Question

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

 

；
②NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），該反應的化學方程式為

 

；
③肼-空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，正極的反應式為

 

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

 

．
②化合物XY₂的摩爾質量是

 

．
③XY₂分子中X、Y兩元素質量比是3：16，X、Y兩元素分別為

 

 （寫元素符號）

Answer 1

分析：（1）①氮原子有兩個電子層，最外層有5個電子；
②氨氣和次氯酸鈉發(fā)生氧化反應生成肼、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；
（2）①根據(jù)方程式計算氧氣的體積；
②從質量守恒的角度分別計算XY₂的物質的量和質量，進而計算摩爾質量；
③根據(jù)XY₂的摩爾質量和X、Y兩元素的質量之比計算X、Y的相對原子質量，進而可判斷元素的種類．

解答：解：（1）①氮原子核外有7個電子，K層有2個電子，L層有5個電子，故答案為：5；
②氨氣和次氯酸鈉發(fā)生氧化反應生成肼、氯化鈉和水，反應方程式為：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，肼所在電極為負極，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
（2）生成物總物質的量為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，
總質量為：m（XO₂）+m（YO₂）=0.672L×2.56g/L=1.72g，
①設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兩元素的質量之比為3：16，
則1molXY₂分子中，X的質量為76g×

3

19

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

64

2

=32，
則X為C元素，Y為S元素，
故答案為：C、S．

點評：本題考查化學方程式的計算、原電池原理等，題目難度中等，注意從物質的量應用于化學方程式的角度計算，并把握有關物質的量的計算公式．