题目内容
【题目】Al3+与CO32-不能大量共存是它们相互促进水解完全造成的么？__________
【答案】是
【解析】
Al3+水解消耗OH-，CO32-水解消耗H+，OH-与H+结合生成H2O，使离子水解促进，结合溶液的酸碱性及离子浓度变化分析。
Al3+是强酸盐电离产生，Al3+会发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，水解方程式为：Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+，水解产生H+，使溶液显酸性；
CO32-是强碱盐电离产生，CO32-会发生水解反应，消耗水电离产生的H+，反应产生OH-、HCO3-，HCO3-进一步水解产生H2CO3、OH-，水解方程式为：CO32-+H2OHCO3-+OH-，HCO3-进一步发生水解反应：HCO3-+H2OH2CO3+OH-，当达到水解平衡时，溶液中c(OH-)>c(H+)，溶液显碱性；含有Al3+的溶液与含有的CO32-溶液混合时，水解产生的H+、OH-发生中和反应，使二者水解程度都增大，最终彻底、完全，产生Al(OH)3沉淀和H2CO3，H2CO3不稳定，分解产生CO2气体，反应方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，可见两种离子由于盐的双水解反应而不能大量共存。
【题目】合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1kJ/mol ①
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3kJ/mol ②
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。反应进行的前5min内，v(H2)=____；10min时，改变的外界条件可能是_____。
(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像_____。
(3)800℃时，反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表，此时反应中正、逆反应速率的关系式是____（填序号）。
a.v(正)＞v(逆)
b.v(正)＜v(逆)
c.v(正)=v(逆)
d.无法判断
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5mol | 8.5mol | 2.0mol | 2.0mol |
(4)二甲醚（CH3OCH3）可由合成气（CO和H2）在一定条件下制得，写出该反应的化学方程式：____。
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极构成燃料电池。该电池的负极电极反应方程式是：____。用二甲醚燃料电池为电源，用铂电极电解KCl和CuSO4的混合溶液，当电路中通过0.3mol电子的电量时，阴阳两极都产生2.8L的气体(标准状况)，若电解后溶液体积为1L，则阳极气体的成分及物质的量为：____。
