题目内容
【题目】某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
Ⅰ.为了实验验证镁和铝的金属性强弱，学生甲和学生乙分别设计了两种不同的方法：
方案一：学生甲用水作试剂，比较镁和铝与水反应的情况
方案二：学生乙用稀盐酸作试剂，比较镁和铝与稀盐酸反应的情况
(1)以上两实验方案实验现象较为明显的是_____________。
(2)学生乙在实验中取了一段黑色的镁带，投入稀盐酸中，现象不十分明显，请分析原因_________________。
Ⅱ. (3) 向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_____________________________。
Ⅲ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(4)仪器B的名称为__________,干燥管D的作用是__________________。
(5)若要证明非金属性: Cl>I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉—碘化钾混合溶液,观察到C中溶液_____________________(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用____________溶液吸收尾气。
(6)若要证明非金属性: C>Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液。观察到C中溶液______________________(填现象),即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有__________________溶液的洗气瓶除去。
【答案】方案二 未除去镁表面的氧化膜 S2－ + Cl2 = S↓+ 2Cl－ 锥形瓶 防止倒吸 变蓝 NaOH 有白色沉淀生成 饱和NaHCO3
【解析】
本题以实验为基础考察了对金属性和非金属性的理解。
（1）镁和铝与水反应比较微弱，现象不明显，因而方案一不合适，镁和铝与稀盐酸反应，可以根据产生气泡的快慢判断反应剧烈程度，这是很明显的，因而答案填方案二。
（2）镁易被空气氧化，因而镁表面会有一层氧化膜，投入盐酸，表面氧化膜会先和盐酸反应，因而开始现象不明显。因而答案填未除去镁表面的氧化膜。
（3）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，黄色沉淀是S单质，该反应为非金属单质之间的置换反应，因而离子方程式为S2－ + Cl2 = S↓+ 2Cl－。
（4）根据装置特点可知仪器B是锥形瓶，若锥形瓶中反应产生气体，且易溶于水或与水溶液反应，那么C处导管口压力减小，大气压会将C中液体沿导管往上压，干燥管D孔径较大，压上的液体在此集聚，并在重力作用下回落，因而干燥管D的作用是防倒吸。
（5）KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气，氯气会置换KI溶液中的单质I2，I2遇到淀粉会变蓝，由于氯气有毒，为污染性气体，一般采用烧碱溶液吸收，即填NaOH溶液。
（6）盐酸和CaCO3反应生成CO2，CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀H2SiO3，同时因为盐酸具有挥发性，会随CO2一起进入Na2SiO3溶液,因而需在B和C之间加入除HCl的装置，一般采用饱和NaHCO3溶液，与HCl反应产生CO2，其与B中CO2一起进入C中，从而避免了干扰。
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【题目】乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为： 2CO(g)+4H2 (g) 
CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= — 256.1 kJ·mol—1。
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H= — 41.2 kJ·mol—1
已知：H2O(l)=H2O(g) △H= + 44 kJ·mol—1
（1）以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H=___________。
（2）CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：
温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
①该反应是__________反应（填“吸热”或“放热”）；
②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g)， 平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1，该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=_____________。
（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图
①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为___________；在n(NO)/n(CO)=1的条件下，应控制的最佳温度在_____左右。
②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：_____________。
（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。该电池负极的电极反应式为________________________。
