Question

6．如圖1，用惰性電極電解由四種都為元素周期表原子序數(shù)前10號元素組成的A溶液，在兩電極區(qū)域分別得到B、C、D、E四種氣體．它們之間在一定條件下反應(yīng)流程如圖2所示．其中F、D中原子核外電子總數(shù)相等，E是常見的導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體．常溫下，在F中先通足量E氣體，再通足量D氣體，生成一種與A元素組成相同的物質(zhì)G．上述反應(yīng)流程沒有其他物質(zhì)參與．
（1）寫出上述反應(yīng)流程中生成A的離子方程式CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HCO₃^-．
（2）寫出在催化劑的作用下D與C反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH₃+3O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2N₂+6H₂O．
（3）寫出電解A溶液反應(yīng)的總離子方程式2NH₄⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑+2NH₃↑+2CO₂↑．

Answer 1

分析 用惰性電極電解由四種都為元素周期表原子序數(shù)前10號元素組成的A溶液，在兩電極區(qū)域分別得到B、C、D、E四種氣體，E是常見的導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，則E是CO₂，電解A能生成二氧化碳，說明電解過程中有氫離子生成，A為碳酸鹽或碳酸氫鹽，B和C能燃燒生成F，兩種氣體為氫氣、氧氣，陰極附近生成的氫氧根離子和銨根離子能反應(yīng)生成氨氣，F(xiàn)、D中原子核外電子總數(shù)相等，則D是NH₃，常溫下，在F中先通足量E氣體，再通足量D氣體，生成一種與A元素組成相同的物質(zhì)G，則G是（NH₄）₂CO₃，所以A是NH₄HCO₃，D能在C中燃燒則，C是O₂、B是H₂，據(jù)此分析解答．

解答 解：用惰性電極電解由四種都為元素周期表原子序數(shù)前10號元素組成的A溶液，在兩電極區(qū)域分別得到B、C、D、E四種氣體，E是常見的導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，則E是CO₂，電解A能生成二氧化碳，說明電解過程中有氫離子生成，A為碳酸鹽或碳酸氫鹽，B和C能燃燒生成F，兩種氣體為氫氣、氧氣，陰極附近生成的氫氧根離子和銨根離子能反應(yīng)生成氨氣，F(xiàn)、D中原子核外電子總數(shù)相等，則D是NH₃，常溫下，在F中先通足量E氣體，再通足量D氣體，生成一種與A元素組成相同的物質(zhì)G，則G是（NH₄）₂CO₃，所以A是NH₄HCO₃，D能在C中燃燒則，C是O₂、B是H₂，
（1）二氧化碳、氨氣和水以1：1：1反應(yīng)生成碳酸氫銨，則生成A的離子反應(yīng)方程式CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HCO₃^-，故答案為：CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+HCO₃^-；
（2）在催化劑條件下，D和C反應(yīng)生成氮氣和水，化學(xué)反應(yīng)方程式4NH₃+3O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2N₂+6H₂O，
故答案為：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2N₂+6H₂O；
（3）電解A溶液生成氨氣、氫氣、氧氣和二氧化碳，離子方程式為2NH₄⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑+2NH₃↑+2CO₂↑，故答案為：2NH₄⁺+2HCO₃^-$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑+2NH₃↑+2CO₂↑．

點評 本題考查無機物推斷及電解原理，為高頻考點，正確推斷各物質(zhì)成分是解本題關(guān)鍵，熟悉常見元素化合物性質(zhì)、離子之間發(fā)生的反應(yīng)等知識點，該題電解時生成四種氣體，很多同學(xué)往往漏掉溶液中電極附近存在的氫離子、氫氧根離子能分別和弱酸根離子、銨根離子反應(yīng)而導(dǎo)致錯誤，題目難度中等．