(1)在298K时,1molCH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0 kJ。写出该反应的热化学方程式 。现有CH4和CO的混合气体0.75mol,完全燃烧后,生成CO2气体和18克液态水,并放出515kJ热量,则CH4和CO的物质的量分别为 、 mol.
(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为 极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应是 (填字母代号)。
a. CH4—e- + 2O2 ="=" CO2 + 2H2O
b. CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="=" 4OH-
d. O2—4 e- + 4H+ ="=" 2H2O
(3)在如图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为 ;如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是 ;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入 (填物质名称),其质量约为 。
某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。试回答:
(1)若试管中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体?
(写出两种)。
(2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体?。该反应的离子方程式是:。
下表是实验室制备气体的有关内容:
| 编号 |
实验内容 |
实验原理 |
气体发生装置 |
| ① |
制氧气 |
H2O2―→O2 |
|
| ② |
制氨气 |
NH4Cl―→NH3 |
|
| ③ |
是氯气 |
HCl―→Cl2 |
(1)上表气体中:从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是________(填气体的化学式,下同);从反应原理看,明显不同于其他两种气体的是________。
(2)根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的气体发生装置,将其编号填入上表中的空格中。
(3)若用上述制备O2的装置制备NH3,则选择的试剂为________________。
(4)制备Cl2需用8 mol·L-1的盐酸100 mL,现用12 mol·L-1的盐酸来配制。
①为提高配制的精确度,量取浓盐酸的仪器可选用下列中的________(填序号):
②配制过程中,除上图所列仪器外,还需要的仪器有________、________、________。
请你利用下列装置来证明浓硫酸与足量锌反应时可得到SO2、H2两种气体,所需试剂自选。
(1)在下面的方框中,画出实现上述实验目的的装置示意图(仪器选自于下图,夹持装置、连接胶管、橡皮塞及尾气处理装置不必画出,也不必标出装置内试剂,需要加热的仪器下方用△标出),按气流流向在每件仪器下方标出字母A、B、C……其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:
(2)根据方框中的装置图,填写下表:
| 仪器符号 |
仪器中所加物质 |
作用 |
| 最后一种装置(作图时请对其编号) |
浓硫酸 |
防止空气中水蒸气进入E中干扰实验 |
有一瓶澄清的溶液,其中可能有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Cl-、I-、NO3-、CO32-、S2-、SO42-、AlO2-、MnO4-,取该溶液进行以下实验:
(1)取pH试纸检验,溶液呈强酸性,可以排除________离子的存在;
(2)取出部分溶液,加入少量CCl4及数滴新制氯水,经振荡后CCl4层呈紫色,可以排除________离子的存在;
(3)另取出部分溶液逐滴加入NaOH溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,在滴加过程中和滴加完毕后,溶液均无沉淀产生,则又可以排除________离子的存在;
(4)取出部分上述碱性溶液滴加Na2CO3溶液后,有白色沉淀生成,证明________离子存在,又可排除________离子的存在;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定:该溶液中肯定存在的离子是________,还不能确定是否存在的离子是________。
有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子: Fe2+、Mg2+、Al3+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-、I-、HCO3-,取该溶液进行实验:
| 实验步骤 |
实验现象 |
| (1)取少量该溶液,加几滴紫色石蕊试液 |
溶液变红 |
| (2)取少量该溶液加热,加Cu片和浓H2SO4,加热 |
有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色 |
| (3)取少量该溶液,加BaCl2溶液 |
有白色沉淀 |
| (4)取(3)中上层清液,加AgNO3溶液 |
有白色沉淀,且不溶于稀HNO3 |
| (5)取少量该溶液,加NaOH溶液 |
有白色沉淀,NaOH过量时沉淀部分溶解 |
由此判断:
(1)溶液中肯定不存在的离子有________,溶液中肯定存在的离子是____。
(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)_____。