Question

14．A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，其原子序數(shù)依次增大．A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子 數(shù)均相等；B、C、D、E四種元素在元素周期表中的相對位置如圖I如示．另有甲、乙、M、W、X、Y、Z七種物質(zhì)均由A、C、D 三種元素中的若干種組成（只有M中同時(shí)含有三種元素），其中甲、乙為非金屬單質(zhì)，W由A和C組成，分子中含有18個(gè)電子，X分子中含有10個(gè)電子，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖Ⅱ所示．請回答下列問題：

（1）用電子式表示乙的形成過程，Y的分子式為NO，W的結(jié)構(gòu)式為．
（2）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（3）工業(yè)上常用濃氨水檢查E₂的管道是否泄漏，反應(yīng)的方程式為3Cl₂+8NH₃=N₂+6 NH₄Cl．
（4）W-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%--30%的KOH溶液．該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，推知元素A是H；B、C、D位于第二周期，E位于第三周期．由它們在周期表中的位置可知，B為C元素，C為N元素，D為O元素，E為Cl元素；
因?yàn)椤爸挥蠱分子同時(shí)含有H、N、O三種元素”，所以M是HNO₃或NH₄NO₃，W由H和N組成，分子中含有18個(gè)電子，則W為肼（N₂H₄）．而三種元素組成的三種單質(zhì)（H₂、N₂、O₂）中，只有O₂具有較強(qiáng)的氧化性，故單質(zhì)甲是O₂、單質(zhì)乙是N₂，X是H₂O．依次可推導(dǎo)出Y是NO、Z是NO₂．
（1）乙為N₂，含有氮氮三鍵，它的電子式為 ；Y為NO；W為N₂H₄；
（2）NO₂與H₂O反應(yīng)生成HNO₃與NO；
（3）氯氣與氨氣反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)猓?br />（4）N₂H₄-空氣燃料電池中，負(fù)極上N₂H₄失電子生成氮?dú)夂退��?/p>

解答 解：A、B、C、D、E五種元素均為短周期元素，原子序數(shù)逐漸增大．A元素原子的核外電子數(shù)、電子層數(shù)和最外層電子數(shù)均相等，推知元素A是H；B、C、D位于第二周期，E位于第三周期．由它們在周期表中的位置可知，B為C元素，C為N元素，D為O元素，E為Cl元素；
因?yàn)椤爸挥蠱分子同時(shí)含有H、N、O三種元素”，所以M是HNO₃或NH₄NO₃，W由H和N組成，分子中含有18個(gè)電子，則W為肼（N₂H₄）．而三種元素組成的三種單質(zhì)（H₂、N₂、O₂）中，只有O₂具有較強(qiáng)的氧化性，故單質(zhì)甲是O₂、單質(zhì)乙是N₂，X是H₂O．依次可推導(dǎo)出Y是NO、Z是NO₂．
（1）乙為N₂，含有氮氮三鍵，它的電子式為 ，則用電子式表示其形成過程為；Y為NO；W為N₂H₄，分子中只存在N-H和N-N鍵，其結(jié)構(gòu)式為；

故答案為：；NO；；
（2）NO₂與H₂O反應(yīng)生成HNO₃與NO，反應(yīng)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性能把氨氣氧化為氮?dú)猓瑒t氯氣與氨氣反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)�，其反�?yīng)方程式為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；
故答案為：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl；
（4）N₂H₄-空氣燃料電池中，負(fù)極上N₂H₄失電子生成氮?dú)夂退�，則負(fù)極的電極方程式為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O；
故答案為：N₂H₄-4e^-+4OH^-=N₂+4H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了無機(jī)物的推斷、元素化合物的性質(zhì)、元素周期表的應(yīng)用、原電池原理的應(yīng)用，題目難度中等，注意根據(jù)元素化合物的性質(zhì)和元素周期表的結(jié)構(gòu)來推斷元素和物質(zhì)是解題的關(guān)鍵，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力．