Question

13．已知：A、B、C、D四种化合物分子中的电子数均为10，它们的沸点A＞B＞C＞D．
请回答下列问题：
（1）X分子与A分子的组成元素相同，但X分子中的电子数比A分子多8个，则X分子的电子式为．
（2）C分子能与A分子通过氢键结合成弱碱，在低温下可析出一种分子晶体，该晶体的分子式为NH₃．H₂O．
（3）C分子与B分子反应，在常温下能形成固体化合物，该化合物属于离子 （填离子或共价）化合物．
（4）D是一种可持续发展的清洁能源，有人设想将其应用于燃料电池，该电池的导电液宜采用NaOH溶液，请写出该燃料电池的总反应离子方程式CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．
（5）请用中学化学实验室可能有的仪器和药品，设计将D应用于燃料电池，画出简单的实验装置图（包括仪器，药品，正、负电极材料，检流计，导线等）

Answer 1

分析 A、B、C、D四种化合物分子中的电子数均为10，它们的沸点A＞B＞C＞D，A为H₂O、B为HF、C为NH₃、D为CH₄．
（1）X分子与A分子的组成元素相同，但X分子中的电子数比A分子多8个，则X为H₂O₂；
（2）氨气分子与水分子之间形成氢键，在低温下可析NH₃．H₂O；
（3）C分子与B分子反应，在常温下能形成固体化合物为NH₄F；
（4）甲烷燃烧生成二氧化碳与水，碱性条件下，生成二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠；
（5）可以用氢氧化钠溶液作电解液，用石墨作电极，在两极分别通入甲烷与氧气，用短线连接成闭合回路．

解答 解：A、B、C、D四种化合物分子中的电子数均为10，它们的沸点A＞B＞C＞D，A为H₂O、B为HF、C为NH₃、D为CH₄．
（1）X分子与A分子的组成元素相同，但X分子中的电子数比A分子多8个，则X为H₂O₂，电子式为，故答案为：；
（2）氨气分子与水分子之间形成氢键，结合成弱碱一水合氨，在低温下可析NH₃．H₂O，
故答案为：氢键；NH₃．H₂O；
（3）C分子与B分子反应，在常温下能形成固体化合物为NH₄F，属于离子化合物，
故答案为：离子；
（4）甲烷燃烧生成二氧化碳与水，碱性条件下，生成二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，电池总反应离子方程式为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案为：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O；
（5）可以用氢氧化钠溶液作电解液，用石墨作电极，在两极分别通入甲烷与氧气，用短线连接成闭合回路，实验装置图为，
故答案为：．

点评 本题考查无机物推断，注意识记常见10电子、18电子微粒，（5）中装置图为易错点，注意理解原电池原理，难度中等．