题目内容
（1）4g D2和20g 18O的单质化合时最多能生成 g D2O，这些D2O分子中含 mol中子，含 个电子．氯元素在自然界中有质量数为35和37的两种核素，氯元素的相对原子质量为35.5，则两核素在自然界中的含量之比约为 ．
（2）根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+设计原电池，溶液中Fe3+向 （填“负极”或“正极”）迁移，正极反应式为 ．某航天技术上使用的氢氧燃料电池使用的电解质溶液为一种强碱，电池总反应方程式为：2H2+2O2═2H2O．该电池的负极反应式为 ．
（3）现在有NH3、F2、Cl2、Na、Fe、Na2O、Na2O2、SO2、CO2、NO2等中学化学常见物质，根据它们与水是否发生氧化还原反应进行分类如下：
据上面框图回答下列问题：
淡黄色固体位于 组（填“A”→“E”），1mol该物质与足量水反应转移电子数为： ；
A组中共有 种物质，E组中共有 种物质；
C组中某物质须在高温时才能与水蒸气反应，其化学方程式为 ；
写出B组中气体物质在工业上催化氧化的化学方程式： ．
（2）根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+设计原电池，溶液中Fe3+向
（3）现在有NH3、F2、Cl2、Na、Fe、Na2O、Na2O2、SO2、CO2、NO2等中学化学常见物质，根据它们与水是否发生氧化还原反应进行分类如下：
据上面框图回答下列问题：
淡黄色固体位于
A组中共有
C组中某物质须在高温时才能与水蒸气反应，其化学方程式为
写出B组中气体物质在工业上催化氧化的化学方程式：
考点：几组未知物的检验,物质的量的相关计算,设计原电池
专题：计算题,电化学专题,元素及其化合物
分析：（1）4g D2和18O的单质化合时需要氧气的质量为
×
×36g/mol=18g＜20g，所以氧气有剩余，根据氢气的量计算生成水的质量；一个水分子中含有12个中子，10个电子，据此计算中子、电子的量；
利用其平均相对原子质量计算其在自然界中的含量之比；
（2）根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+设计原电池，Cu失电子化合价升高，则Cu作负极、不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铁离子得电子发生还原反应，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动；氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水；
（3）淡黄色固体是过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，溶液呈碱性，水既不是氧化剂也不是还原剂：
生成物的水溶液呈酸性的有二氧化硫、二氧化碳；
水既不是氧化剂也不是还原剂的有：氯气、过氧化钠、二氧化氮；
反应中水作氧化剂的是钠、铁；
B中物质在工业上催化氧化生成NO和水．
| 4g |
| 4g/mol |
| 1 |
| 2 |
利用其平均相对原子质量计算其在自然界中的含量之比；
（2）根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+设计原电池，Cu失电子化合价升高，则Cu作负极、不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铁离子得电子发生还原反应，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动；氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水；
（3）淡黄色固体是过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，溶液呈碱性，水既不是氧化剂也不是还原剂：
生成物的水溶液呈酸性的有二氧化硫、二氧化碳；
水既不是氧化剂也不是还原剂的有：氯气、过氧化钠、二氧化氮；
反应中水作氧化剂的是钠、铁；
B中物质在工业上催化氧化生成NO和水．
解答：
解：（1）4g D2和18O的单质化合时需要氧气的质量为
×
×36g/mol=18g＜20g，所以氧气有剩余，根据氢气的质量是4g、参加反应的氧气的质量是18g，则生成水的质量是22g；水的物质的量=氢气的物质的量=1mol，一个水分子中含有12个中子，10个电子，所以中子的物质的量是12mol、电子的个数是10NA；
氯元素在自然界中有质量数为35和37的两种核素的物质的量分别是x、y，则平均摩尔质量是33.5g/mol，则35.5=
，则x：y=3：1，物质的量之比等于其个数之比，所以其个数之比为3：1，
故答案为：22；12；10NA；3：1；
（2）根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+设计原电池，Cu失电子化合价升高，则Cu作负极、不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动，所以铁离子向正极移动；氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，
故答案为：正极；Fe3++e-=Fe2+；H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）现在有NH3、F2、Cl2、Na、Fe、Na2O、Na2O2、SO2、CO2、NO2等中学化学常见物质，根据它们与水是否发生氧化还原反应进行分类如下：
淡黄色固体是过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，溶液呈碱性，水既不是氧化剂也不是还原剂，故选E；该反应中转移电子的物质的量是1mol，其个数是NA：
生成物的水溶液呈酸性的有二氧化硫、二氧化碳，所以A组有2种；
水既不是氧化剂也不是还原剂的有：氯气、过氧化钠、二氧化氮所以有三种；
反应中水作氧化剂的是钠、铁，但铁和水蒸气在高温下反应，反应方程式为：4H2O（g）+3Fe
Fe3O4+4H2；
B中物质在工业上催化氧化生成NO和水，反应方程式为4NH3+5O2
4NO+4H2O，
故答案为：E；NA；2；3；4H2O（g）+3Fe
Fe3O4+4H2；4NH3+5O2
4NO+4H2O．
| 4g |
| 4g/mol |
| 1 |
| 2 |
氯元素在自然界中有质量数为35和37的两种核素的物质的量分别是x、y，则平均摩尔质量是33.5g/mol，则35.5=
| 35x+37y |
| x+y |
故答案为：22；12；10NA；3：1；
（2）根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+设计原电池，Cu失电子化合价升高，则Cu作负极、不如铜活泼的金属或导电的非金属作正极，正极上铁离子得电子发生还原反应，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，放电时电解质溶液中阳离子向正极移动，所以铁离子向正极移动；氢氧燃料碱性电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O，
故答案为：正极；Fe3++e-=Fe2+；H2+2OH--2e-=2H2O；
（3）现在有NH3、F2、Cl2、Na、Fe、Na2O、Na2O2、SO2、CO2、NO2等中学化学常见物质，根据它们与水是否发生氧化还原反应进行分类如下：
淡黄色固体是过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，溶液呈碱性，水既不是氧化剂也不是还原剂，故选E；该反应中转移电子的物质的量是1mol，其个数是NA：
生成物的水溶液呈酸性的有二氧化硫、二氧化碳，所以A组有2种；
水既不是氧化剂也不是还原剂的有：氯气、过氧化钠、二氧化氮所以有三种；
反应中水作氧化剂的是钠、铁，但铁和水蒸气在高温下反应，反应方程式为：4H2O（g）+3Fe
| ||
B中物质在工业上催化氧化生成NO和水，反应方程式为4NH3+5O2
| ||
| 高温高压 |
故答案为：E；NA；2；3；4H2O（g）+3Fe
| ||
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| 高温高压 |
点评：本题考查较综合，涉及原电池设计、物质的量的计算、氧化还原反应等知识点，根据元素化合价变化确定氧化还原反应，知道原电池原理是解设计原电池的关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度不大．
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| A、QCl2 |
| B、RCl3 |
| C、SCl2 |
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；③
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