Question

【題目】某離子反應中涉及到H、O、Cl、N四種元素形成的六種微粒，N2、H2O、ClO-、H+、NH4+、Cl-，其中N2的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：

完成下列填空

(1)氧原子最外層電子的軌道表示式為__________，該化學用語不能表達出氧原子最外層電子的______(填序號)。

a. 電子層 b. 電子亞層 c. 所有電子云的伸展方向 d.自旋狀態

(2)四種元素中有兩種元素處于同周期，下列敘述中不能說明這兩種元素非金屬性遞變規律的事實是___________。

a.最高價氧化物對應水化物的酸性 b.單質與H2反應的難易程度

c.兩兩形成化合物中元素的化合價 d.氣態氫化物的沸點

(3)由這四種元素中任意3種所形成的常見化合物中屬于離子晶體的有_________(填化學式，寫出一個即可)，該化合物的水溶液顯____(填“酸性”、“堿性”或“中性”)。

(4)寫出該離子反應的方程式_______________，若將該反應設計成原電池，則N2應該在___________(填“正極”或“負極”)附近逸出。

(5)已知亞硝酸(HNO2)的酸性與醋酸相當，很不穩定，通常在室溫下立即分解。則：

①酸性條件下，當NaNO2與KI按物質的量1:1恰好完全反應，且I- 被氧化為I2時，產物中含氮的物質為______(填化學式)。

②要得到穩定HNO2溶液，可以往冷凍的濃NaNO2溶液中加入或通入某種物質，下列物質不適合使用是________(填序號)。

a. 稀硫酸 b. 二氧化碳 c. 二氧化硫 d. 磷酸

Answer 1

【答案】 c a d NH4Cl或NH4NO3 酸性 3ClO-+2NH4+=N2↑+2H++3Cl-+H2O 負極 NO bc

【解析】

(1)O原子最外層有6個電子，2s能級上有2個電子、2p能級上有4個電子，據此分析解答；

(2)四種元素中處于同周期的元素為N和O ，根據元素非金屬性強弱的判斷方法分析判斷；

(3)根據銨鹽屬于離子晶體，結合溶液中銨根離子能夠水解分析解答；

(4)N2的物質的量增多，為生成物，N元素的化合價升高，據此書寫反應的方程式，結合氧化還原反應的規律分析解答；

(5)①根據電子守恒以及原子守恒分析解答；

②根據亞硝酸(HNO2)的酸性與醋酸相當，結合強酸可以制弱酸的原理分析判斷。

(1)O原子最外層有6個電子，2s能級上有2個電子、2p能級上有4個電子，所以其最外層電子軌道表示式為，根據軌道表示式可以看出電子層、電子亞層、和電子的自旋狀態，電子云的伸展方向不能用化學用語表示，故選c，故答案為：；c；

(2)四種元素中有兩種元素處于同周期，這兩種元素為N和O。a．O元素無正價，不存在最高價氧化物對應水化物，故a選；b．氮氣鍵能較大，難以與氫氣反應，氧氣在點燃時能夠與氫氣反應，可以用于比較非金屬性強弱，故b不選；c．形成的化合物由化合價可知在反應中得失電子的難易，即顯負價的非金屬性強，故c不選；d．元素非金屬性強弱與物質的物理性質無關，不能通過氣態氫化物的沸點比較非金屬性強弱，故d選；故答案為：ad；

(3)由H、O、Cl、N四種元素中任意3種所形成的常見化合物中屬于離子晶體的有氯化銨、硝酸銨，化學式分別為NH4Cl、NH4NO3，在溶液中銨根離子水解，溶液顯酸性，故答案為：NH4Cl或NH4NO3；酸性；

(4)N2的物質的量增多，為生成物，N元素的化合價升高，根據電荷守恒和元素守恒有3ClO-+2NH4+=N2↑+2H++3Cl-+H2O；氮氣是氧化產物，所以應在負極產生，故答案為：3ClO-+2NH4+=N2↑+2H++3Cl-+H2O；負極；

(5)①碘離子被氧化為碘單質時，若生成1molI2，碘元素化合價升高了2價，消耗碘離子是2mol，亞硝酸鈉中氮元素化合價是+3價，2mol的亞硝酸鈉得到2mol電子時，則需氮元素的化合價降為+2價，所以產物中含氮的物質為NO，故答案為：NO；

②根據強酸可以制弱酸的原理，因為亞硝酸(HNO2)的酸性與醋酸相當，因此二氧化碳、二氧化硫和NaNO2不反應，不能生成HNO2，而稀硫酸和磷酸，能和NaNO2反應，生成HNO2，故選bc。