Question

物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

請(qǐng)回答些列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出甲的電子式是     ．
（2）寫(xiě)出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)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?yàn)?u>     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(guò)如圖裝置處理污水．

①電解池陽(yáng)極發(fā)生了兩個(gè)電極反應(yīng)，其中一個(gè)反應(yīng)生成一種無(wú)色氣體，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是：Ⅰ．     ；Ⅱ．     ．
②為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)（見(jiàn)上圖）．A物質(zhì)的化學(xué)式是     ．

Answer 1

（每空2分，共14分）
（1） （2分）      （2）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O （2分）
（3）c(NO₃^—)=c(NH₄⁺)＞c(OH^—)= c(H⁺) ；      （各2分，共4分）
（4）①Al-3e^— =  Al^3— ； 4OH^- - 4e^-＝ 2H₂O + O₂↑  ②CO₂（各2分，共6分）

試題分析：
（1）由題干信息可知甲為過(guò)氧化鈉；
（2）反應(yīng)Ⅰ涉及氨的催化氧化；
（3）溶液X為氨水。如果溶液呈中性，則氨水過(guò)量，混合后的溶質(zhì)為NH₄NO₃和NH_3·H₂O，根據(jù)溶液中電荷守恒，可得：c(NO₃^—)=c(NH₄⁺)＞c(OH^—)= c(H⁺)
NH_3·H₂O   NH₄⁺ + OH^—
K =  
c(NH₄⁺)= c(NO₃^—)=b mol·L^－1； c(OH^—)=10^-7 mol·L^－1 ；  c（NH_3·H₂O）=（a – b） mol·L^－1
代入計(jì)算可得答案。
（4）單質(zhì)乙為Al，非惰性電極做陽(yáng)極，優(yōu)先放電，同時(shí)OH^—在陽(yáng)極也會(huì)放電。
熔融的碳酸鹽為電解質(zhì)，則正極反應(yīng)為：2O₂ + 8 e^- + 4CO₂ = 4CO₃^2-  
負(fù)極反應(yīng)為：CH₄ – 8 e^- +4CO₃^2- = 5CO₂ + 2H₂O
所以必須有CO₂參與循環(huán)反應(yīng)。