Question

【题目】A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如下图所示（反应条件未标出），其中反应①是置换反应，B、C、F都是气态单质，且B为黄绿色；反应③中有水生成，反应②需要放电才能发生，A和D相遇有白烟生成。

（1）反应③的化学方程式为：_________________；

（2）反应①中每生成1 molC，转移的电子数为______________；

（3）A与D的水溶液恰好完全反应时，其生成物的水溶液呈_____性（填“酸”“碱”或“中”），该水溶液中存在着如下关系，用粒子浓度符号填写。

①c（H+）+____= c（OH-）+ c（Cl-）；

②c（H+）= c（OH-）+____；

（4）元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2，则

　 ①X的单质与碱反应的离子方程式_____________________________；

　 ②X、空气、海水可以组成新型海水标志灯的电池。该电池以海水为电解质溶液，靠氧气使X不断氧化而源源不断产生电流，只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20~50倍。则该新型电池的正极的电极反应式为________________；原电池的总反应方程式为________________________。

Answer 1

【答案】4NH3+5O24NO+6H2O 3.612×1024或6NA 酸 c（NH4+） c（NH3·H2O） 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH) 3

【解析】

B为黄绿色气体，应为Cl2，A和D相遇有白烟生成，根据反应转化关系可知A为NH3，D为HCl，反应②需要放电才能发生，说明C为N2，F为O2，则E为NO，结合题目要求和物质的性质可解答该题。

（1）反应③为NH3的催化氧化反应，方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；

（2）反应①中每生成1molC，即1molN2，转移的电子数目为2×3×NA=3.612×1024或6NA，故答案为：3.612×1024或6NA；

（3）A为NH3，D为HCl，反应生成NH4Cl，为强酸弱碱盐，溶液呈酸性，溶液中存在电荷守恒，则有c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（Cl-），溶液中存在质子守恒，则有c（H+）=c（OH-）+c（NH3·H2O），故答案为：酸，c（NH4+）；c（NH3·H2O）；

（4）①元素X与组成B的元素同周期，X的单质既可与酸反应也可与碱反应且都生成H2，X为Al，可与碱反应生成氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

②海水、铝、空气电池中正极为氧气得到电子的反应，方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，负极为4Al+6H2O-12e-=4 Al(OH) 3，正负极反应相加可得总反应方程式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH) 3，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；4Al+3O2+6H2O=4Al(OH) 3。