Question

X、Y、Z是三種短周期元素，X和Z的質(zhì)子數(shù)之和與Y的質(zhì)子數(shù)相等，Z的電子層數(shù)是X的電子層數(shù)的2倍．A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，D、E是兩種酸，E為含Z的最高價氧化物的水化物，F(xiàn)是一種單質(zhì)，反應(yīng)③④均在微生物作用下進行，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示．
回答下列問題：
（1）A的電子式為

 

．Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

；X在周期表的位置

 

．
（2）A和E反應(yīng)生成G，C與G中都含有

 

（填化學(xué)鍵的類型）．                       
（3）反應(yīng)③中如果轉(zhuǎn)移的電子為3mol，則被氧化的A為

 

mol．
（4）科學(xué)家發(fā)明了使ZX ₃直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑作電極，加入堿性電解質(zhì)溶液，往一極通入空氣，另一電極通入ZX₃并使之轉(zhuǎn)化為無污染的氣體，試寫出負極的電極反應(yīng)式：

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：

分析：A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，則A是NH₃，氨氣能連續(xù)和F單質(zhì)反應(yīng)，氨氣能連續(xù)被氧化，則F是O₂，
X、Y、Z是三種短周期元素，X和Z的質(zhì)子數(shù)之和與Y的質(zhì)子數(shù)相等，Z的電子層數(shù)是X的電子層數(shù)的2倍，則X是H元素、Z是N元素、Y是O元素，
D、E是兩種酸，F(xiàn)是一種單質(zhì)，反應(yīng)③④均在微生物作用下進行，D為HNO₂，E為HNO₃，氨氣被氧氣氧化生成NO，則B是NO，NO被氧氣氧化生成NO₂，則C是NO₂，再結(jié)合題目分析解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，它們由上述三種元素中的一種、兩種或三種組成，其中A是能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，則A是NH₃，氨氣能連續(xù)和F單質(zhì)反應(yīng)，氨氣能連續(xù)被氧化，則F是O₂，
X、Y、Z是三種短周期元素，X和Z的質(zhì)子數(shù)之和與Y的質(zhì)子數(shù)相等，Z的電子層數(shù)是X的電子層數(shù)的2倍，則X是H元素、Z是N元素、Y是O元素，
D、E是兩種酸，F(xiàn)是一種單質(zhì)，反應(yīng)③④均在微生物作用下進行，D為HNO₂，E為HNO₃，氨氣被氧氣氧化生成NO，則B是NO，NO被氧氣氧化生成NO₂，則C是NO₂，
（1）通過以上分析知，A是氨氣，其電子式為，Y是O元素，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，X是H元素，在周期表第一周期第ⅠA族，
故答案為：；；第一周期第ⅠA族；
（2）A是氨氣、E是硝酸，二者反應(yīng)生成G，G為NH₄NO₃，C是NO₂，C和G都含有極性共價鍵，
故答案為：共價鍵（或極性共價鍵）；
（3）氨氣和氧氣再微生物作用下生成亞硝酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₃+3O₂

微生物  .

2HNO₂+2H₂O，該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=3mol×4=12mol，反應(yīng)③中如果轉(zhuǎn)移的電子為3mol，則被氧化的A的物質(zhì)的量=

3mol

12mol

×2=0.5mol，
故答案為：0.5；
（4）氨氣堿性燃料電池中，負極上氨氣失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮氣和水，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，所以負極電極反應(yīng)式為2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，正極電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O．

點評：本題考查了無機物推斷，涉及物質(zhì)推斷、原電池原理、氧化還原反應(yīng)等知識點，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合反應(yīng)條件推斷物質(zhì)，再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)、原電池原理、氧化還原反應(yīng)實質(zhì)等知識點來分析解答即可，題目難度中等．