Question

7．短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如表所示，已知在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛．

	X	Y	Z
W

（1）X、Y、Z元素的氢化物均有两种或两种以上，其中一定条件下，液态YH₃与液态H₂Z可以发生类似方式电离，则液态YH₃中阴离子的电子式为．
（2）某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中Z^2-可以在固体介质NASICON中自由移动．则负极的反应式CO-2e^-+O^2-═CO₂．
（3）关于该电池的下列说法，正确的是AC．
A．工作时电极b作正极，Z^2-通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B．工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C．传感器中通过的电流越大，尾气中XZ的含量越高．

Answer 1

分析 由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y、Z处于第二周期，W处于第三周期，在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，则W为Al，可推知X为C、Y为N、Z为O．
（1）液态NH₃与液态H₂O可以发生类似方式电离，则液态NH₃中电离得到NH₄⁺、NH₂^-；
（2）（3）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为CO-2e^-+O^2-═CO₂，正极上氧气得电子发生还原反应，原电池放电时电子从负极流向正极，电流由正极通过导线流向负极，阴离子向负极移动，一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大．

解答 解：由短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置可知，X、Y、Z处于第二周期，W处于第三周期，在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，则W为Al，可推知X为C、Y为N、Z为O．
（1）液态NH₃与液态H₂O可以发生类似方式电离，则液态NH₃中电离得到NH₄⁺、NH₂^-，NH₂^-中N原子与H原子之间形成1对共用电子对，其电子式为：，故答案为：；
（2）该装置是原电池，负极上一氧化碳失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO-2e^-+O^2-═CO₂，
故答案为：CO-2e^-+O^2-═CO₂；
（3）A．工作时电极b通入空气，b作正极，阴离子向负极移动，O^2-由电极b流向电极a，故A正确；
B．原电池放电时电子从负极流向正极，故电流由电极b通过传感器流向电极a，故B错误；
C．一氧化碳的含量越大，原电池放电时产生的电流越大，故C正确，
故答案为：AC．

点评 本题考查结构性质关系应用，涉及电子式、原电池等，推断应是解题关键，侧重对学生综合能力与基础知识的掌握．