Question

物質的轉化關系如下圖所示（有的反應可能在水溶液中進行）．其中甲為淡黃色固體化合物，乙為金屬單質，G為酸，乙在G的濃溶液中發生鈍化，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．請回答下列問題：

請回答些列問題：
（1）寫出甲的電子式是     ．
（2）寫出反應Ⅰ的化學方程式     ．
（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為     用含a和b的代數式表示出該混合溶液中X的電離平衡常數     ．
（4）工業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，通過如圖裝置處理污水．

①電解池陽極發生了兩個電極反應，其中一個反應生成一種無色氣體，則陽極的電極反應式分別是：Ⅰ．     ；Ⅱ．     ．
②為了使該燃料電池長時間穩定運行，電池的電解質組成應保持穩定，電池工作時必須有部分A物質參加循環（見上圖）．A物質的化學式是     ．

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）

解析試題分析：
（1）由題干信息可知甲為過氧化鈉；
（2）反應Ⅰ涉及氨的催化氧化；
（3）溶液X為氨水。如果溶液呈中性，則氨水過量，混合后的溶質為NH₄NO₃和NH_3·H₂O，根據溶液中電荷守恒，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
代入計算可得答案。
（4）單質乙為Al，非惰性電極做陽極，優先放電，同時OH^—在陽極也會放電。
熔融的碳酸鹽為電解質，則正極反應為：2O₂ + 8 e^- + 4CO₂ = 4CO₃^2-  
負極反應為：CH₄ – 8 e^- +4CO₃^2- = 5CO₂ + 2H₂O
所以必須有CO₂參與循環反應。
考點：本題考查了溶液中三個守恒關系式，化學平衡常數的計算，電極反應方程式的書寫等，綜合性比較強，要求學生分析問題，提取題干信息的能力。