Question

【题目】X、Y、Z是三种短周期元素，X和Z的质子数之和与Y的质子数相等，Z的电子层数是X的电子层数的2倍。A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们由上述三种元素中的一种、两种或三种组成，其中A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，D、E是两种酸，F是一种单质，反应③④均在微生物作用下进行，其转化关系如图所示：

回答下列问题：

（1）A的电子式为______。

（2）A和E反应生成G，C与G中都含有 （填化学键的类型）。

（3）反应③中如果转移的电子为3mol，则被氧化的A为 mol。

（4）科学家发明了使ZX3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作电极，加入碱性电解质溶液，往一极通入空气，另一电极通入ZX3并使之转化为无污染的气体，试写出负极的电极反应式： 。

（5）由Z、X两元素形成的含10个电子的阳离子可和XSO4－形成一种盐A，若往A的溶液中缓缓滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性，则溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为： 。

Answer 1

【答案】（1）；（2）共价键（或极性共价键）；

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

【解析】试题分析：A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们由上述三种元素中的一种、两种或三种组成，其中A是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则A是NH3，氨气能连续和F单质反应，氨气能连续被氧化，则F是O2，X、Y、Z是三种短周期元素，X和Z的质子数之和与Y的质子数相等，Z的电子层数是X的电子层数的2倍，则X是H元素、Z是N元素、Y是O元素，D、E是两种酸，F是一种单质，反应③④均在微生物作用下进行，D为HNO2，E为HNO3，氨气被氧气氧化生成NO，则B是NO，NO被氧气氧化生成NO2，则C是N2。（1）通过以上分析知，A是氨气，氨气中N原子和每个H原子之间都存在一个共价键，其电子式为；（2）A是氨气、E是硝酸，二者反应生成G，G为NH4NO3，G中含有离子键、共价键；C是NO2，含有共价键，所以C和G都含有极性共价键；（3）氨气和氧气在微生物作用下生成亚硝酸，反应的化学方程式为：2NH3+3O22HNO2+2H2O，该反应中转移电子的物质的量=3mol×4=12mol，反应③中如果转移的电子为3mol，则被氧化的A的物质的量n(NH3)=(3mol÷12mol)×2=0.5mol；（4）氨气碱性燃料电池中，负极上氨气失电子发生氧化反应生成氮气和水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以负极电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；（5）Z、X两元素形成的含10个电子的阳离子是NH4+，可和HSO4-形成一种盐A，A为NH4HSO4，若往A的溶液中缓缓滴入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性，溶液中的溶质是Na2SO4、NH3·H2O、(NH4)2SO4，溶液呈中性，则c(H+)=c(OH-)，根据电荷守恒得c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-)，如果硫酸氢铵和NaOH以1：1反应，则溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则氢氧化钠应该稍微过量，所以根据物料守恒得c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)，则溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为：c(Na+)＞c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(H+)=c(OH-)。