【題目】某興趣小組同學共同設計了如圖所示的實驗裝置,既可用于制取氣體,也可用于驗證物質(zhì)的性質(zhì).請回答下列問題:

(1)利用裝置、制取收集的氣體___________

其中一種含氫化合物氣體的制備方法是A中加______,B中加_____________,制備該氣體的另一種方法是________________________________。(用化學方程式表示)

(2)利用裝置、Ⅲ驗證物質(zhì)的性質(zhì)。如設計實驗證明氧化性:

KMnO4Cl2Br2,則在C中加______________,觀察到C中現(xiàn)象是___________________________。反應結束后若還要繼續(xù)收集氯氣,應采用的措施是______________,同時在裝置中加入___________。

(3)請利用上述裝置自行設計實驗,A中加_______________,B中加_______________,C中加______(后續(xù)檢驗試劑可省略)

【答案】 H2、NH3 濃氨水 生石灰 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 溴化鈉溶液 溶液變橙色 關閉K2,打開K1 飽和食鹽水 鹽酸 石灰石 硅酸鈉(或濃硫酸 亞硫酸鈉固體 飽和碳酸氫鈉溶液)(合理即可)

【解析】1)裝置制取氣體,由圖可知分液漏斗中為液體,錐形瓶中為固體,該反應裝置I不需要加熱,即生成氣體的反應應具備的條件是固體與液體反應,且不需要加熱,再結合裝置收集氣體的密度應小于空氣,則此裝置可制取收集的氣體可以是H2、NH3;欲制備NH3,可以選擇濃氨水和生石灰或NaOH固體,即A中加入濃氨水,B中加生石灰;實驗室通常利用氯化銨和消石灰混合加熱制氨氣,發(fā)生反應的化學方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;

2)裝置、驗證物質(zhì)的性質(zhì)(K2打開,K1關閉).如要設計實驗證明氧化性KMnO4Cl2Br2,則I中發(fā)生高錳酸鉀和濃鹽酸的氧化還原反應,中發(fā)生氯氣與NaBr的氧化還原反應,由氧化性為氧化劑>氧化產(chǎn)物,則A中為濃鹽酸,B中為KMnO4固體,C中為NaBr溶液,觀察到C中的現(xiàn)象為溶液呈橙色;反應結束后若還要繼續(xù)收集氯氣,應采用的措施是關閉K2,打開K1 (8).,同時在裝置中加入飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl氣體;

3)利用上述裝置可以驗證碳與硅的非金屬性強弱,A中加稀鹽酸,B中加石灰石,C中加硅酸鈉溶液。

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CO2g+3 H2g CH3OHg+H2OgΔH1=-53.7kJ·mol-1 I

CO2g+ H2g COg+H2OgΔH2 II

某實驗室控制CO2H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過相同反應時間測得如下實驗數(shù)據(jù):

【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉化的CO2中生成甲醛的百分比

已知:COH2的標準燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1-285.8kJ·mol-1

H2Ol H2Og ΔH3=44.0kJ·mol-1

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1)反應I的平衡常數(shù)表達式K= ;反應IIΔH2= kJ·mol-1。

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