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(jìn)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

(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。