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                。

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)。