Question

【題目】X、Y、Z是三種短周期元素，X和Z的質子數之和與Y的質子數相等，Z的電子層數是X的電子層數的2倍。A、B、C、D、E、F是中學化學中的常見物質，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，D、E是兩種酸，F是一種單質，反應③④均在微生物作用下進行，其轉化關系如圖所示：

回答下列問題：

（1）A的電子式為______。

（2）A和E反應生成G，C與G中都含有 （填化學鍵的類型）。

（3）反應③中如果轉移的電子為3mol，則被氧化的A為 mol。

（4）科學家發明了使ZX3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑作電極，加入堿性電解質溶液，往一極通入空氣，另一電極通入ZX3并使之轉化為無污染的氣體，試寫出負極的電極反應式： 。

（5）由Z、X兩元素形成的含10個電子的陽離子可和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為： 。

Answer 1

【答案】（1）；（2）共價鍵（或極性共價鍵）；

（3）0.5；（4）2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O ；（5）c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(H+)=c(OH-)。

【解析】試題分析：A、B、C、D、E、F是中學化學中的常見物質，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使濕潤紅色石蕊試紙變藍的氣體，則A是NH3，氨氣能連續和F單質反應，氨氣能連續被氧化，則F是O2，X、Y、Z是三種短周期元素，X和Z的質子數之和與Y的質子數相等，Z的電子層數是X的電子層數的2倍，則X是H元素、Z是N元素、Y是O元素，D、E是兩種酸，F是一種單質，反應③④均在微生物作用下進行，D為HNO2，E為HNO3，氨氣被氧氣氧化生成NO，則B是NO，NO被氧氣氧化生成NO2，則C是N2。（1）通過以上分析知，A是氨氣，氨氣中N原子和每個H原子之間都存在一個共價鍵，其電子式為；（2）A是氨氣、E是硝酸，二者反應生成G，G為NH4NO3，G中含有離子鍵、共價鍵；C是NO2，含有共價鍵，所以C和G都含有極性共價鍵；（3）氨氣和氧氣在微生物作用下生成亞硝酸，反應的化學方程式為：2NH3+3O22HNO2+2H2O，該反應中轉移電子的物質的量=3mol×4=12mol，反應③中如果轉移的電子為3mol，則被氧化的A的物質的量n(NH3)=(3mol÷12mol)×2=0.5mol；（4）氨氣堿性燃料電池中，負極上氨氣失電子發生氧化反應生成氮氣和水，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，所以負極電極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，正極電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-；（5）Z、X兩元素形成的含10個電子的陽離子是NH4+，可和HSO4-形成一種鹽A，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，溶液中的溶質是Na2SO4、NH3·H2O、(NH4)2SO4，溶液呈中性，則c(H+)=c(OH-)，根據電荷守恒得c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)，如果硫酸氫銨和NaOH以1：1反應，則溶液呈酸性，要使溶液呈中性，則氫氧化鈉應該稍微過量，所以根據物料守恒得c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)，則溶液中所含離子濃度由大到小的順序為：c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(H+)=c(OH-)。