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化學實驗興趣小組在實驗室進行氫氣在氯氣中的燃燒實驗

（一）設計如下圖所示裝置I制備和收集干燥純凈的氯氣以備后續實驗：

①燒瓶中發生反應的離子方程式為：                                        ；

②請根據實驗目的將裝置I中虛線框內裝置補充完整并在括號內注明所需試劑；

（二）在右圖所示裝置II中，在試管中先加入過量鐵粉，再滴入少量CuSO₄溶液，最后加入一定量稀鹽酸，塞上膠塞，觀察到有大量氣泡產生。

①檢查制取氫氣裝置氣密性的操作方法是                 

②當點燃氫氣后，將導管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察到的現象是                                                          

③試管中加入少量CuSO₄溶液的作用是             ，其原理是              

（三）當氫氣停止燃燒后，取出導管，同學們進行了分組探究實驗，A組同學發現制取氫氣后的試管中還有較多固體剩余。同學們將足量氯氣通入試管中，發現固體全部消失，但未觀察到有氣泡產生。請解釋可能原因（用離子方程式表示）：                   

                                      ；B組同學向集氣瓶中注入適量水，用力振蕩后，向其中滴入少量Na₂S₂O₃溶液，發現溶液中沒有出現黃色沉淀，但再向溶液中滴入稀鹽酸酸化的氯化鋇溶液后，生成了白色沉淀。（已知Na₂S₂O₃+ H₂SO₄= Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+ H₂O），同學們分析是由于集氣瓶中還有少量氯氣殘留的緣故。可以解釋該實驗現象的兩個離子方程式是：

①                                                          

②                                                          

(8分)為了在實驗室模擬用二氧化氮溶于水生成硝酸，現進行如下實驗：

實驗I：制備并收集一試管二氧化氮

(1)某同學用右圖裝置制備并收集一試管二氧化氮該裝置的缺點是(只填一個缺點即可)

                                             。

實驗II：盡可能多地使試管中的二氧化氮被水吸收

(2)將一支充滿二氧化氮的試管A倒放在盛有水的水槽中(如圖)，并輕輕晃動試管，觀察到的現象是：            ，

反應的化學方程式是                                                         。

(3)在該裝置的基礎上，請你設計實驗，要求盡可能多地使試管中的二氧化氮被水吸收，實驗步驟是              。

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

       A．（12分）2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、lnGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵的品胞結構如右圖。試回答：

   （1）鎵的基態原子的電子排布式是              。

   （2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為            ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為              。

   （3）下列說法正確的是             （填字母）。

            A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同

            B．第一電離能：As>Ga

            C．電負性：As>Ga

            D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

E．GaP與GaAs互為等電子體

   （4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是              。

   （5）砷化鎵可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃時制得。（CH3）3Ga中鎵原子的雜化方式為                。   

       B．（12分）乙酸乙酯的實驗室和工業制法常采用如下反應：

CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O

       已知：①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH；

       ②部分有機物的沸點：

       請回答下列問題：

   （1）濃硫酸的作用是               ，球形干燥管的作用是       。

   （2）用如圖所示裝置來制備少量的乙酸乙酯，產率往往偏低，其原因可能為           、

        等。

   （3）實驗所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，應先加入無水氯化鈣，除去            ；再進行蒸餾，收集77℃左右的餾分，以得到較純凈的乙酸乙酯。

   （4）目前對該反應的催化劑進行了新的探索，初步表明質子酸離子液體可用作此反應的催化劑，且能重復使用。實驗數據如下表所示（乙酸和乙醇以等物質的量混合）。

        ①根據表中數據，下列         （填字母）為該反應的最佳條件。

       a.120℃,4h         b.80℃,2h                 c.60℃,4h                  d.40℃,3h

②當反應溫度達到120℃時，反應選抒性降低的原因可能為         。

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。
A．（12分）2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、lnGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵的品胞結構如右圖。試回答：

（1）鎵的基態原子的電子排布式是              。
（2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為           ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為              。
（3）下列說法正確的是             （填字母）。
A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同
B．第一電離能：As>Ga
C．電負性：As>Ga
D．砷化鎵晶體中含有配位鍵
E．GaP與GaAs互為等電子體
（4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是              。
（5）砷化鎵可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃時制得。（CH3）3Ga中鎵原子的雜化方式為                。   
B．（12分）乙酸乙酯的實驗室和工業制法常采用如下反應：
CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O
已知：①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH；
②部分有機物的沸點：

同一反應時間			同一反應應溫度
反應溫度/℃	轉化率（%）	選擇性（%）*	反應時間/h	轉化率（%）	選擇性（%）*
40	77.8	100	2	80.2	100
60	92.3	100	3	87.8	100
80	92.6	100	4	92.3	100
120	94.5	98.7	6	93.0	100
*選擇性100%表示反應生成的產物全部是乙酸乙酯和水

（12分）本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容。請選定其中一題，并在相應的答題區域內作答。若兩題都做，則按A題評分。

       A．（12分）2010年上海世博會場館，大量的照明材料或屏幕都使用了發光二極管（LED）。目前市售LED品片，材質基本以GaAs（砷化鎵）、AlGaInP（磷化鋁鎵銦）、lnGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵的品胞結構如右圖。試回答：

   （1）鎵的基態原子的電子排布式是               。

   （2）砷化鎵品胞中所包含的砷原子（白色球）個數為            ，與同一個鎵原子相連的砷原子構成的空間構型為               。

   （3）下列說法正確的是              （填字母）。

             A．砷化鎵品胞結構與NaCl相同

             B．第一電離能：As>Ga

             C．電負性：As>Ga

             D．砷化鎵晶體中含有配位鍵

E．GaP與GaAs互為等電子體

   （4）N、P、As處于同一主族，其氫化物沸點由高到低的順序是               。

   （5）砷化鎵可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃時制得。（CH3）3Ga中鎵原子的雜化方式為                 。   

       B．（12分）乙酸乙酯的實驗室和工業制法常采用如下反應：

CH₃COOH+C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅+H₂O

       已知：①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl₂·6C₂H₅OH；

       ②部分有機物的沸點：

       請回答下列問題：

   （1）濃硫酸的作用是                ，球形干燥管的作用是        。

   （2）用如圖所示裝置來制備少量的乙酸乙酯，產率往往偏低，其原因可能為           、

         等。

   （3）實驗所得到的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，應先加入無水氯化鈣，除去             ；再進行蒸餾，收集77℃左右的餾分，以得到較純凈的乙酸乙酯。

   （4）目前對該反應的催化劑進行了新的探索，初步表明質子酸離子液體可用作此反應的催化劑，且能重復使用。實驗數據如下表所示（乙酸和乙醇以等物質的量混合）。

        ①根據表中數據，下列         （填字母）為該反應的最佳條件。

        a.120℃,4h         b.80℃,2h                 c.60℃,4h                  d.40℃,3h

②當反應溫度達到120℃時，反應選抒性降低的原因可能為          。