甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請(qǐng)回答下列問題：?

(1)以天然氣為原料制H₂是合成氨的一條重要的路線．甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料氣H₂，其反應(yīng)式如下：

①CH₄(g)＋1/2O₂(g)＝CO(g)＋2H₂(g)　ΔH₁＝－35.6 kJ·mol^－1

試判斷常溫下，上述反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行：________(填”能”或”否”)．有研究認(rèn)為甲烷部分氧化的機(jī)理為：

②CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH₂＝－890.3 kJ·mol^－1

③CH₄(g)＋CO₂(g)＝2CO(g)＋2H₂(g)　ΔH₃＝247.3 kJ·mol^－1

請(qǐng)結(jié)合以上條件寫出CH₄和H₂O(g)生成CO和H₂的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：

________．

(2)恒溫下，向一個(gè)2 L的密閉容器中充入1 mol　N₂和2.6 mol　H₂，反應(yīng)過程中對(duì)NH₃的濃度進(jìn)行檢測(cè)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

此條件下，該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，氮?dú)獾臐舛葹開_______．

(3)如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)，通過裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅．?

①b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是________．

②電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ中溶液的pH________(填寫“變大”、“變小”或“不變”，下同)，裝置Ⅱ中Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度________．

③若完全反應(yīng)后，裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量增加12.8 g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)．

某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究溴水與氯化亞鐵溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1－2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色．查閱資料顯示：溴水是溴(Br₂)的水溶液，呈黃色；溴水中含有溴單質(zhì)．

(1)提出問題：Fe³⁺、Br₂，誰的氧化性更強(qiáng)．

(2)猜想：

①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：Fe³⁺＞Br₂，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含________(填化學(xué)式，下同)所致

②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性：Br₂＞Fe³⁺，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含________所致．

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證

丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn)，選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)是正確的．

除氯化亞鐵溶液和溴水外，還有供選用的試劑：

a、酚酞試液；

b、CCl₄；

c、無水酒精；

d、KSCN溶液．

請(qǐng)你在下表中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象(試劑填序號(hào))

(4)結(jié)論：氧化性：Br₂＞Fe³⁺．故在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1－2滴溴水，溶液呈黃色所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為________

(5)實(shí)驗(yàn)后的思考

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測(cè)，若在溴化亞鐵溶液中通入氯氣，首先被氧化的離子是________(填離子的化學(xué)式)．

②在100 mL　FeBr₂溶液中通入2.24 L　Cl₂(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液中有1/2的Br^－被氧氣成單質(zhì)Br₂，則原FeBr₂溶液中FeBr₂的物質(zhì)的量濃度為________．

某同學(xué)利用鐵與水蒸氣反應(yīng)后的固體物質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

(1)固體溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為________；

(2)試劑1的化學(xué)式是________；加入試劑1后呈紅色的原因是(用離子方程式表示)：________．

(3)加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是(用離子方程式表示)________；

(4)某一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中由于加入了過量新制氯水，放置一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，為了探究溶液褪色的原因，另有四位同學(xué)進(jìn)行了下表的猜想，你認(rèn)為丁同學(xué)的猜想會(huì)是什么？

為驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想合理與否？請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)結(jié)論完成下表的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案．可選用試劑：濃硫酸、1.0 mol·L^－1　HNO₃、1.0 mol·L^－1鹽酸、1.0 mol·L^－1　NaOH、0.1 mol·L^－1　FeCl₃、0.1 mol·L^－1　CuSO₄、20％KSCN、蒸餾水．

照相用的廢定影液中含有Na⁺、[Ag(S₂O₃)₂]^3－、Br^－等離子．某研究性學(xué)習(xí)小組擬通過下列實(shí)驗(yàn)程序，對(duì)某照相公司的廢定影液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，回收其中的銀和溴．(已知：4H⁺＋2[Ag(S₂O₃)₂]^3－＝Ag₂S↓＋3S↓＋3SO₂↑＋SO₄^2－＋2H₂O)

(1)操作Ⅲ的名稱是________；操作Ⅱ需要的主要玻璃儀器有________．

(2)加入鋅粉的目的是將少量溴化銀中的銀還原出來，該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為________．

(3)液體B中除含有Br^－，還有SO₄^2－，檢驗(yàn)溶液中存在SO₄^2－的操作是________．

(4)步驟③實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，也常采用加入適量硝酸鉀加蓋后再灼熱的方法，推測(cè)加硝酸鉀的目的可能是________．

(5)通過上述回收銀的流程中，從綠色化學(xué)的要求看，存在的不足為________．

2010年8月7日，甘肅甘南藏族自治州舟曲縣發(fā)生大泥石流，造成大量人員傷亡，其中飲用水安全在災(zāi)后重建中占有極為重要的地位，某研究小組提取三處被污染的水源進(jìn)行分析，并給出了如下實(shí)驗(yàn)信息：其中一處被污染的水源含有A、B兩種物質(zhì)，一處含有C、D兩種物質(zhì)，一處含有E物質(zhì)，A、B、C、D、E五種常見化合物都是由下表中的離子形成的：

為了鑒別上述化合物，分別完成以下實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是：

①將它們?nèi)苡谒�后，D為藍(lán)色溶液，其他均為無色溶液．

②將E溶液滴入到C溶液中，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加沉淀溶解．

③進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，只有B、C含有鉀離子．

④在各溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液，再加入過量稀硝酸，A中放出無色氣體，C、D中產(chǎn)生白色沉淀．

⑤將B、D兩溶液混合，未見沉淀或氣體生成．

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填寫下列空白：

(1)寫出B、C、D的化學(xué)式：B________、C________、D________．

(2)將含1 mol　A的溶液與含1 mol　E的溶液反應(yīng)后蒸干，僅得到一種化合物，該化合物為________．

(3)寫出實(shí)驗(yàn)②發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________．

(4)C常用作凈水劑，用離子方程式表示其凈水原理________．

某實(shí)驗(yàn)小組分別用圖1、2裝置測(cè)定某種鈣片中碳酸鈣的含量，夾持裝置已略去．

提供的試劑：研細(xì)的鈣片粉末(鈣片中的其他成分不與鹽酸反應(yīng))、2 mol·L^－1鹽酸、5％　NaOH溶液、飽和Na₂CO₃溶液、飽和NaHCO₃溶液和蒸餾水．

實(shí)驗(yàn)過程：

Ⅰ．檢查兩套裝置的氣密性．

Ⅱ．在A、C的右邊加入0.25 g鈣片粉末，左邊加入3 mL　2 mol·L^－1鹽酸，塞緊塞子．在B、E中均加入飽和NaHCO₃溶液，如圖所示，記下量氣管讀數(shù)．

Ⅲ．將A、C傾斜，使液體與固體混合，實(shí)驗(yàn)結(jié)束并冷卻后讀出量氣管讀數(shù)，測(cè)得B中收集到的氣體為41.90 mL，E中收集到的氣體體積為39.20 mL(以上氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)．

回答下列問題：

(1)Ⅰ中檢查圖1裝置氣密性的萬法是________．

(2)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________；D中加入試劑為________，D的作用是________．

(3)實(shí)驗(yàn)前左右兩管液面在同一水平面上，最后讀數(shù)時(shí)右管的液面高于左管的液面，應(yīng)進(jìn)行的操作是________．

(4)圖2實(shí)驗(yàn)所得鈣片中的碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________；圖1實(shí)驗(yàn)比圖2實(shí)驗(yàn)所得鈣片中的碳酸鈣含量偏高，用離子萬程式表示偏高的原因________．

硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量超過0.05％(體積分?jǐn)?shù))時(shí)需經(jīng)處理后才能排放．某校興趣小組欲測(cè)定硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫含量，采用以下方案：

甲方案：如下圖所示，圖中氣體流量計(jì)B用于準(zhǔn)確測(cè)量通過尾氣的體積．將尾氣通入一定體積已知濃度的碘水中測(cè)定二氧化硫的含量．

(1)洗氣瓶C中導(dǎo)管末端連接一個(gè)多孔球泡D，可以提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，其理由是：________．

(2)洗氣瓶C中的溶液可以用其他試劑替代，請(qǐng)你舉出一種：________．

(3)本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于關(guān)閉氣體流量計(jì)的時(shí)機(jī)，請(qǐng)問應(yīng)當(dāng)在什么時(shí)候關(guān)閉活塞A：________．

乙方案：實(shí)驗(yàn)步驟如以下流程圖所示：

(4)寫出步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式________．

(5)如何判斷步驟②中沉淀是否完全的方法是________．

(6)通過的尾氣體積為VL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，該尾氣中二氧化硫含量(體積分?jǐn)?shù))為________(用含有V、m的代數(shù)式表示)．

丙方案：將乙方案中步驟①省略，直接將尾氣通入過量Ba(OH)₂溶液，其余步驟與方案乙相同．

(7)你認(rèn)為丙方案是否合理，說明理由：________．

下表是實(shí)驗(yàn)室制備氣體的有關(guān)內(nèi)容：

(1)上述氣體中：從制備過程看，必須選擇合適的氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是________(填氣體的化學(xué)式，下同)；從反應(yīng)原理看，明顯不同于其他兩種氣體的是________．

(2)根據(jù)表中所列實(shí)驗(yàn)原理，從下列裝置中選擇合適的氣體發(fā)生裝置，將其編號(hào)填入上表中的空格中．

(3)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下圖實(shí)驗(yàn)，將氯氣依次通過下列裝置以驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)：

①通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是________，整套實(shí)驗(yàn)裝置存在的明顯缺陷是________．

②C裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：________．

③請(qǐng)你幫該小組同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明洗氣瓶B中的Na₂SO₃已被氧化(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟)：_______________．

(4)若用排空氣法收集Cl₂，在下邊方框內(nèi)畫出氣體收集裝置圖．

某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了氨的性質(zhì)持討論：運(yùn)用類比的思想，既然氨氣具有還原性，能否像H₂那樣還原CuO呢？他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取氨氣并探究上述問題．請(qǐng)你參與該小組的活動(dòng)并完成下列研究：

(一)制取氨氣

(1)寫出實(shí)驗(yàn)制取氨氣的化學(xué)方程式________；

(2)在實(shí)驗(yàn)室中，還可以用濃氨水與________(填寫一種試劑)快速制取少量氨氣；

(3)有同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣．你認(rèn)為能否達(dá)到目的？________(填“能”或“否”)，理由是________．

(二)該小組中某同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出)，探究氨氣的還原性：

(1)該裝置在設(shè)計(jì)上有一定缺陷，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)該裝置的改進(jìn)措施是________．

(2)利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO₄變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無污染的氣體．寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式：________．

(三)問題討論

(1)有同學(xué)認(rèn)為：NH₃與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu₂O．已知：Cu₂O是一種堿性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的穩(wěn)定性比Cu²⁺差(Cu⁺Cu＋Cu²⁺)．請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu₂O．________．

(2)在解決了問題(1)后，又有同學(xué)提出：Cu₂O與CuO的熱穩(wěn)定性哪個(gè)更強(qiáng)？于是他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取98 g　Cu(OH)₂固體，加熱至80℃～100℃時(shí)，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變?yōu)榧t色粉末A．冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72 g．據(jù)此可推得，A的化學(xué)式為________．由此，得到的結(jié)論是________．