Question

6．四種短周期元素X、Y、Z、W的部分信息如表：

元素	信息
X	原子半徑最小
Y	單質在空氣中含量最高
Z	其最外層電子數是電子層數的3倍
W	最高正價與最低負價的代數和為4

由此回答以下問題：
（1）Y元素在周期表中的位置是第二周期ⅤA族，其單質的電子式是．
（2）W最低價氫化物的水溶液呈弱酸性，其原因用化學用語解釋是H₂S?H⁺+HS^-．
（3）X、Y、Z組成的某種鹽的水溶液pH＜7，其原因用化學用語解釋是NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，在該溶液中各種離子濃度的大小關系是c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．
（4）用適當催化劑及電極材料，以HCl一NH₄Cl為電解質溶液，構成如圖所示的新型電池．
Ⅰ．該電池的正極反應式是N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺．
Ⅱ．分離出物質A的化學式是NH₄Cl．

Answer 1

分析 X原子半徑最小，應為H元素，Y單質在空氣中含量最高，Y為N元素，Z其最外層電子數是電子層數的3倍，應為O元素，W最高正價與最低負價的代數和為4，則應為S元素，結合對應物質的性質以及題目要求解答該題．

解答 解：（1）Y為N元素，位于周期表第二周期ⅤA族，單質的電子式為，故答案為：第二周期ⅤA族；；
（2）W為S，對應的氫化物為H₂S，為弱酸，電離方程式為H₂S?H⁺+HS^-，故答案為：H₂S?H⁺+HS^-；
（3）X、Y、Z組成的某種鹽的水溶液pH＜7，則對應的鹽為硝酸銨，為強酸弱堿鹽，水解呈酸性，水解方程式為NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，溶液中離子濃度大小關系為c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺；c（NO₃^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）；
（4）以N₂、H₂為電極反應物，以HCl-NH₄Cl溶液為電解質溶液制造新型燃料電池，正極發生還原反應，氮氣在正極獲得電子，酸性條件下生成NH₄⁺，該電池的正極電極反應式為：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺，可從溶液中分離出NH₄Cl，故答案為：N₂+8H⁺+6e^-=2NH₄⁺；NH₄Cl．

點評 本題以元素推斷為載體，考查化學用語、鹽類水解、電化學原理與計算、元素化合物性質等，綜合性較大，難度中等，是對所學知識的綜合性考查，注意基礎知識的理解掌握．推斷元素是解題關鍵．