Question

氮是一種非常重要的元素，它的單質和化合物應用廣泛，在科學技術和生產中有重要的應用．砷（As）位于周期表中的第4周期，與氮元素屬同一主族元素，其廣泛分布于自然界．試回答下列問題：
（1）砷的氣態(tài)氫化物的電子式為

 

，其穩(wěn)定性比NH₃

 

（填“強”或“弱”）．
（2）N_A表示阿伏加德羅常數的數值．46gNO₂和N₂O₄的混合氣體中含有

 

N_A個氮原子；分子總數為N_A個的NO₂和CO₂混合氣體含

 

 N_A個氧原子數；1mol¹⁵N中，中子數比質子數多

 

 N_A個；1L 1mol/LFe（NO₃）₃溶液中含

 

N_A個NO₃^-離子．
（3）氨和聯(lián)氨（N₂H₄）是氮的兩種常見化合物，制備聯(lián)氨可用丙酮為催化劑，將次氯酸鈉與氨氣反應，該反應中還原劑與氧化劑的物質的量之比為2：1，寫出該反應的化學方程式

 

．
（4）砷的常見酸性氧化物有As₂O₃和As₂O₅，請根據圖相關信息寫出As₂O₅分解為As₂O₃的熱化學方程式

 

．
（5）直接供氨式堿性燃料電池的電池反應式是4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，電解質溶液一般使用KOH溶液，則負極電極反應式是

 

．

Answer 1

考點：物質的量的相關計算,氧化還原反應,熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：計算題,基本概念與基本理論

分析：（1）砷的氣態(tài)氫化物為AsH₃，結構類似于氨氣，非金屬性As＜N，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)定；
（2）根據n=

m

M

=

N

NA

結合分子構成計算；
（3）次氯酸鈉與氨氣反應，根據NaClO氧化NH₃可以得到肼來書寫方程式；
（4）由圖象可知As₂O₃生成As₂O₅的反應熱為（-914.6kJ/mol+619.2kJ/mol）=-295.4kJ/mol，以此可計算As₂O₅分解為As₂O₃的反應熱；
（5）堿性條件下，氨氣被氧化生成N₂和水．

解答： 解：（1）砷的氣態(tài)氫化物為AsH₃，結構類似于氨氣，電子式為，非金屬性As＜N，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性比NH₃弱，
故答案為：；弱；
（2）NO₂和N₂O₄的最簡式都為NO₂，則46gNO₂和N₂O₄的混合氣體中含有

46g

46g/mol

=1molN原子，則N原子個數為1N_A，
NO₂和CO₂的分子組成相似，則分子總數為N_A個的NO₂和CO₂混合氣體含2N_A個氧原子數，
¹⁵N中質子數為7，中子數為15-7=8，則1mol¹⁵N中，中子數比質子數多1N_A個，
1L 1mol/LFe（NO₃）₃溶液中含3N_A個NO₃^-離子，
故答案為：1；2；1；3；
（3）制備肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，反應中還原劑與氧化劑的物質的量之比為2：1，制得肼的稀溶液，反應為NaClO+2NH₃═N₂H₄+H₂O+NaCl，故答案為：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）由圖象可知As₂O₃生成As₂O₅的反應熱為（-914.6kJ/mol+619.2kJ/mol）=-295.4kJ/mol，則As₂O₅分解為As₂O₃的反應熱為+295.4kJ/mol，
所以熱化學方程式為As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ?mol^-1，
故答案為：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ?mol^-1；
（5）堿性條件下，氨氣被氧化生成N₂和水，方程式為2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．

點評：本題考查較為綜合，涉及多方面的知識，貼近高考，注意把握物質的構成特點以及熱化學方程式的書寫，難度中等．