Question

氮是一种非常重要的元素，它的单质和化合物应用广泛，在科学技术和生产中有重要的应用．砷（As）位于周期表中的第4周期，与氮元素属同一主族元素，其广泛分布于自然界．试回答下列问题：
（1）砷的气态氢化物的电子式为

 

，其稳定性比NH₃

 

（填“强”或“弱”）．
（2）N_A表示阿伏加德罗常数的数值．46gNO₂和N₂O₄的混合气体中含有

 

N_A个氮原子；分子总数为N_A个的NO₂和CO₂混合气体含

 

 N_A个氧原子数；1mol¹⁵N中，中子数比质子数多

 

 N_A个；1L 1mol/LFe（NO₃）₃溶液中含

 

N_A个NO₃^-离子．
（3）氨和联氨（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，写出该反应的化学方程式

 

．
（4）砷的常见酸性氧化物有As₂O₃和As₂O₅，请根据图相关信息写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式

 

．
（5）直接供氨式碱性燃料电池的电池反应式是4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，电解质溶液一般使用KOH溶液，则负极电极反应式是

 

．

Answer 1

考点：物质的量的相关计算,氧化还原反应,热化学方程式,化学电源新型电池

专题：计算题,基本概念与基本理论

分析：（1）砷的气态氢化物为AsH₃，结构类似于氨气，非金属性As＜N，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定；
（2）根据n=

m

M

=

N

NA

结合分子构成计算；
（3）次氯酸钠与氨气反应，根据NaClO氧化NH₃可以得到肼来书写方程式；
（4）由图象可知As₂O₃生成As₂O₅的反应热为（-914.6kJ/mol+619.2kJ/mol）=-295.4kJ/mol，以此可计算As₂O₅分解为As₂O₃的反应热；
（5）碱性条件下，氨气被氧化生成N₂和水．

解答： 解：（1）砷的气态氢化物为AsH₃，结构类似于氨气，电子式为，非金属性As＜N，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则稳定性比NH₃弱，
故答案为：；弱；
（2）NO₂和N₂O₄的最简式都为NO₂，则46gNO₂和N₂O₄的混合气体中含有

46g

46g/mol

=1molN原子，则N原子个数为1N_A，
NO₂和CO₂的分子组成相似，则分子总数为N_A个的NO₂和CO₂混合气体含2N_A个氧原子数，
¹⁵N中质子数为7，中子数为15-7=8，则1mol¹⁵N中，中子数比质子数多1N_A个，
1L 1mol/LFe（NO₃）₃溶液中含3N_A个NO₃^-离子，
故答案为：1；2；1；3；
（3）制备肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2：1，制得肼的稀溶液，反应为NaClO+2NH₃═N₂H₄+H₂O+NaCl，故答案为：NaClO+2NH₃=N₂H₄+NaCl+H₂O；
（4）由图象可知As₂O₃生成As₂O₅的反应热为（-914.6kJ/mol+619.2kJ/mol）=-295.4kJ/mol，则As₂O₅分解为As₂O₃的反应热为+295.4kJ/mol，
所以热化学方程式为As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ?mol^-1，
故答案为：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ?mol^-1；
（5）碱性条件下，氨气被氧化生成N₂和水，方程式为2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，故答案为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．

点评：本题考查较为综合，涉及多方面的知识，贴近高考，注意把握物质的构成特点以及热化学方程式的书写，难度中等．