Question

（1）氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用．回答下列問題：
①氮元素原子的L層電子數(shù)為

 

；
②NH₃與NaClO反應(yīng)可得到肼（N₂H₄），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
③肼-空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時(shí)，正極的反應(yīng)式為

 

．
（2）一定質(zhì)量的液態(tài)化合物XY₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的一定質(zhì)量的O₂中恰好完全燃燒，反應(yīng)方程式為：XY₂（l）+3O₂ （g）═XO₂（g）+2YO₂ （g）冷卻后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得生成物的體積是672mL，密度是2.56g/L，則：
①反應(yīng)前O₂的體積是

 

．
②化合物XY₂的摩爾質(zhì)量是

 

．
③XY₂分子中X、Y兩元素質(zhì)量比是3：16，X、Y兩元素分別為

 

 （寫元素符號）

Answer 1

分析：（1）①氮原子有兩個(gè)電子層，最外層有5個(gè)電子；
②氨氣和次氯酸鈉發(fā)生氧化反應(yīng)生成肼、氯化鈉和水；
③堿性燃料電池中，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）①根據(jù)方程式計(jì)算氧氣的體積；
②從質(zhì)量守恒的角度分別計(jì)算XY₂的物質(zhì)的量和質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算摩爾質(zhì)量；
③根據(jù)XY₂的摩爾質(zhì)量和X、Y兩元素的質(zhì)量之比計(jì)算X、Y的相對原子質(zhì)量，進(jìn)而可判斷元素的種類．

解答：解：（1）①氮原子核外有7個(gè)電子，K層有2個(gè)電子，L層有5個(gè)電子，故答案為：5；
②氨氣和次氯酸鈉發(fā)生氧化反應(yīng)生成肼、氯化鈉和水，反應(yīng)方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
③肼、氧氣堿性燃料電池中，肼所在電極為負(fù)極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）生成物總物質(zhì)的量為n（XO₂）+n（YO₂）=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol，
由方程式可知，n（XO₂）：n（YO₂）=1：2，
則n（XO₂）=0.01mol，n（YO₂）=0.02mol，
總質(zhì)量為：m（XO₂）+m（YO₂）=0.672L×2.56g/L=1.72g，
①設(shè)消耗的氧氣的體積為V，則
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，
故答案為：672ml；
②根據(jù)質(zhì)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，
則：M（XY₂）=

0.76g

0.01mol

=76g/mol，
故答案為：76 g/mol；
③在XY₂分子中，X、Y兩元素的質(zhì)量之比為3：16，
則1molXY₂分子中，X的質(zhì)量為76g×

3

19

=12g，Y的質(zhì)量為76g-12g=64g，
有1molXY₂分子中含有1molX、2molY，
所以：X的相對原子質(zhì)量為12，Y的相對原子質(zhì)量為

64

2

=32，
則X為C元素，Y為S元素，
故答案為：C、S．

點(diǎn)評：本題考查化學(xué)方程式的計(jì)算、原電池原理等，題目難度中等，注意從物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的角度計(jì)算，并把握有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算公式．