Question

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

(1)反應③的化學方程式為_______________________________________________。
(2)反應①中每生成1 molC，轉移的電子數為_______________________________。
(3)A與D的水溶液恰好完全反應時，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的單質既可與酸反應也可與堿反應且都生成H₂，則
①X的單質與堿反應的離子方程式____________________________________；
②X、空氣、海水可以組成新型海水標志燈的電池。該種燈以海水為電解質溶液，靠空氣中的氧氣使X不斷氧化而源源不斷產生電流。則該新型電池的正極的電極反應式為___________________________；原電池的總反應方程式為__________________________。

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）

解析試題分析：B、C、F都是氣態單質，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應該是氨氣，D是氯化氫。由于氯氣具有強氧化性，且反應①是置換反應，因此反應①是氯氣與氨氣發生的氧化還原反應，生成物是氮氣與氯化氫，其中C是氮氣。反應②需要放電才能發生，因此F是氧氣，在放電的條件下與氮氣反應生成NO，則E是NO。反應③中有水生成，所以該反應是氨氣與氧氣發生的催化氧化生成NO與水。
（1）反應③的化學方程式為4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O.
（2）在反應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氮氣轉移6mol電子，其電子數為6.02×10²³/mol×6mol＝3.612×10²⁴。
（3）鹽酸與氨水恰好反應時生成氯化銨，由于溶液中NH₄^＋水解，所以溶液顯酸性。
①根據電荷守恒可知，在氯化銨溶液中存在c(H^＋) + c(NH₄^＋)＝c(OH^－)+ c(Cl^－)。
②根據物料守恒可知c(Cl^－)＝c(NH₃·H₂O)+ c(NH₄^＋)，則根據電荷守恒可知，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的單質既可與酸反應也可與堿反應且都生成H₂，則X應該是金屬鋁。
①鋁單質與堿反應的離子方程式為2Al＋2OH^－＋2H₂O＝2AlO₂^－＋3H₂↑。
②原電池中較活潑的金屬失去電子，發生氧化反應，電子沿導線傳遞到正極，正極得到電子發生還原反應。所以該原電池中負極是鋁，正極是氧氣得到電子，電極反應式為O₂＋2H₂O＋4e^－＝4OH^－。由于負極是鋁失去電子，產生的鋁離子與OH^－結合生成氫氧化鋁，所以總反應式為4Al＋3O₂＋6H₂O＝4Al(OH)₃。
考點：考查