Question

A、B、C、D、 E、F六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示（反應(yīng)條件未標(biāo)出），其中反應(yīng)①是置換反應(yīng)，B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B為黃綠色：反應(yīng)③中有水生成，反應(yīng)②需要放電才能發(fā)生，A是—種極易溶于水的氣體，A和D相遇有白煙生成。

(1)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______________________________________________。
(2)反應(yīng)①中每生成1 molC，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______________________________。
(3)A與D的水溶液恰好完全反應(yīng)時，其生成物的水溶液呈性___________（填“酸”“堿”或“中’’），該水溶液中存在著如下關(guān)系，用粒子濃度符號填寫：
①c(H^＋)+_________＝c(OH^－)+_____________；
②c(H^＋)＝c(OH^－)+_____________。
(4)元素X與組成B的元素同周期，X的單質(zhì)既可與酸反應(yīng)也可與堿反應(yīng)且都生成H₂，則
①X的單質(zhì)與堿反應(yīng)的離子方程式____________________________________；
②X、空氣、海水可以組成新型海水標(biāo)志燈的電池。該種燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使X不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流。則該新型電池的正極的電極反應(yīng)式為___________________________；原電池的總反應(yīng)方程式為__________________________。

Answer 1

（1）4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O（2分） （2）3.612×10²⁴（2分）
（3）酸（1分）①c(NH₄^＋) （1分）；c(Cl^－) （1分）；②c(NH₃·H₂O) （1分）
（4）①2Al＋2OH^－＋2H₂O＝2AlO₂^－＋3H₂↑（2分）
②O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－（2分）；4Al＋3O₂＋6H₂O＝4Al(OH)₃（2分）

試題分析：B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B為黃綠色，因此B是氯氣。A是—種極易溶于水的氣體，A和D相遇有白煙生成，這說明A應(yīng)該是氨氣，D是氯化氫。由于氯氣具有強氧化性，且反應(yīng)①是置換反應(yīng)，因此反應(yīng)①是氯氣與氨氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，生成物是氮氣與氯化氫，其中C是氮氣。反應(yīng)②需要放電才能發(fā)生，因此F是氧氣，在放電的條件下與氮氣反應(yīng)生成NO，則E是NO。反應(yīng)③中有水生成，所以該反應(yīng)是氨氣與氧氣發(fā)生的催化氧化生成NO與水。
（1）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O.
（2）在反應(yīng)①中氮元素的化合價從－3價升高到0價失去3個電子，因此每生成1mol氮氣轉(zhuǎn)移6mol電子，其電子數(shù)為6.02×10²³/mol×6mol＝3.612×10²⁴。
（3）鹽酸與氨水恰好反應(yīng)時生成氯化銨，由于溶液中NH₄^＋水解，所以溶液顯酸性。
①根據(jù)電荷守恒可知，在氯化銨溶液中存在c(H^＋) + c(NH₄^＋)＝c(OH^－)+ c(Cl^－)。
②根據(jù)物料守恒可知c(Cl^－)＝c(NH₃·H₂O)+ c(NH₄^＋)，則根據(jù)電荷守恒可知，溶液中c(H^＋)＝c(OH^－)+ c(NH₃·H₂O)。
（4）元素X與組成B的元素同周期，X的單質(zhì)既可與酸反應(yīng)也可與堿反應(yīng)且都生成H₂，則X應(yīng)該是金屬鋁。
①鋁單質(zhì)與堿反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH^－＋2H₂O＝2AlO₂^－＋3H₂↑。
②原電池中較活潑的金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子沿導(dǎo)線傳遞到正極，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。所以該原電池中負極是鋁，正極是氧氣得到電子，電極反應(yīng)式為O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－。由于負極是鋁失去電子，產(chǎn)生的鋁離子與OH^－結(jié)合生成氫氧化鋁，所以總反應(yīng)式為4Al＋3O₂＋6H₂O＝4Al(OH)₃。