Question

A是單質，D是A單質所含元素的最高價氧化物的水化物，甲、乙、丙、丁四種化合物間除甲與丁、丙與乙外，兩兩均能發生中和反應。已知有如下轉化關系(部分產物和反應條件已略去)；

試回答：

(1)寫出B轉化為C的可能的離子方程式______________________________。

(2)若C的溶液顯酸性，用離子方程式表示其凈水的原理______________________________。

(3)若C為鈉鹽，用含m mol C的溶液與1 L n mol·L^-1的鹽酸充分反應，已知=，則生成D的物質的量為_______________mol。

(4)用A單質和鉑作電極，與海水、空氣組成海洋電池，寫出鉑電極上發生反應的電極反應式______________；若負極材料消耗18 g，則電池轉移的電子總數為______________(阿伏加德羅常數用N_A表示)。

Answer 1

(1)Al₂O₃+6H⁺2Al³⁺+3H₂O或Al₂O₃+2OH^-+3H₂O2[Al(OH)₄]^-

(2)Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃(膠體)+3H⁺

(3)(或)

(4)O₂+2H₂O+4e^-4OH^-   2N_A

解析：分析題意得出A為Al，B為Al₂O₃，甲(或乙)分別為H₂SO₄(或NaOH)，

(1)Al₂O₃+6H⁺2Al³⁺+3H₂O或Al₂O₃+2OH^-+3H₂O2［Al(OH)₄］^-(或Al₂O₃+2OH^-2+H₂O)

(3)C溶液呈酸性，Al³⁺水解，凈水原理

Al³⁺+3H₂OAl(OH)₃(膠體)+3H⁺

(3)n［Al(OH)₄］^-=m mol，n(H⁺)=n mol，

=即n=2m，或m=。

［Al(OH)₄］^-+H⁺Al(OH)₃↓+H₂O

       m            m         m

Al(OH)₃+3H⁺Al³⁺+3H₂O

m         m

生成Al(OH)₃ m-m=m

或［Al(OH)₄］^-+H⁺Al(OH)₃↓+H₂O，

        m              n          m

  Al(OH)₃+3H⁺Al³⁺+3H₂O

      n-m

生成Al(OH)₃為m-=

或［Al(OH)₄］^-+H⁺Al(OH)₃↓+H₂O

                     n       

Al(OH)₃+3H⁺Al³⁺+3H₂O

×   n -                

生成Al(OH)₃為-×=。

(4)鉑電極反應：O₂+2H₂O+4e^-4OH^-

n(e^-)=3n(Al)=3×=2 mol，電子總數2N_A。