Question

(8分)
氮元素的氫化物和氧化物在工業生產和國防建設中都有廣泛應用，回答下列問題：
(1)氮元素原子的L層電子數為       ；
(2)NH₃與NaClO反應可得到肼(N₂H₄)，該反應的化學方程式為               ；
(3)肼可作為火箭發動機的燃料，與氧化劑N₂O₄反應生成N₂和水蒸氣。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)          △H₁= -19.5kJ·mol^-1 
②N₂H₄ (1) + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O(g)      △H₂= -534.2kJ·mol^-1
寫出肼和N₂O₄反應的熱化學方程式                             ；
(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應式為                。

Answer 1

：（1）5；（2）2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；（3）2N₂H₄(l)+ N₂O₄(l)="3" N₂(g)+ 4H₂O(g) △H=-1048.9kJ/mol；（4）N₂H₄+ 4OH^--4e^- =4H₂O +N₂↑。

：（1）氮原子的L層是第二層，該層上的電子數為5；（2）根據題目給出的反應物和部分生成物，分析反應中的化合價變化，NH₃轉化為N₂H₄時化合價由-3升高到-2，故NaClO中的氯元素化合價只能下降到-1，可知產物中有NaCl，再結合元素守恒可知一定有水生成，故可表示為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+ NaCl +H₂O；(3)分析題給方程式，可知由2×②-①得到要求的熱化學方程式，故△H=2△H₂-△H₁，寫出結果：2N₂H₄(l)+ N₂O₄(l)="3" N₂(g)+ 4H₂O(g) △H="-1048.9kJ" /mol；(4)堿性電池中負極反應是還原反應，也就是還原劑失電子的反應，結合電解質溶液為堿性條件，故寫為：N₂H₄+ 4OH^--4e^- =4H₂O +N₂↑。
【考點定位】此題以氮元素為載體，綜合考查了電子層排布、化學方程式書寫、蓋斯定律的應用、原電池中電極反應式的書寫等知識。