Question

物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(有的反應(yīng)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(zhì),G為酸,乙在G的濃溶液中發(fā)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:

(1)寫出甲的電子式: 。

(2)寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式: 。

(3)A溶于水得到溶液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(shù)式表示出該混合溶液中X的電離平衡常數(shù) 。

(4)工業(yè)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,通過如圖裝置處理污水。

①電解池陽極發(fā)生了兩個電極反應(yīng),其中一個反應(yīng)生成一種無色氣體,則陽極的電極反應(yīng)式分別是:Ⅰ. ;Ⅱ. 。

②為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,電池工作時必須有部分Y物質(zhì)參加循環(huán)(見上圖)。Y物質(zhì)的化學(xué)式是 。

 

Answer 1

(1)Na+]2-Na+

(2)4NH3+5O24NO+6H2O

(3)c(NO3-)=c(NH4+)＞c(OH-)=c(H+) K=

(4)①Al-3e-=Al3+ 4OH--4e-=2H2O+O2↑ ②CO2

【解析】(1)甲為淡黃色固體化合物且能與水反應(yīng),應(yīng)為Na2O2。乙為金屬單質(zhì)且在酸G的濃溶液中發(fā)生鈍化,G為H2SO4或HNO3, G的濃溶液與A的濃溶液接近能產(chǎn)生白煙,說明G具有揮發(fā)性,故G為HNO3,A為NH3;NH3與O2反應(yīng)生成NO和H2O,再結(jié)合B能與甲(Na2O2)反應(yīng),故B為H2O,C為NO,E為NO2。根據(jù)Na2O2與H2O的反應(yīng),可知D為NaOH,乙能與NaOH溶液反應(yīng),應(yīng)為Al。

(2)A為NH3,反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。

(3)A溶于水得到一水合氨,與HNO3反應(yīng),根據(jù)溶液顯中性,則有c(OH-)=c(H+),結(jié)合電中性,可知c(NO3-)=c(NH4+)= mol·L-1。電離平衡常數(shù)K=,c(OH-)=10-7mol·L-1、

c(NH3·H2O)=mol·L-1,故K=。

(4)①在甲烷燃料電池中,通入空氣的電極為正極,與之相連的電極為陽極,故單質(zhì)乙(Al)本身被氧化為Al3+;結(jié)合“一個反應(yīng)生成一種無色氣體”可知溶液中的OH-被氧化為O2。 ②甲烷燃料電池中CH4在負(fù)極被氧化為CO2,故循環(huán)的Y物質(zhì)應(yīng)為CO2。