhuǎn)移的電子為3mol，則被氧化的NH₃為$\frac{3mol}{3-（-3）}$=0.5mol，故答案為：0.5；
（4）用鉑作電極，加入堿性電解質(zhì)溶液，往一極通入空氣，另一電極通入NH₃并使之轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氣體，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)在負(fù)極通入氨氣，在堿性條件下生成氮?dú)馀c水，負(fù)極的電極反應(yīng)式：2NH₃+6OH^--6e^-═N₂↑+6H₂O，故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-═N₂↑+6H₂O；
（5）由N、H兩元素形成的含10個(gè)電子的陽(yáng)離子為NH₄⁺，和HSO₄^-形成一種鹽A為NH₄HSO₄，若往A的溶液中緩緩滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性，則溶液c（H⁺）=c（OH^-），若按1：1恰好反應(yīng)得到（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄時(shí)，溶液呈酸性，故加入NaOH的物質(zhì)的量大于NH₄HSO₄，則c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），溶液中N、S原子物質(zhì)的量之比為1：1，而溶液中N元素以NH₄⁺、NH₃．H₂O形式存在，故c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），則溶液中離子濃度大小關(guān)系為c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）=c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物推斷、電子式、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、原電池、離子濃度大小比等，推斷元素及化合物是解題的關(guān)鍵，對(duì)學(xué)生的邏輯推理有一定的要求，難度中等．