Question

15．V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素．X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X₂中的燃烧产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久、应用广泛的金属元素．请回答：
（1）Y元素在周期表中的位置是第二周期第ⅤA族；
（2）由以上五种元素两两组合所形成的常见化合物中，有一种气体物质能与水反应生成气体且反应属于氧化还原反应，请写出该反应的化学方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（3）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U，M在适当条件下被U吸收生成一种盐．该盐的水溶液的pH小于7（填“大于”、“小于”或“等于”）．原因是（用离子方程式表示）NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺
（4）若将V金属投入到盐酸溶液中，生成了浅绿色溶液N．N的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O
（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以Y₂、Z₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl溶液为电解质溶液制造新型原电池，试写出该电池的正极电极反应式N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺，放电时溶液中H⁺移向正（填“正”或“负”）极．

Answer 1

分析 V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素．X元素是地壳中含量最多的元素，则X为O元素；Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性，可推知Y为N元素、Z为H元素，M为NH₃；W的单质在X₂中燃烧产物可使品红溶液褪色，可推知W为S元素；V是一种历史悠久、应用最广泛的金属元素，则V为Fe元素，据此解答．

解答 解：V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素．X元素是地壳中含量最多的元素，则X为O元素；Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性，可推知Y为N元素、Z为H元素，M为NH₃；W的单质在X₂中燃烧产物可使品红溶液褪色，可推知W为S元素；V是一种历史悠久、应用最广泛的金属元素，则V为Fe元素，
（1）Y为N元素，在周期表中的位置是：第二周期第ⅤA族
故答案为：第二周期第ⅤA族；
（2）由以上五种元素两两组合所形成的化合物中，有一种物质能与水反应生成气体且反应属于氧化还原反应，应是二氧化氮与水反应生成硝酸与NO，该反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）O、N、H三种元素可组成一种强酸U为HNO₃，氨气在适当条件下被HNO₃吸收生成NH₄NO₃，该盐的水溶液中NH₄⁺离子水解：NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性，溶液pH小于7，
故答案为：小于；NH₄⁺+H₂O?NH₃．H₂O+H⁺；
（4）将Fe投入到盐酸溶液中，生成了浅绿色FeCl₂溶液，双氧水具有强氧化性，酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离子，同时生成水，FeCl₂的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（5）以N₂、H₂为电极反应物，以HCl-NH₄Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，正极发生还原反应，氮气在正极获得电子，酸性条件下生成NH₄⁺，该电池的正极电极反应式为：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺，放电时溶液中H⁺向正极移动，
故答案为：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺；正．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，题目难度中等，推断元素的种类是关键，注意电极反应式的书写．