高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质简答题

X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素，X和Y同主族，Y和W的气态氢化物具有相同的电子数，X的单质只有氧化性．
（1）写出实验室制取W₂反应的离子方程式                         ．
（2）某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究YX₂和W₂的性质．

①分别通入YX₂和W₂，在装置A中观察到的现象是否相同（填“相同”或“不相同”）       ；若装置D中装的是铁粉，当通入W₂时D中观察到的现象为                 ；若装置D中装的是五氧化二钒，当通入YX₂时，打开K通入适量X₂，化学反应方程式为                                ；
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10^-3mol/L的碘水，当通入足量W₂完全反应后，转移了5.0×10^-5mol电子，则该反应的化学方程式为                            ．
（3）某同学将足量的YX₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入过量（填字母）     ，可以看到白色沉淀生成，其原因为     ______________________（写出其中一种即可）．

A．氨水

B．稀盐酸

C．稀硝酸

D．氯化钙

（4）若由元素Y和X组成—2价酸根Z，Z中Y和X的质量比为Y：X=4：3，当W₂与含Z的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生．写出W₂与Z的溶液完全反应产生浅黄色沉淀的离子方程式                 ．

下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①～⑩种元素,填写下列空白:

主族 周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0族
2				①	②		③
3	④	⑤	⑥			⑦	⑧	⑨
4	⑩

（1）在这些元素中,化学性质最不活泼的是：        (填具体元素符号或化学式,下同)，非金属性最强的元素是：       。
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是：_______，碱性最强的化合物的化学式是：_____________。
（3）最高价氧化物是两性氧化物的元素是：_________；写出它的最高价氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式：____________________________________。
（4）④与⑧形成的化合物的电子式是：          ，该化合物所含化学键类型是：      (填“共价键”或“离子键”)。
（5）试设计实验方案比较④与⑤的化学性质(金属性)，有关实验步骤、现象和结论填入下表

实验步骤	实验现象与结论

 

铵盐是一种重要的水体污染物。某课题组利用电解法，在含Cl^-的水样中，探究将NH₄⁺转化为N₂而脱氮的影响因素和反应机理。
（1）电解法脱氮的原理可能如下：
①直接电氧化
在碱性条件下，发生2NH₃ + 6OH^- - 6e^- = N₂ + 6H₂O反应的电极为     （填“阴”、“阳”）极；
②-OH(自由羟基)电氧化
在电流作用下，利用产生的强氧化性中间产物OH脱氮，-OH中O元素的化合价    ；
③间接电氧化
利用电解产生的Cl₂，与H₂O作用生成HClO进行脱氮。请写出HClO在酸性条件下氧化NH₄⁺的离子方程式                  。
（2）探究适宜的实验条件
下图为不同电流强度下脱氮的效果，综合考虑能耗因素，电流强度应选择    A。

（3）该课题组进一步探究脱氮过程中的强氧化性的活性中间产物，提出了如下假设，请你完成假设三：
假设一：只有·OH；    
假设二：只有HClO；  
假设三：               。
（4）请你设计实验探究脱氮过程中是否有·OH产生，完成下表内容。

实验方案	预期实验结果和结论
配制一定pH、NH4^+和Cl^-浓度的溶液，用最佳电流强度，电解样品90min后，采用电子自旋共振法检测样品中·OH

（5）研究得知，脱氮过程主要以原理③为主，弱酸性溶液中比强酸溶液中更利于使NH₄⁺转化为N₂而脱氮，请从化学平衡移动的角度解释其原因                。

研究表面，可用NaBH₄与水反应制氢氧燃料电池的氢气：BH₄^-+2H₂O=BO₂^-+4H₂↑（实质为水电离产生的H⁺被还原）。下表为pH和温度对本反应中NaBH₄半衰期的影响（半衰期是指反应过程中，NaBH₄的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间）。

体系 pH	不同温度下NaBH4的半衰期（min）
0℃	25℃	50℃	75℃
8	4. 32 ×10^0	6. 19 ×10^-1	8. 64 ×10^-2	1.22 ×10^-2
10	4. 32 ×10^2	6. 19 ×10^1	8. 64 ×10^0	1.22 ×10^0
12	4. 32 ×10^4	6. 19 ×10^3	8. 64 ×10^2	1.22 ×10^2
14	4. 32 ×10^6	6. 19 ×10^5	8. 64 ×10^4	1.22 ×10^4

根据要求回答下列问题：
（1）NaBH₄与水反应后所得溶液显碱性，则溶液中各离子浓度大小关系为___________。
（2）从上表可知，温度对NaBH₄与水反应速率产生怎样的影响？
答：                                                        。
（3）反应体系的pH为何会对NaBH₄与水反应的反应速率产生影响？
答：                                                      。
（4）实验表明，将NaBH₄溶于足量水，释放的H₂比理论产量少得多（即反应一段时间后有NaBH₄剩余也不再反应）。其可能原因是                     。

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下:
【查阅资料】KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

【提出假设】假设1:该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn^2＋对该反应有催化作用
假设3:K⁺对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是            。
【设计、完成实验】
（1）称取      g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O），配置500mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和            。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是      (填下列选项的字母序号）。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

实验 编号	烧杯中所加试剂及用量（mL）	控制条件	溶液褪色时间 (s)
0.10mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制温度65℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固体	3.6
4	30	20	x	20	加入5mL 0.10mol/L K2SO4溶液	18

则x =               ，假设2成立。
（3）由于KMnO₄能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO₄溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10mL 0.50mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO₄溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO₄溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：                        。上述实验中KMnO₄溶液的物质的量浓度为                              。

已知铁生锈的过程为：Fe → Fe(OH)₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃·xH₂O。又知草酸（H₂C₂O₄）分解的化学方程式为H₂C₂O₄CO↑ + CO₂↑ + H₂O。某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成（设只含有铁和Fe₂O₃·xH₂O），进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
（1）甲同学利用草酸分解产生的混合气体和下图所示装置测定其中一种锈铁的组成。
主要操作为：取锈铁样品12.6 g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4 g，装置D增重8.4 g。
①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，其负极的电极反应式为        。
②装置A的作用是         。装置B的作用是          。

③根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答：       （填“能”或“不能”）。
④该装置还存在的一个明显的缺陷是                     。
（2）乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4 g，而装置E增重1.8 g，则x =      ；m(Fe)︰m (Fe₂O₃·xH₂O) =           。

下图是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。请认真读图分析，回答有关问题。
（1）下列叙述中正确的是(填序号)                。

A．图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，其浓度越小。

B．当还原剂和温度相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已。

C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越少。

D．当硝酸密度大于1.3 g·cm^-3时，还原产物主要为NO、NO2

（2）当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm^-3时，Fe与过量硝酸反应的化学方程式是_________________。
（3）限用下列仪器、药品验证由铁和过量1.36 g·cm^-3硝酸反应产生的气体中含有NO(不考虑N₂O₄)。设计一个合理而简单的实验方案（仪器可选择使用，N₂的用量可自由控制，加热装置和固定装置省略）。

第1步：反应并收集生成的气体：
①实验中气体发生装置应选择 (填装置序号)，理由是                                。
②装置的连接顺序是(填各装置接口的序号)：[  ]→[  ] [  ]→[8] [9]→[  ]。
③检查装置气密性后，开始反应。待E中充满红棕色气体，停止实验。
第2步：验证E中有NO。
④取下试管E，倒立在F中，轻轻摇动试管。
确认生成的气体中有NO的现象是                                                    。
（4）某工厂生产硝酸的流程简要表示如下：

①氧化炉中反应的化学方程式为_____________________________________________________。
②工业上通常用质量分数为15%的Na₂CO₃水溶液(密度1.16 g·mL^－1)作为NO_x吸收剂，它的物质的量浓度为_____________ mol·L^－1(保留2位小数)。

某学习小组依据SO₂具有还原性，推测SO₂能被Cl₂氧化生成SO₂Cl₂。
查阅资料：SO₂Cl₂常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。
Ⅰ．化合物SO₂Cl₂中S元素的化合价是     。
Ⅱ．用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是     。
Ⅲ．在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和     的洗气瓶。
Ⅳ．用如图所示装置收集满Cl₂，再通入SO₂，集气瓶中立即产生无色液体，
充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。

（1）研究反应的产物。向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子（除OH^－外）只有SO₄^2－、Cl^－ ，证明无色液体是SO₂Cl₂。
① 写出SO₂Cl₂与H₂O反应的化学方程式     。
② 检验该溶液中Cl^－的方法是     。
（2）继续研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
① 该白色沉淀的成分是     。
② 写出SO₂与Cl₂反应的化学方程式，并阐述理由______。

硒（₃₄Se）和碲（₅₂Te）都是第VIA族元素，硒是分布在地壳中的稀有元素。工业上硒鼓废料（主要成分硒、碲、碳、铜和铁合金）回收精炼硒的流程如下：

已知：

物理性质	熔点	沸点	升华	溶解性
SeO2	340℃	684℃	315℃	易溶于水
TeO2	733℃	1260℃	450℃	微溶于水

（1）Se的氢化物的电子式是______。
（2）步骤①中通入的氧气使硒鼓废料翻腾，目的是______。
（3）废气的主要成分是______；废渣II的主要成分是______。
（4）步骤④中主要反应的化学方程式是______；步骤⑥反应的化学方程式是______。
（5）根据表中数据，步骤⑤最适宜的分离方法是______。

(12分)实验室可用干燥纯净的氨还原氧化铜来制取氮气。根据下列装置图（部分夹持装置略去）回答有关问题：

（1）装置B中盛放的药品是       。
（2）写出装置A中反应的化学方程式______  。
（3）写出装置C中反应的化学方程式_________，该反应中的氧化剂是     。
（4）收集到的氮气中除了含有少量水蒸气外，还可能含有另外一种气体，确定是否含有该气体的实验方法是         ，实验室收集氮气的方法是        。

( 14分)某化学小组进行Na₂O₂与水反应的实验，如下图所示，该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。

（1）Na₂O₂中含有的化学键类型：          ；请写出a中反应的化学方程式      。
查阅资料：
①当NaOH溶液pH≥13时，可以使酚酞由红色褪为无色；
②Na₂O₂与水反应分两步进行：Na₂O₂ + H₂O =" NaOH" + H₂O₂      2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑
（2）请设计实验验证Na₂O₂与水反应后的溶液中有H₂O₂残留：取少量b溶液于试管中，            ，证明溶液中有H₂O₂残留。
（3）结合资料，该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设：
①                     ；
② 溶液中H₂O₂破坏酚酞的结构；
③ NaOH和H₂O₂共同作用结果。
（4）该小组同学测出c中溶液的pH为14，认为还不能排除假设②、③，于是又进行了如下实验，请完成下表空白处：

实验	操作	现象	结论
1	向少量H2O2中滴加2滴酚酞，放置一段时间，再加入NaOH溶液至pH=12	加入NaOH后，无色溶液先变红，后褪色	①
2	向少量 NaOH溶液（pH=14）中滴加2滴酚酞；再加适量稀盐酸至溶液 pH=12	溶液先变红，后褪色；加盐酸后，又出现红色，且不褪色
3	向Na2O2与水反应后的溶液（pH=14）中滴加2滴酚酞；再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 ……	②                              ……	溶液pH大于13时，NaOH使变红的溶液褪色；pH在8~13时， NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色

（5）某同学按取（4）中述实验2褪色后的溶液，加水稀释至pH=12，没有观察到溶液变红。该同学推测实验2加盐酸后溶液变红还可能与温度有关，请写出理由：           。

【化学与技术】
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

（1）本工艺中所用的原料除CaSO₄·2H₂O、KCl外，还需要          等原料。
（2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为          。
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO₃外还含有           （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料。
（4）检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO₃^2－的方法是              。
（5）氯化钙结晶水合物(CaCl₂·6H₂O)是目前常用的无机储热材料，选择的依据是        。
a．熔点较低（29℃熔化）  b．能导电   c．能制冷   d．无毒
（6）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是                         。

沈阳理工大学在废旧电池回收处理现状研究报告中报道了一种湿法处理方法，以下是对废旧电池材料(含有Ni(OH)₂、碳粉、氧化铁和铝箔等)进行资源回收所设计的实验流程

已知：①NiCl₂易溶于水，Fe^3＋不能氧化Ni^2＋。
②已知实验温度时的溶解度：NiC₂O₄＞NiC₂O₄·H₂O＞NiC₂O₄·2H₂O
③金属离子在该实验流程下完全沉淀的pH：

离子	Al^3^＋	Fe^3^＋	Ni^2^＋
pH	5.2	4.1	9.7

回答下列问题：
(1)物质A 的作用是调节溶液的pH以除去杂质Fe^3＋和Al^3＋，以下最适合作为A物质的是________。
A．NiO  B．盐酸  C．NaOH  D．氨水
(2)滤渣②的主要成分是_________________________________。
(3)写出加入Na₂C₂O₄溶液反应的化学方程式： _____________。
(4)写出电解滤液③的阴极反应式___________________________。
检验电解滤液③时阳极产生的气体的方法是用湿润的________试纸检验。
(5)由沉淀A生成Ni(OH)₃的过程是先在滤渣③中加入过量NaOH溶液进行沉淀转化，待反应完全后再通入电解滤液③产生的气体进行氧化，请写出该氧化过程的离子方程式：__________________。
(6)如何检验Ni(OH)₃是否洗涤干净？
________________________________。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸，为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学校学习小组进行以下探究实验：
[一]（1）将已除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷的热的浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是                   ；
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺，若要确认其中的Fe²⁺，应选用       
（选填序号）
a.KSCN溶液和氯水　　.b铁.粉和KSCN溶液　　　c.浓氨水　　d.酸性KMnO₄溶液
②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为             ；
[探究二]分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和Q气体，为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）
（3）装置B中试剂的作用是                ；
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是             ；（用化学方程式表示）
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于           （选填序号）
a.A之前　　　　b.A-B间　　　　c.B-C间　　　　d.C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验的现象应是              ；
（7）若要测定限定体积气体Y中H2含量（标准状况下约有28ml　H₂），除用测量H2体积方法外，否选用质量称量方法？做出判断并说明理由               。

（届广东省华附、省实、深中、广雅高三四校联考理综化学试卷）
某实验小组欲通过以下实验来探究Na₂CO₃和NaHCO₃两种物质的性质。
（1）称取两种固体各2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液。
① 发现Na₂CO₃固体完全溶解，而NaHCO₃固体有剩余，由此得到结论                            。
② 同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中，盛放Na₂CO₃的烧杯中出现的现象是    （填字母序号）。
A．溶液温度下降  B．溶液温度升高    C．滴入酚酞后呈浅红色       D．滴入酚酞后呈红色
（2）如下面左图所示分别加热A、B固体，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，但一段时间后浑浊又变澄清。请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象                    。

（3）如上图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入试剂，将气球内的固体同时倒入试管中。
两试管中均产生气体，         （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。
② 反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温。下列说法正确的是         。
A．装置I的气球体积较大             B．装置II的气球体积较大
C．生成气体的体积根据盐酸计算       D．生成气体的体积根据固体计算
（4）将两种固体分别配制成0.5 mol·L^-1的溶液，探究与0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液反应的情况

实验方案	预测现象	预测依据	实际结果
实验1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl2溶液	有白色 沉淀	Na2CO3溶液中的CO3^2-浓度较大，能与CaCl2发生反应。	有白色沉淀
实验2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl2溶液	无白色 沉淀	NaHCO3溶液中的CO3^2-浓度很小，不能与CaCl2反应。	有白色沉淀出现，同时有少量气泡冒出。

 
请写出上述实验过程中发生的反应的离子方程式：
实验1：                                   ；实验2：                                  。