Question

A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)的常見(jiàn)物質(zhì)，其中A、B、C均含有同一種元素．在一定條件下相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如下圖所示（部分反應(yīng)中的H₂O已略去）．請(qǐng)?zhí)羁眨?br/>
（1）若A可用于自來(lái)水消毒，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，加熱蒸干B的溶液不能得到B，則B的化學(xué)式可能是______；工業(yè)上制取A的離子方程式Ⅰ為_(kāi)_____．
（2）若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，B是汽車尾氣之一，遇空氣會(huì)變色，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
（3）若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品，B有兩性，則反應(yīng)②的離子方程式是______．
（4）若A、C、D都是常見(jiàn)氣體，C是形成酸雨的主要?dú)怏w，則反應(yīng)③的化學(xué)方程式______．
（5）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過(guò)．
Ⅰ
①圖中X、Y分別是______、______（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%______b%（填“＞”、“=”或“＜”）
②寫(xiě)出燃料電池B中負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)______．

Answer 1

解：（1）若A可用于自來(lái)水消毒，應(yīng)為Cl₂，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，應(yīng)為Fe，則B為FeCl₃，C為FeCl₂，
工業(yè)上制取A的離子方程式為2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-，故答案為：FeCl₃；2Cl^-+2H₂OCl₂↑+H₂↑+2OH^-；
（2）若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，應(yīng)為NH₃，B是汽車尾氣之一，遇空氣會(huì)變色，應(yīng)為NO，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
（3）若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品，B有兩性，由轉(zhuǎn)化關(guān)系D為NaOH，B為Al（OH）₃，C為NaAlO₂，反應(yīng)②的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）若A、C、D都是常見(jiàn)氣體，C是形成酸雨的主要?dú)怏w，應(yīng)為SO₂，則A為H₂S，D為O₂，B為S，反應(yīng)③的化學(xué)方程式是2H₂S+SO₂=3S↓+H₂O，
故答案為：2H₂S+SO₂=3S↓+H₂O；
（5）①在燃料電池中，氧氣作正極，所以通入空氣的極是正極，通入燃料的極是負(fù)極，即產(chǎn)生Y的極是陰極，所產(chǎn)生的是氫氣，在X處產(chǎn)生的是氯氣，氫氧燃料電池最后產(chǎn)生的是水，所以a%大于b%，故答案為：Cl₂；H₂；＞；
②燃料電池的工作原理：負(fù)極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．
分析：（1）若A可用于自來(lái)水消毒，應(yīng)為Cl₂，D是生產(chǎn)、生活中用量最大、用途最廣的金屬單質(zhì)，應(yīng)為Fe，則B為FeCl₃，C為FeCl₂；
（2）若A是一種堿性氣體，常用作制冷劑，應(yīng)為NH₃，B是汽車尾氣之一，遇空氣會(huì)變色，應(yīng)為NO；
（3）若D是氯堿工業(yè)的主要產(chǎn)品，B有兩性，由轉(zhuǎn)化關(guān)系D為NaOH，B為Al（OH）₃，C為NaAlO₂；
（4）若A、C、D都是常見(jiàn)氣體，C是形成酸雨的主要?dú)怏w，應(yīng)為SO₂，則A為H₂S，D為O₂，B為S；
（5）燃料電池通入的Y應(yīng)為H₂，則電解池生成的X為Cl₂，結(jié)合原電池和電解池的工作原理解答該題．
點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及元素化合物的推斷、電化學(xué)等問(wèn)題，題目具有一定難度，做題時(shí)注意把握推斷的思路和電解原理．