Question

V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性，W的单质在X₂中燃烧产物可使品红溶液褪色，V是一种历史悠久、应用广泛的金属元素。请回答：

（1）Y元素在周期表中的位置是               ；写出X、Z两种元素组成的化合物Z₂X₂的一种用途：                            。

（2）由以上五种元素两两组合所形成的化合物中，有一种物质能与水反应生成气体且反应属于氧化还原反应，请写出该反应的化学方程式                    。

（3）X、Y、Z三种元素可组成一种强酸U，M在适当条件下被U吸收生成一种盐。该盐的水溶液的pH       7（填“大于”、“小于”或“等于”）。原因是（用离子方程式表示）                                                              

（4）若将V金属投入到盐酸中，生成了浅绿色溶液N。N的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：                                                 

（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以Y₂、Z₂为电极反应物，以HCl—NH₄Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应式                  ；放电时溶液中H⁺移向      （填“正”或“负”）极。

Answer

（1）第二周期VA族 绿色氧化剂

（2）3NO2+H2O=2HNO3+NO

（3）＜ NH4++ H2O⇄NH3·H2O+H+

（4）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++ 2H2O

（5）N2+6e-+8H+= 2NH4+ 正

【解析】

试题分析：根据题给信息知，V、W、X、Y、Z是原子序数依次递减的五种常见元素。X元素是地壳中含量最多的元素，则X为氧元素；Y、Z组成的气态化合物M的水溶液呈碱性，则M为氨气，Y为氮元素，Z为氢元素；W的单质在X2中燃烧产物可使品红溶液褪色，则W为硫元素；V是一种历史悠久、应用广泛的金属元素，则V为铁元素。（1）Y为氮元素，在周期表中的位置是第二周期VA族；X为氧元素，Z为氢元素，二者组成的化合物H2O2的用途：绿色氧化剂。（2）由以上五种元素两两组合所形成的化合物中，有一种物质能与水反应生成气体且反应属于氧化还原反应，该反应为二氧化氮与水反应，化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO。（3）O、N、H三种元素可组成一种强酸HNO3，NH3在适当条件下被HNO3吸收生成一种盐NH4NO3。该盐的水溶液的pH小于7；原因是NH4++ H2O⇄NH3·H2O+H+；（4）V为铁元素，若将铁投入到盐酸中，生成了浅绿色溶液硝酸亚铁，硝酸亚铁酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++ 2H2O；（5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，该电池的正极电极反应式N2+6e-+8H+= 2NH4+；放电时溶液中H+移向正极。

考点：考查元素推断及相关物质的性质，设计氧化还原反应方程式、离子方程式的书写，燃料电池。