Question

物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1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）寫出甲的電子式是

．
（2）寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O

．
（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)?!--BA-->

c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）

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)

k=

b×10-7

a-b

．
（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2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．

Al-3e^-=Al³⁺

；Ⅱ．

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑

．
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

CO₂

．

Answer 1

分析：甲為淡黃色固體化合物，應(yīng)為Na₂O₂，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，說(shuō)明A應(yīng)為NH₃，則C為NO，B為H₂O，E為NO₂，G為HNO₃，乙在G的濃溶液中發(fā)生鈍化，應(yīng)為Al，生成F為NaAlO₂，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合題目的要求可解答該題．

解答：解：甲為淡黃色固體化合物，應(yīng)為Na₂O₂，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，說(shuō)明A應(yīng)為NH₃，則C為NO，B為H₂O，E為NO₂，G為HNO₃，乙在G的濃溶液中發(fā)生鈍化，應(yīng)為Al，生成F為NaAlO₂，
（1）由以上分析可知甲為Na₂O₂，為離子化合物，電子式為，故答案為：；
（2）反應(yīng)Ⅰ為氨氣的催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（3）A為NH₃，G為HNO₃，溶液混合后存在電荷守恒：c（NO₃^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），因pH=7，則c（OH^-）=c（H⁺）、c（NO₃^-）=c（NH₄⁺），中性溶液中c（OH^-）、c（H⁺）較小，則c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
反應(yīng)后剩余n（NH₃?H₂O）=（a-b）mol，n（NH₄⁺）=n（NO₃^-）=bmol，c（OH^-）=10^-7mol/L，
則k=

c(NH4+)c(OH-)

c(NH3?H2O)

=

b V ×10-7

a-b V

=

b×10-7

a-b

（假定混合后溶液的體積為V），
故答案為：c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；k=

b×10-7

a-b

；
（4）①電解池陽(yáng)極為Al，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，應(yīng)生成O₂，
電極方程式分別為Al-3e^-=Al³⁺、4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案為：Al-3e^-=Al³⁺； 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
 ②負(fù)極電極方程式為CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O，正極為2O₂+4CO₂+8e^-=4CO₃^2-，可循環(huán)利用的為CO₂，
故答案為：CO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題目以無(wú)機(jī)物的推斷為載體，綜合考查弱電解質(zhì)的電離以及電化學(xué)知識(shí)，易錯(cuò)點(diǎn)為（3），注意電離平衡常見(jiàn)的計(jì)算，題目難度中等．