分析:(1)10個電子的微粒有:分子:CH
4、NH
3、H
2O、HF、Ne;陰離子:N
3-、O
2-、F
-、OH
-、NH
2-; 陽離子:Na
+、Mg
2+、Al
3+、NH
4+、H
3O
+,根據(jù)X與Z分子中含有的共用電子數(shù)之比為3:4,即可確定X為NH
3,含有3對共用電子對;Z為CH
4,含有4對共用電子對,實驗室制取氨氣的原理為:氨鹽+堿
氨氣,氨鹽通常用NH
4Cl,堿通常用Ca(OH)
2;
(2)根據(jù)W+X+H
2O→白色沉淀,W為離子,X為NH
3,溶于水即得氨水,能與氨水反應(yīng)生成白色沉淀的離子W可能為
Mg
2+、Al
3+,為進一步確定W,只需取上述白色沉淀少量置于試管中,加氫氧化鈉溶液,觀察是否溶解;
(3)根據(jù)Y為分子,且常溫下取10ml pH=a的Y的稀溶液,加水稀釋時pH隨溶液體積的變化而增大,
稀釋至1000ml時PH<a+2,則Y的水溶液為弱酸,即為氫氟酸,Y化學(xué)式為HF.
(4)根據(jù)H
2的燃燒方程式和CH
4的燃燒方程式,結(jié)合已知條件計算求解.
解答:解:(1)10個電子的微粒有:分子:CH
4、NH
3、H
2O、HF、Ne;陰離子:N
3-、O
2-、F
-、OH
-、NH
2-;
陽離子:Na
+、Mg
2+、Al
3+、NH
4+、H
3O
+.
根據(jù)X與Z分子中含有的共用電子數(shù)之比為3:4,即可確定X為NH
3,含有3對共用電子對;Z為CH
4,含有4對共用電子對.
實驗室制取氨氣的原理為:氨鹽+堿
氨氣,氨鹽通常用NH
4Cl,堿通常用Ca(OH)
2.
則X的電子式:
,實驗室制取氨氣的方程式為:Ca(OH)
2+2NH
4Cl
CaCl
2+2NH
3↑+2H
2O.
故答案為:
;Ca(OH)
2+2NH
4Cl
CaCl
2+2NH
3↑+2H
2O;
(2)根據(jù)W+X+H
2O→白色沉淀,W為離子,X為NH
3,溶于水即得氨水,能與氨水反應(yīng)生成白色沉淀的離子W可能為
Mg
2+、Al
3+,生成的白色沉淀可能為Mg(OH)
2、Al(OH)
3,Mg(OH)
2白色沉淀不與NaOH反應(yīng),Al(OH)
3白色沉淀與
NaOH反應(yīng),方程式為:Al(OH)
3+NaOH═NaAlO
2+2H
2O,使白色沉淀消失.所以為進一步確定W離子,只需取上述白色沉淀少量置于試管中,加氫氧化鈉溶液,觀察是否溶解,若能溶解則W是Al
3+,若不能溶解則W是Mg
2+.
故答案為:加入氫氧化鈉溶液(或足量氫氧化鈉溶液),若觀察到白色沉淀溶解(或白色沉淀全部溶解),則證明W為Al
3+;若觀察到白色沉淀不溶解,則證明W為Mg
2+;
(3)根據(jù)Y為分子,且常溫下取10ml pH=a的Y的稀溶液,加水稀釋時pH隨溶液體積的變化而增大,
稀釋至1000ml時PH<a+2,則Y的水溶液為弱酸,即為氫氟酸,Y化學(xué)式為HF.
下列敘述中①Y溶于水部分電離,由于氫氟酸為弱酸,是弱電解質(zhì),所以電離程度為部分電離.故①正確;
②稀釋后所有離子的濃度均減小,由于溶液體積增大,c(H
+)、c(F
-)都減小,而溶液中c(H
+)?c(OH
-)═10
-14是一個恒定的值,C(H
+)減小,則C(OH
-)增大,故②錯誤;
③Y的水溶液通常保存在玻璃瓶中,由于氫氟酸能與玻璃反應(yīng),方程式為:SiO
2+4HF═SiF
4+2H
2O,所以不能保存在玻璃瓶中,故③錯誤;
④稀釋后,陰離子的物質(zhì)的量濃度之和增大,根據(jù)溶液中電荷守恒:C(H
+)═C(F
-)+C(OH
-),而C(H
+)減小,所以陰離子的物質(zhì)的量濃度之和也減小,故④錯誤.
故答案為:HF;①;
(4)已知H
2的燃燒熱為285.8kJ/mol.其熱化學(xué)方程式為:H
2(g)+
O
2(g)
H
2O(l);△H═-285.8kJ/mol.
Z為CH
4,其燃燒化學(xué)方程式為:CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(1)
設(shè)混合氣體中H
2的物質(zhì)的量為x,CH
4的物質(zhì)的量為y,
1molH
2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol,CH
4中碳為-4價,CO
2中碳為+4價,則1molCH
4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol,
H
2(g)+
O
2(g)
H
2O(l);△H═-285.8kJ/mol
CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(1)
則:
解得:
即0.1molH
2放出的熱量為28.58kJ,0.1molCH
4放出的熱量為117.6kJ-28.58kJ,為89.02 kJ,
則1molCH
4放出的熱量為890.2 kJ,故熱化學(xué)方程式為:CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(1)△H=-890.2 kJ/mol.
CH
4中碳元素化合價為-4價,燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)镃O
2中碳為+4價,失去8e
-,同時在KOH溶液中反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镃O
32-和H
2O,結(jié)合電荷守恒配平可得電極反應(yīng)式:CH
4-8e
-+10 OH
-=CO
32-+7H
2O,
故答案為:CH
4(g)+2O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(1)△H=-890.2 kJ/mol;CH
4-8e
-+10OH
-=CO
32-+7H
2O.