Question

【題目】有X、Y、Z、W四種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X元素原子的半徑最小。Z、W在周期表中處于鄰位置，它們的單質在通常狀況下均為無色氣體。Y原子的最外層電子數(shù)是次外層子數(shù)的2倍。請回答：

（1）Z2的電子式為___________，YW2的結構式為____________。

（2）將X2、W2按上圖所示通入某燃料電池中，其中，b電極的電極反應式為__________________。若有16gW2參加反應，轉移的電子數(shù)是____________。

（3）由X、Y、Z、W四種元素組成的無機酸酸式鹽_______（化學式），與足量的NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式為________________________________________。

Answer 1

【答案】 O2+2H2O+4e-=4OH- 2NA NH4HCO3（化學式） NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O

【解析】X元素原子的半徑最小，則X為H元素,Z、W在周期表中處于相鄰位置,它們的單質在通常狀況下均為無色氣體,只有Z為N元素,W為O元素符合,Y原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,則Y為C元素,
(1)根據(jù)分子的組成書寫電子式和判斷分子結構式；
(2)氫氧燃料電池中,通氫氣一端為負極,通氧氣一端為正極,正極上氧氣得到電子,結合電極方程式計算；
(3)X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽為NH4HCO3，與NaOH加熱反應生成氨氣、水和碳酸鈉。

詳解: (1)Z為N元素,單質為N2,為非金屬單質,N原子之間有3個共用電子對,電子式為, CO2為直線形分子,結構式為O=C=O,
因此，本題正確答案是:；O=C=O;
(2)氫氧燃料電池中,通氫氣一端為負極,通氧氣一端為正極,所以b為正極,正極上氧氣得到電子,電極反應為O2+2H2O+4e-=4OH-,若有16gO2參加反應,n(O2)==0.5mol，轉移的電子數(shù)0.5mol×4×NA /mol=2NA ,
因此，本題正確答案是: O2+2H2O+4e-=4OH-;2NA；
(3)X、Y、Z、W四種元素組成的酸式鹽為NH4HCO3,與NaOH加熱反應生成氨氣、水和碳酸鈉,離子反應為NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O,
因此，本題正確答案是: NH4++HCO3-+2OH-NH3↑+CO32-+2H2O。