Question

物質的轉化關系如圖1所示（有的反應可能在水溶液中進行）．其中甲為淡黃色固體化合物，乙為金屬單質，G為酸，乙在G的濃溶液中發生鈍化，用兩根玻璃棒分別蘸取化合物A、G的濃溶液并使它們接近，有大量白煙生成．請回答下列問題：

請回答些列問題：
（1）寫出甲的電子式是______．
（2）寫出反應Ⅰ的化學方程式______．
（3）A溶于水得到得到溶液X，在25℃下，將a mol?L^-1的X與b mol?L^-1的G溶液等體積混合，溶液顯中性，則所得溶液中離子濃度由大到小的順序為______用含a和b的代數式表示出該混合溶液中X的電離平衡常數______．
（4）工業上采用的一種污水處理方法是：保持污水的pH在5.0-6.0之間，通過如圖2裝置處理污水．
①電解池陽極發生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是：
Ⅰ．______；Ⅱ．______．
②為了使該燃料電池長時間穩定運行，電池的電解質組成應保持穩定，電池工作時必須有部分A物質參加循環（見上圖）．A物質的化學式是______．

Answer 1

解：甲為淡黃色固體化合物，應為Na₂O₂，用兩根玻璃棒分別蘸取化合物A、G的濃溶液并使它們接近，有大量白煙生成，說明A應為NH₃，則C為NO，B為H₂O，E為NO₂，G為HNO₃，乙在G的濃溶液中發生鈍化，應為Al，生成F為NaAlO₂，
（1）由以上分析可知甲為Na₂O₂，為離子化合物，電子式為，故答案為：；
（2）反應Ⅰ為氨氣的催化氧化反應，反應的化學方程式為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
（3）A為NH₃，G為HNO₃，溶液混合后存在電荷守恒：c（NO₃^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），因pH=7，則c（OH^-）=c（H⁺）、c（NO₃^-）=c（NH₄⁺），中性溶液中c（OH^-）、c（H⁺）較小，則c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
反應后剩余n（NH₃?H₂O）=（a-b）mol，n（NH₄⁺）=n（NO₃^-）=bmol，c（OH^-）=10^-7mol/L，
則k===（假定混合后溶液的體積為V），
故答案為：c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；k=；
（4）①電解池陽極為Al，發生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，應生成O₂，
電極方程式分別為Al-3e^-=Al³⁺、4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：Al-3e^-=Al³⁺； 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②負極電極方程式為CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O，正極為2O₂+4CO₂+8e^-=4CO₃^2-，可循環利用的為CO₂，
故答案為：CO₂．
分析：甲為淡黃色固體化合物，應為Na₂O₂，用兩根玻璃棒分別蘸取化合物A、G的濃溶液并使它們接近，有大量白煙生成，說明A應為NH₃，則C為NO，B為H₂O，E為NO₂，G為HNO₃，乙在G的濃溶液中發生鈍化，應為Al，生成F為NaAlO₂，根據物質的性質結合題目的要求可解答該題．
點評：本題目以無機物的推斷為載體，綜合考查弱電解質的電離以及電化學知識，易錯點為（3），注意電離平衡常見的計算，題目難度中等．