Question

物質的轉化關系如圖所示(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:

(1)寫出甲的電子式: 。

(2)寫出反應Ⅰ的化學方程式: 。

(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Y物質參加循環(見上圖)。Y物質的化學式是 。

 

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,應為Na2O2。乙為金屬單質且在酸G的濃溶液中發生鈍化,G為H2SO4或HNO3, G的濃溶液與A的濃溶液接近能產生白煙,說明G具有揮發性,故G為HNO3,A為NH3;NH3與O2反應生成NO和H2O,再結合B能與甲(Na2O2)反應,故B為H2O,C為NO,E為NO2。根據Na2O2與H2O的反應,可知D為NaOH,乙能與NaOH溶液反應,應為Al。

(2)A為NH3,反應Ⅰ的化學方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。

(3)A溶于水得到一水合氨,與HNO3反應,根據溶液顯中性,則有c(OH-)=c(H+),結合電中性,可知c(NO3-)=c(NH4+)= mol·L-1。電離平衡常數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,故單質乙(Al)本身被氧化為Al3+;結合“一個反應生成一種無色氣體”可知溶液中的OH-被氧化為O2。 ②甲烷燃料電池中CH4在負極被氧化為CO2,故循環的Y物質應為CO2。