Question

（1）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用．回答下列问题：
①氮元素原子的L层电子数为

 

；
②NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为

 

；
③肼-空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，正极的反应式为

 

．
（2）一定质量的液态化合物XY₂在标准状况下的一定质量的O₂中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY₂（l）+3O₂ （g）═XO₂（g）+2YO₂ （g）冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56g/L，则：
①反应前O₂的体积是

 

．
②化合物XY₂的摩尔质量是

 

．
③XY₂分子中X、Y两元素质量比是3：16，X、Y两元素分别为

 

 （写元素符号）

Answer 1

分析：（1）①氮原子有两个电子层，最外层有5个电子；
②氨气和次氯酸钠发生氧化反应生成肼、氯化钠和水；
③碱性燃料电池中，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（2）①根据方程式计算氧气的体积；
②从质量守恒的角度分别计算XY₂的物质的量和质量，进而计算摩尔质量；
③根据XY₂的摩尔质量和X、Y两元素的质量之比计算X、Y的相对原子质量，进而可判断元素的种类．

解答：解：（1）①氮原子核外有7个电子，K层有2个电子，L层有5个电子，故答案为：5；
②氨气和次氯酸钠发生氧化反应生成肼、氯化钠和水，反应方程式为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，故答案为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
③肼、氧气碱性燃料电池中，肼所在电极为负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）生成物总物质的量为n（XO₂）+n（YO₂）=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
由方程式可知，n（XO₂）：n（YO₂）=1：2，
则n（XO₂）=0.01mol，n（YO₂）=0.02mol，
总质量为：m（XO₂）+m（YO₂）=0.672L×2.56g/L=1.72g，
①设消耗的氧气的体积为V，则
XY₂（l）+3O₂（g）=XO₂（g）+2YO₂（g）
1mol     67.2L     1mol     2mol
 n       V        0.01mol  0.02mol
n=0.01mol，
V=0.672L，即672ml，
故答案为：672ml；
②根据质量守恒可知：m（XY₂）+m（O₂）=m（XO₂）+m（YO₂）=1.72g，
m（O₂）=0.03mol×32g/mol=0.96g，
m（XY₂）=1.72g-0.03mol×32g/mol=0.76g
又：n（XY₂）=0.01mol，
则：M（XY₂）=

0.76g

0.01mol

=76g/mol，
故答案为：76 g/mol；
③在XY₂分子中，X、Y两元素的质量之比为3：16，
则1molXY₂分子中，X的质量为76g×

3

19

=12g，Y的质量为76g-12g=64g，
有1molXY₂分子中含有1molX、2molY，
所以：X的相对原子质量为12，Y的相对原子质量为

64

2

=32，
则X为C元素，Y为S元素，
故答案为：C、S．

点评：本题考查化学方程式的计算、原电池原理等，题目难度中等，注意从物质的量应用于化学方程式的角度计算，并把握有关物质的量的计算公式．