【正文】 kJ/mol， 故答案為： 4NO（ g） =2NO2（ g） +N2（ g） △H= ﹣ 293 kJ/mol； （ 2） ③B 為負極，總反應式為 CH4+2O2+=CO2+2H2O，正極反應式為： 2O2+8e﹣ =4O2﹣ ，兩式相減，負極反應為： CH4﹣ 8e﹣ +4O2﹣ =CO2+2H2O， 故答案為：負； CH4﹣ 8e﹣ +4O2﹣ =CO2+2H2O； ④ 硫酸銅的物質的量 =1mol/L= ，開始階段發(fā)生反應：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H +，銅離子完全放電后，發(fā)生反應 2H2O 2H2↑+O 2↑ ，陽極的 電極反應式： 4OH﹣ ﹣ 4e﹣ =O2↑+2H 2O；當兩極收集到的氣體體積相等時，即氫氣與氧氣的體積相等，令是氫氣為 xmol，根據(jù)電子轉移守恒，則： 2+2x=4x ，解得 x=，根據(jù)電子轉移守恒，可知消耗的甲烷物質的量 = =，故消耗甲烷的體積=，原電池中發(fā)生反應時化學能不去全部轉化為電能，即電池能量轉化率達不到 100%，所以實際上消耗的甲烷的體積比理論上大； 故答案為： 4OH﹣ ﹣ 4e﹣ =O2↑+2H 2O； ；電池能量轉化率達不到 100%． 【點評】 本題考查了原電池和電解池工作原理、蓋斯定律在熱化學方程式計算中的應用，題目難度中等，明確原電池、電解池工作原理為解答關鍵，注意掌握蓋斯定律的內容及應用方法． 9．某實驗小組設計了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產物的成分進行探究． 已知： PdCI2溶液可用于檢驗 CO，反應的化學方程式為 CO+PdCI2+H2O═C0 2+2HCI+Pd（產生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁）． （ 1）實驗時要通入足夠長時間的 N2，其原因是 要用氮氣將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實驗 產生干擾 ． （ 2）裝置 B的作用是 作安全瓶，防止倒吸 ． （ 3）裝置 C、 D中所盛試劑分別為 澄清石灰水 、 PdCl2溶液 ，若裝置 C、 D中溶液均變渾濁，且經檢測兩氣體產物的物質的量相等，則該反應的化學方程式為 3SiO2+4C 2CO2+2CO+3Si ． （ 4）該裝置的缺點是 沒有尾氣吸收裝置將 CO吸收 ． （ 5）資料表明，上述反應在焦炭過量時會生成副產物 SiC．取 18g Si02和 應后收集到標準狀況下的氣體 ，假定氣體產物只有 CO，固體產物只有 Si和 SiC，則Si和 SiC的物質的量之比為 2： 1 ． 【考點】 性質實驗方案的設計；探究物質的組成或測量物質的含量． 【專題】 定量測定與誤差分析；無機實驗綜合． 【分析】 （ 1）碳與二氧化硅反應要在高溫下進行，而高溫下碳與空氣中氧氣反應，所以實驗時要將裝置中的空氣排盡； （ 2）根據(jù)裝置圖可知， B裝置可以作安全瓶，防止倒吸； （ 3）根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以 C裝置用來檢驗有沒有二氧化碳， D裝置用來檢驗一氧化碳；若裝置 C、 D中溶液均變渾濁，說明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測兩氣體產物的物質 的量相等，根據(jù)元素守恒可寫出化學方程式； （ 4）一氧化碳有毒，有能排放到空氣中，而該裝置沒有尾氣吸收裝置； （ 5）取 18g Si02物質的量 = =， = =，充分反應后收集到標準狀況下的氣體 ，物質的量 = =，假定氣體產物只有 CO，固體產物只有 Si 和 SiC， SiO2+2C=2CO+Si， Si+C=SiC，依據(jù)化學方程式計算． 【解答】 解：（ 1）碳與二氧化硅反應要在高溫下進行，而高溫下碳與空氣中氧氣反應，所以實驗時要將裝置中的空氣排盡，所以實驗時 要通人足夠長時間的 N2， 故答案為：要用氮氣將裝置中的空氣排盡，避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對實驗產生干擾； （ 2）根據(jù)裝置圖可知， B裝置可以作安全瓶，防止倒吸， 故答案為：作安全瓶，防止倒吸； （ 3）根據(jù)元素守恒，碳與二氧化硅反應可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以 C裝置用來檢驗有沒有二氧化碳， D裝置用來檢驗一氧化碳，所以置 C、 D中所盛試劑分別為澄清石灰水、 PdCl2溶液；若裝置 C、 D中溶液均變渾濁，說明既有二氧化碳又有一氧化碳，檢測兩氣體產物的物質的量相等，根據(jù)元素守恒可知化學方程式為3SiO2+4C 2CO2+2CO+3Si， 故答案為：澄清石灰水； PdCl2溶液； 3SiO2+4C 2CO2+2CO+3Si； （ 4）一氧化碳有毒，有能排放到空氣中，而該裝置沒有尾氣吸收裝置將 CO吸收， 故答案為：沒有尾氣吸收裝置將 CO吸收； （ 5）取 18g Si02物質的量 = =， = =，充分反應后收集到標準狀況下的氣體 ，物質的量 = =，假定氣體產物只有 CO，固體產物只有 Si 和 SiC， SiO2 +2C 2CO+Si， Si+C SiC， 1 1 1 得到 Si和 SiC的物質的量之比為 ： =2： 1， 故答案為： 2： 1． 【點評】 本題考查了物質組成的實驗探究方法，過程分析判斷，實驗設計，注意題干信息的分析判斷應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等． 10．高鐵酸鉀（ K2FeO4）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑，其生產工藝如下： （ 1）寫出工業(yè)上制取 Cl2的化學方程式 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl 2↑ ． （ 2）在 “ 反應液 I” 中加入 KOH固體的目的是 ① 與 “ 反應液 I” 中過量的 Cl2繼續(xù)反應生成 KClO ， ② 提供堿性環(huán)境． （ 3）寫出 Fe（ NO3） 3溶液與堿性 KClO溶液反應的化學方程式： 2Fe（ NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O ． （ 4） K2FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因是： ① K2FeO4具有強氧化性，可殺菌消毒 ，② 還原產物 Fe元素為 +3價，在水中形成 Fe（ OH） 3膠體，可吸附水中懸浮物形 成沉淀 ． （ 5）從 “ 反應液 II” 中分離出 K2FeO4后，副產品是 KNO KCl （寫化學式）． （ 6）該工藝每得到 K2FeO4，理論上消耗 Cl2的物質的量為 15 mol． 【考點】 制備實驗方案的設計． 【專題】 實驗設計題． 【分析】 足量 Cl2通入和 KOH溶液中，溫度低時發(fā)生反應 Cl2+2OH﹣ =Cl﹣ +ClO﹣ +H2O，向溶液 I中加入 KOH，使氯氣完全反應，且將溶液轉化為堿性溶液，只有堿性條件下次氯酸根離子才能和鐵離子發(fā)生氧化還原反應生成高鐵酸根離子，除去 KCl得到堿性的 KClO濃溶液 ，向堿性的 KClO濃溶液中加入 90%的 Fe（ NO3） 3溶液，發(fā)生反應 2Fe3++3ClO﹣ +10OH﹣ =2FeO42﹣ +3Cl﹣+5H2O，得到溶液 II，純化得到濕產品，將濕產品洗滌、干燥得到晶體 K2FeO4， （ 1）工業(yè)是利用電解飽和食鹽水制取氯氣； （ 2）由工藝流程可知，反應液 I中有過量的 Cl2反應，生成更多的 KClO； （ 3）根據(jù)分析可知， Fe（ NO3） 3溶液與堿性 KClO溶液反應生成高鐵酸鉀和氯化鉀，利用元素守恒可寫出化學方程式； （ 4） K2FeO4具有強氧化性，可殺菌消毒，同時被還原形成 Fe（ OH） 3膠體，可吸附水中懸浮物形成沉淀； （ 5）由工藝流程及 ③ 可知，從 “ 反應液 II” 中分離出 K2FeO4后，會有副產品 KNO KCl； （ 6）根據(jù)反應 Cl2+2OH﹣ =Cl﹣ +ClO﹣ +H2O和 2Fe3++3ClO﹣ +10OH﹣ =2FeO42﹣ +3Cl﹣ +5H2O，可得關系式 2K2FeO4～ 3Cl2，根據(jù)關系式可計算出氯氣的物質的量； 【解答】 （ 1）工業(yè)是利用電解飽和食鹽水制取氯氣．反應方程式為： 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl 2↑ ， 故答案為： 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl 2↑ ； （ 2）由工藝流程可知，反應液 I中有過量的 Cl2反應，加 KOH固體的目的是與過量的 Cl2繼續(xù)反應生成 KClO， 故答案為：與 “ 反應液 I” 中過量的 Cl2繼續(xù)反應生成 KClO； （ 3）根據(jù)分析可知， Fe（ NO3） 3溶液與堿性 KClO溶液反應生成高鐵酸鉀和氯化鉀，反應的化學方程式為 2Fe（ NO3） 3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O， 故答案