Question

（2012?宜春模擬）單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：

請回答下列問題：
（1）A單質(zhì)的元素在周期表中處于

第三周期 IIIA族

．
（2）D與G兩溶液混合后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓

．
（3）常溫下，D溶液的pH

＜

7（填“＞”或“＜”或”=”），其原因是

Al³⁺+3H₂O Al（OH）₃+3H⁺

（用離子方程式表示）．
（4）用碳棒、稀硫酸、氣體E和氣體F組成燃料電池，該電池的正極反應(yīng)式為

O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O

．

Answer 1

分析：單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物與酸反應(yīng)生成CD溶液和氣體EF，單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物與足量水反應(yīng)生成氣體EF和G溶液；說明單質(zhì)A和酸堿反應(yīng)生成氣體，判斷A為Al；B為能與水反應(yīng)生成生成堿和氣體的物質(zhì)，推斷為Na₂O₂，轉(zhuǎn)化關(guān)系中H可以和酸硫酸反應(yīng)和堿氫氧化鈉反應(yīng)，說明H為兩性物質(zhì)判斷為Al（OH）₃；G為NaAlO₂，D為Al₂（SO4）₃；C為Na₂SO₄，綜合推斷可知EF為氧氣和氫氣；依據(jù)判斷出的物質(zhì)回答問題．

解答：解：單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物與酸反應(yīng)生成CD溶液和氣體EF，單質(zhì)A與粉末化合物B組成的混合物與足量水反應(yīng)生成氣體EF和G溶液；說明單質(zhì)A和酸堿反應(yīng)生成氣體，判斷A為Al；B為能與水反應(yīng)生成生成堿和氣體的物質(zhì)，推斷為Na₂O₂，轉(zhuǎn)化關(guān)系中H可以和酸硫酸反應(yīng)和堿氫氧化鈉反應(yīng)，說明H為兩性物質(zhì)判斷為Al（OH）₃；G為NaAlO₂，D為Al₂（SO4）₃；C為Na₂SO₄，綜合推斷可知EF為氧氣和氫氣；
（1）A為鋁周期表中在第三周期 IIIA族，故答案為：第三周期 IIIA族； 
（2）D與G兩溶液混合后發(fā)生反應(yīng)是偏鋁酸鈉和硫酸鋁混合發(fā)生雙水解生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓，
故答案為：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O=4Al（OH）₃↓；
（3）常溫下，D溶液是硫酸鋁溶液，鋁離子水解顯酸性，溶液的pH＜7，原因是Al³⁺+3H₂O  Al（OH）₃+3H⁺，
故答案為：＜；Al³⁺+3H₂O Al（OH）₃+3H⁺；
（4）用碳棒、稀硫酸、氣體E和氣體F組成燃料電池是氫氧燃料電池，電解質(zhì)是酸，原電池中 負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電池的正極是氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，由于是酸性電池，所以電極反應(yīng)式為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的判斷應(yīng)用，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，主要考查鋁及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，水解反應(yīng)應(yīng)用，離子方程式的書寫原則，原電池的原理應(yīng)用和電極書寫．