题目内容
【题目】下图表示有关物质的相互转化关系,其中A是由G和某淡黄色固体组成的混合物,I是常见的无色液体,反应①在化工生产中有着重要应用(部分产物和条件已略去)。
(1)写出以下物质的化学式:B_______、F_______。
(2)反应②的离子方程式为_______。
(3)我国首创的由G、空气和海水组成的电池,在航海领域有着极其重要的作用,其工作时正极反应式为_______,该电池最大的优点是只需补充_______〔填“正极”或“负极”〕材料就可接着使用。
(4)向M的水溶液中加入少量A中的淡黄色固体,反应的化学方程式为_______。
(5)25℃时,pH均为5的盐酸和M的水溶液中,由H2O电离出的H+物质的量浓度之比为_______。
【答案】H2 Al2O3 2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 负极 4AlCl3+6Na2O2+6H2O=4Al〔OH〕3↓+12NaCl+3O2↑ 1∶104
【解析】
I是常见的无色液体,应为H2O,A是由G和某淡黄色固体组成的混合物,该混合物与水反应得到B、D、C,而B、D反应生成水,B、D分别为氢气、氧气中的一种,可推知A为Al、Na2O2混合物,则C为NaAlO2,E为Al(OH)3、F为Al2O3,电解F得到D与G,故G为Al、D为O2、B为H2,G与盐酸反应生成M为AlCl3,据此解答。
I是常见的无色液体,应为H2O,A是由G和某淡黄色固体组成的混合物,该混合物与水反应得到B、D、 C,而B.、D反应生成水,B、D分别为氢气、氧气中的一种,可推知A为Al、Na2O2混合物,则C为NaAlO2,E为Al(OH)3、F为Al2O3,电解F得到D与G,故G为Al、D为O2、B为H2,G与盐酸反应生成M为AlCl3;
(1)由上述分析可知,B为H2,F为Al2O3;
(2)反应②为铝与氢氧化钠溶液反应,离子方程式为:2Al+2OH+2H2O═2AlO2+3H2↑;
(3)由Al、空气和海水组成的电池,正极发生还原反应,氧气在正极放电生成氢氧根离子,工作时正极反应式为:O2+4e+2H2O═4OH,反应中Al被消耗,Al为负极,该电池最大的优点是只需补充负极材料就可继续使用,故答案为:O2+4e+2H2O═4OH;负极;
(4)向AlCl3的水溶液中加入过氧化钠,反应的化学方程式为:4AlCl3+6Na2O2+6H2O=4Al〔OH〕3↓+12NaCl+3O2↑;
(5)25℃时,pH为5的盐酸溶液中,由H2O电离出的H+物质的量浓度等于溶液中氢氧根离子浓度为109mol/L,pH为5的AlCl3的水溶液中氢离子浓度为水电离产生,由H2O电离出的H+物质的量浓度为105mol/L,故二者由H2O电离出的H+物质的量浓度之比为109mol/L:105mol/L=1:104,故答案为:1:104。