Question

Ⅰ、氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用．回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为

5

；
（2）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为

2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O

；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气．
已知：
①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式

2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9KJ/mol

；
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为

N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑

．
Ⅱ、一定质量的液态化合物XY₂，在标准状况下的一定质量的O₂中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY₂（l）+3O₂（g）═XO₂（g）+2YO₂（g），冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56g?L^-1，则：
（1）反应前O₂的体积是

672ml

．   
（2）化合物XY₂的摩尔质量是

76g/mol

．
（3）若XY₂分子中X、Y两元素的质量比是3：16，则X、Y两元素分别为

C

和

S

 （写元素符号）．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）依据氮原子的原子序数是7，结合原子结构示意图分析判断；
（2）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），依据氧化还原反应化合价变化分析书写化学方程式：
（3）依据盖斯定律，结合题干热化学方程式计算写出；
（4）原电池反应中负极失电子发生氧化反应；
Ⅱ（1）反应前后气体体积不变，计算反应后的气体体积即可知道氧气体积；
（2）依据根据M=

m

n

计算化合物XY₂的摩尔质量；
（3）根据化合物XY₂的摩尔质量判断X、Y的相对原子质量，进而推断元素的种类，结合计算出的摩尔质量和X、Y两元素的质量比是3：16计算分析判断；

解答：解：Ⅰ、（1）氮元素原子的原子序数为7，原子的L层电子数为5；故答案为：5；
（2）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），次氯酸钠做氧化剂，依据氧化还原反应的电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
故答案为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（3）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（l）△H₁=-19.5kJ?mol^-1
②N₂H₄（l）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ?mol^-1
根据盖斯定律写出肼和N₂O₄反应的热化学方程：②×2-①得到：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9KJ/mol；
故答案为：2N₂H₄（l）+N₂O₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9KJ/mol；
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，肼失电子被氧化发生负极反应，依据反应②写出负极的反应式为：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；
故答案为：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂↑；
Ⅱ、一定质量的液态化合物XY₂，在标准状况下的一定质量的O₂中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY₂（l）+3O₂（g）═XO₂（g）+2YO₂（g），冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56g?L^-1，反应前后气体体积不变；
（1）由方程式XY₂+3O₂══XO₂+2YO₂可以看出，V（O₂）=V（XO₂）+V（YO₂）=672ml，即0.672 L，反应前氧气的体积是反应后气体的体积为：672ml；故答案为：672ml；
（2）化合物XY₂的摩尔质量计算，可以依据标准状况下气体的密度和气体体积计算得到质量：混合气体的质量=0.672L×2.56g/L=1.72g；化学反应遵循质量守恒定律，则m（XY₂）+m（O₂）=m（XO₂）+m（YO₂）=1.72g，
m（XY₂）=1.72g-m（O₂）=1.72g-

0.672L

22.4L/mol

×32g/mol=0.76g，
m（XY₂）=0.76g，n（XY₂）=

1

3

×n（O₂）=

0.672L

22.4L/mol

×

1

3

=0.01mol，
M（XY₂）=

0.76g

0.01mol

=76g/mol，
故答案为：76g/mol；
（3）若XY₂分子中X、Y两元素的质量比为3：16，
则1molXY₂中含有X的质量为76g×

3

3+16

=12g，Y的质量为76g-12g=64g，
1molXY₂中含有X1mol，Y2mol，
所以X的相对原子质量为12，Y的相对原子质量为32，
X为碳元素，Y为硫元素，
故答案为：C（碳）；S（硫）．

点评：本题考查了原子结构，热化学方程式的书写，盖斯定律的应用，原电池的工作原理应用，电极反应的书写方法，物质的量的相关计算，题目难度不大，注意从质量守恒的角度，结合化学方程式计算．