Question

物质的转化关系如图1所示（有的反应可能在水溶液中进行）．其中甲为淡黄色固体化合物，乙为金属单质，G为酸，乙在G的浓溶液中发生钝化，用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近，有大量白烟生成．请回答下列问题：

请回答些列问题：
（1）写出甲的电子式是______．
（2）写出反应Ⅰ的化学方程式______．
（3）A溶于水得到得到溶液X，在25℃下，将a mol?L^-1的X与b mol?L^-1的G溶液等体积混合，溶液显中性，则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为______用含a和b的代数式表示出该混合溶液中X的电离平衡常数______．
（4）工业上采用的一种污水处理方法是：保持污水的pH在5.0-6.0之间，通过如图2装置处理污水．
①电解池阳极发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是：
Ⅰ．______；Ⅱ．______．
②为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）．A物质的化学式是______．

Answer 1

解：甲为淡黄色固体化合物，应为Na₂O₂，用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近，有大量白烟生成，说明A应为NH₃，则C为NO，B为H₂O，E为NO₂，G为HNO₃，乙在G的浓溶液中发生钝化，应为Al，生成F为NaAlO₂，
（1）由以上分析可知甲为Na₂O₂，为离子化合物，电子式为，故答案为：；
（2）反应Ⅰ为氨气的催化氧化反应，反应的化学方程式为4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
（3）A为NH₃，G为HNO₃，溶液混合后存在电荷守恒：c（NO₃^-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），因pH=7，则c（OH^-）=c（H⁺）、c（NO₃^-）=c（NH₄⁺），中性溶液中c（OH^-）、c（H⁺）较小，则c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
反应后剩余n（NH₃?H₂O）=（a-b）mol，n（NH₄⁺）=n（NO₃^-）=bmol，c（OH^-）=10^-7mol/L，
则k===（假定混合后溶液的体积为V），
故答案为：c（NO₃^-）=c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）；k=；
（4）①电解池阳极为Al，发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，应生成O₂，
电极方程式分别为Al-3e^-=Al³⁺、4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
故答案为：Al-3e^-=Al³⁺； 4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
②负极电极方程式为CH₄-8e^-+4CO₃^2-=5CO₂+2H₂O，正极为2O₂+4CO₂+8e^-=4CO₃^2-，可循环利用的为CO₂，
故答案为：CO₂．
分析：甲为淡黄色固体化合物，应为Na₂O₂，用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近，有大量白烟生成，说明A应为NH₃，则C为NO，B为H₂O，E为NO₂，G为HNO₃，乙在G的浓溶液中发生钝化，应为Al，生成F为NaAlO₂，根据物质的性质结合题目的要求可解答该题．
点评：本题目以无机物的推断为载体，综合考查弱电解质的电离以及电化学知识，易错点为（3），注意电离平衡常见的计算，题目难度中等．