Question

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，E为含Z的最高价氧化物的水化物，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

 

．Y的原子结构示意图

 

；X在周期表的位置

 

．
（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ZX ₃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：

 

．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：

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NO₂，再结合题目分析解答．

解答： 解：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NO₂，
（1）通过以上分析知，A是氨气，其电子式为，Y是O元素，其原子结构示意图为，X是H元素，在周期表第一周期第ⅠA族，
故答案为：；；第一周期第ⅠA族；
（2）A是氨气、E是硝酸，二者反应生成G，G为NH₄NO₃，C是NO₂，C和G都含有极性共价键，
故答案为：共价键（或极性共价键）；
（3）氨气和氧气再微生物作用下生成亚硝酸，反应的化学方程式为：2NH₃+3O₂

微生物  .

2HNO₂+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=

3mol

12mol

×2=0.5mol，
故答案为：0.5；
（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^-，
故答案为：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

点评：本题考查了无机物推断，涉及物质推断、原电池原理、氧化还原反应等知识点，根据物质的性质结合反应条件推断物质，再结合物质的性质、原电池原理、氧化还原反应实质等知识点来分析解答即可，题目难度中等．