Question

6．如图1，用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液，在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体．它们之间在一定条件下反应流程如图2所示．其中F、D中原子核外电子总数相等，E是常见的导致温室效应的气体．常温下，在F中先通足量E气体，再通足量D气体，生成一种与A元素组成相同的物质G．上述反应流程没有其他物质参与．
（1）写出上述反应流程中生成A的离子方程式CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HCO₃^-．
（2）写出在催化剂的作用下D与C反应的化学方程式4NH₃+3O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2N₂+6H₂O．
（3）写出电解A溶液反应的总离子方程式2NH₄⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑+2NH₃↑+2CO₂↑．

Answer 1

分析 用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液，在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体，E是常见的导致温室效应的气体，则E是CO₂，电解A能生成二氧化碳，说明电解过程中有氢离子生成，A为碳酸盐或碳酸氢盐，B和C能燃烧生成F，两种气体为氢气、氧气，阴极附近生成的氢氧根离子和铵根离子能反应生成氨气，F、D中原子核外电子总数相等，则D是NH₃，常温下，在F中先通足量E气体，再通足量D气体，生成一种与A元素组成相同的物质G，则G是（NH₄）₂CO₃，所以A是NH₄HCO₃，D能在C中燃烧则，C是O₂、B是H₂，据此分析解答．

解答 解：用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液，在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体，E是常见的导致温室效应的气体，则E是CO₂，电解A能生成二氧化碳，说明电解过程中有氢离子生成，A为碳酸盐或碳酸氢盐，B和C能燃烧生成F，两种气体为氢气、氧气，阴极附近生成的氢氧根离子和铵根离子能反应生成氨气，F、D中原子核外电子总数相等，则D是NH₃，常温下，在F中先通足量E气体，再通足量D气体，生成一种与A元素组成相同的物质G，则G是（NH₄）₂CO₃，所以A是NH₄HCO₃，D能在C中燃烧则，C是O₂、B是H₂，
（1）二氧化碳、氨气和水以1：1：1反应生成碳酸氢铵，则生成A的离子反应方程式CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HCO₃^-，故答案为：CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HCO₃^-；
（2）在催化剂条件下，D和C反应生成氮气和水，化学反应方程式4NH₃+3O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2N₂+6H₂O，
故答案为：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2N₂+6H₂O；
（3）电解A溶液生成氨气、氢气、氧气和二氧化碳，离子方程式为2NH₄⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑+2NH₃↑+2CO₂↑，故答案为：2NH₄⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑+2NH₃↑+2CO₂↑．

点评 本题考查无机物推断及电解原理，为高频考点，正确推断各物质成分是解本题关键，熟悉常见元素化合物性质、离子之间发生的反应等知识点，该题电解时生成四种气体，很多同学往往漏掉溶液中电极附近存在的氢离子、氢氧根离子能分别和弱酸根离子、铵根离子反应而导致错误，题目难度中等．