题目内容
【题目】今有一澄清溶液，只可能含有下表中的若干种离子(存在的离子均大量)：
阳离子 | K＋、NH4+、H＋、Ba2＋ |
阴离子 | Cl－、CO32-、SO42-、OH－ |
现取三份上述澄清溶液各100 mL，分别进行以下实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；
②第二份加入足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04 mol；
③第三份加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27 g，经足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.33 g。
请回答下列问题：
（1）100 mL溶液中c(SO42-)＝________________。
（2）第二份加入NaOH溶液产生气体的离子方程式___________________________。
（3）6.27 g沉淀的成分是______________ (用化学式表示)。
（4）上述澄清溶液中除SO42-以外，一定大量存在的离子是__________________。
【答案】 0.1 mol·L－1 NH4++OH- 
NH3↑+H2O BaSO4、BaCO3 CO32-、K+、NH4+
【解析】根据题意，Ba2+和SO42-，可发生离子反应生成BaSO4沉淀，因此两者不能大量共存．Ba2+和CO32-可发生离子反应生成BaCO3沉淀，因此两者也不能大量共存
第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生，可能发生Cl-+Ag+═AgCl↓、CO32-+2Ag+═Ag2CO3↓、SO42-+2Ag+═Ag2SO4↓，所以可能含有Cl-、CO32-、SO42-
第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.04mol，能和NaOH溶液加热产生气体的只能是NH4+，而没有沉淀产生说明一定不存在Mg2+（Mg2+可以和OH-反应生产氢氧化镁沉淀）．故可确定一定含有NH4+，一定不存在Mg2+
根据反应NH4++OH—
NH3↑+H2O，产生NH3为0.04mol，可得NH4+也为0.04mol．
第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤．干燥后，沉淀质量为2.33g．部分沉淀溶于盐酸为BaCO3，部分沉淀不溶于盐酸为BaSO4，发生反应CO32-+Ba2+═BaCO3↓、SO42-+Ba2+═BaSO4↓
因为BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O而使BaCO3溶解．因此溶液中一定存在CO32-、SO42-，一定不存在Ba2+．
由条件可知BaSO4为2.33g，物质的量为2.33/233=0.01mol，BaCO3为6.27g-2.33g═3.94g，物质的量为3.94/197=0.02mol，则CO32-物质的量为0.02mol
由上述分析可得，溶液中一定存在CO32-、SO42-、NH4+，一定不存在Mg2+、Ba2+．而CO32-、SO42-、NH4+物质的量分别为0.02mol、0.01mol、0.04mol，CO32-、SO42-所带负电荷分别为0.02mol×2、0.01mol×2，共0.06mol，NH4+所带正电荷为0.04mol，根据溶液中电荷守恒，可知K+一定存在，K+物质的量≥0.02mol，当K+物质的量＞0.02mol时，溶液中还必须含有Cl—
【题目】无机化合物可根据其组成和性质进行分类
（1）下图所示的物质分类方法名称是________。
（2）以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质，分别填在下表②③⑥的后面。
物质类别 | 酸 | 碱 | 盐 | 氧化物 |
化学 式 | ①HCl ②____ | ③____ ④Ba(OH)2 | ⑤Na2CO3 ⑥____ | ⑦CO2 ⑧Na2O |
（3）写出⑦转化为⑤的化学方程式______________________________________________。
（4）实验室制备⑦常用________和________反应，检验该气体的方法是________________。
【题目】甲醇是一种重要化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知：CH3OH(g) ===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛，请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式：__________________________。
(2)工业上可用如下方法合成甲醇，化学方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，已知某些化学键的键能数据如下表：
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | O—H |
键能/ kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
请回答下列问题：
①该反应的ΔS____(填“>”或“<”)0。右图中曲线a到曲线b的措施是_____________________________。
②已知CO中的C与O之间为三键，其键能为x kJ·mol-1，则x=____。
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为__________________。
②若以该电池为电源，用石墨作电极电解200 mL含有如下离子的溶液。
离子 | Cu2+ | H+ | Cl | SO42 － |
c/mol·L-1 | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____。
(4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO)。较高温度下(700~1 000 ℃)，在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压，H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2，O2穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极，在氧电极发生氧化反应得到纯O2。由上图可知A为直流电源的____(填“正极”或“负极”)，请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式：_______。
