模擬訓(xùn)練（九）

2018年的俄羅斯世界杯讓全世界球迷都為之興奮。和在綠茵場上奔跑拼搶的足球明星一樣，他們腳下的足球也是球場上的主角。不過，你可能沒想到，今年的世界杯用球是用甘蔗制成的！

這款“甘蔗足球”的制作材料是生物基三元乙丙橡膠（EPDM）。生物基材料是指以秸稈等農(nóng)作物廢料為原料生產(chǎn)的材料，它們天然環(huán)保，可以再生。EPDM屬于乙丙橡膠，乙丙橡膠是由乙烯、丙烯發(fā)生共聚反應(yīng)而生成的。乙烯和丙烯是飽和烯烴，它們聚合生成的高聚物無法進(jìn)一步硫化，這限制了乙丙橡膠的應(yīng)用范圍。因此，科學(xué)家在合成工藝中又加入了第三單體（非共軛二烯烴），制造出了EPDM。由于EPDM其分子主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的飽和烴組成的，因此它對光照強(qiáng)度、溫度變化、濕度變化都有很強(qiáng)的耐受能力。同時(shí)它的分子內(nèi)聚能低，分子鏈可以在較寬的溫度范圍內(nèi)保持柔順性，因此用EPDM制作的足球有很好的彈性，而且受賽場上突發(fā)的天氣狀況和人為因素等影響較小。

那么，甘蔗和生物基EPDM又有什么關(guān)系呢？生產(chǎn)生物基EPDM所需要的原料——乙烯，正是由從甘蔗中提取的乙醇進(jìn)一步轉(zhuǎn)化生成的。而在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，乙烯是從石油中提煉生成的，這個(gè)過程會消耗大量的化石能源，同時(shí)也會增加二氧化碳的排放。所以，低碳環(huán)保的理念也是這屆世界杯的一張閃亮名片呢！

試一試

用于制造2018年世界杯用球的新型材料三元乙丙橡膠（EPDM）屬于___________（純凈物/混合物）。

化學(xué)結(jié)構(gòu)決定化學(xué)性質(zhì)。由于三元乙丙橡膠其分子主鏈?zhǔn)怯苫瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的飽和烴組成的，因此它呈現(xiàn)出卓越的耐候性、耐臭氧性和耐化學(xué)性等。其中耐臭氧性屬于________性質(zhì)（物理/化學(xué)）。

三元乙丙橡膠由乙烯、丙烯經(jīng)溶液共聚而成，此過程屬于_____變化。

從資源與環(huán)境角度思考，從石油中提取乙烯，和從甘蔗中提取脫水乙醇做原料來生產(chǎn)生物基乙烯，各自有何缺點(diǎn)？

（劉 波）

燃燒的蠟燭

“何當(dāng)共剪西窗燭”“蠟炬成灰淚始干”，是唐代詩人李商隱所寫的與蠟燭有關(guān)的詩句。

早期的蠟燭由昆蟲蠟制成，如蜂蠟和白蠟，就是直接從兩種昆蟲的分泌物中獲得的。

19世紀(jì)初的化學(xué)家從油脂皂化的過程中提取出了脂肪酸，于是脂肪酸成了那一時(shí)期蠟燭的主要成分。而現(xiàn)在的蠟燭則主要由取自石油的石蠟制成。

石蠟是幾種高級烷烴混合物的俗稱，常溫下為白色。石蠟分子中碳原子數(shù)為18—30個(gè)，化學(xué)通式為CnH2n+2。石蠟在空氣或氧氣中充分燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水。

我們今天使用的蠟燭大部分是由石蠟和棉紗燭芯組成的，此外也有用棕櫚蠟、大豆蠟做成的蠟燭，一些加入植物精油的香氛蠟燭在燃燒時(shí)還會散發(fā)香氣。

下面我們一起動手做幾個(gè)有關(guān)蠟燭燃燒的有趣實(shí)驗(yàn)吧！

探究實(shí)驗(yàn)1 一燭兩焰

點(diǎn)燃一支蠟燭，用鑷子夾取一支內(nèi)徑約5mm、長約5cm的玻璃導(dǎo)管，與蠟燭成45度角插入焰心。很快可看到玻璃導(dǎo)管內(nèi)有一縷縷白煙生成。用火柴在導(dǎo)管口引燃白煙，也會形成一個(gè)火苗，產(chǎn)生了一支蠟燭同時(shí)有兩個(gè)火焰的奇妙現(xiàn)象，即“母子焰”現(xiàn)象。

原理：點(diǎn)燃蠟燭時(shí)，首先是點(diǎn)燃蠟燭的燭芯。燭芯由棉線制成，燭芯燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫使其周邊的石蠟熔化、氣化。石蠟的熔點(diǎn)通常在48—58℃，所以蠟燭點(diǎn)燃后燭芯附近會產(chǎn)生“流淚”現(xiàn)象，而我們看到的燭焰就是石蠟蒸氣在空氣中燃燒的現(xiàn)象。如果你將正在燃燒的燭焰突然熄滅掉，會看到燭芯上有縷縷白煙冒出，這白煙就是石蠟蒸氣在空氣中冷凝而成的。

思考題①：有同學(xué)認(rèn)為蠟燭燃燒一定要有燭芯，沒有燭芯的蠟燭是燒不起來的。你同意嗎？請你仔細(xì)觀察蠟燭燃燒現(xiàn)象的細(xì)節(jié)，給出你的觀點(diǎn)。

探究實(shí)驗(yàn)2 石蠟中含有碳元素

點(diǎn)燃一支蠟燭，取一個(gè)白瓷調(diào)羹，將調(diào)羹底部移到蠟燭火焰上，壓去火焰的一半，灼燒2秒鐘后再拿開。觀察調(diào)羹底部，可以看到多出一層黑黑的東西。這層黑黑的東西人們稱之為煙炱，它是純而細(xì)膩的單質(zhì)碳，古代人用它來做墨。

思考題②：請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證煙炱是碳單質(zhì)。

探究實(shí)驗(yàn)3 蠟燭燃燒與氣流的關(guān)系

取三只一次性塑料杯，將其中一只剪掉杯底。另取三支短蠟燭，分別點(diǎn)燃。按下圖中A、B、C所示放好塑料杯，觀察蠟燭的燃燒。可以看到，倒扣在A塑料杯里的蠟燭，火苗很快熄滅了；B塑料杯里的蠟燭能夠維持燃燒；剪掉杯底的C塑料杯，下面墊了兩根木筷，其中的蠟燭燒得最旺，火焰最明亮。

思考題③：C塑料杯中蠟燭燃燒最旺的原因是什么？

試一試

吹吹就燃起的蠟燭

（本實(shí)驗(yàn)需在教師指導(dǎo)下操作）

（1）用鑷子取一粒綠豆大小的白磷，用濾紙吸除水分后放在約1mL二硫化碳中使之溶解。

（2）取一支蠟燭，用手捻一下燭芯，使之散開，滴上幾滴溶有白磷的二硫化碳溶液。

（3）片刻后向蠟燭芯上吹吹氣，蠟燭隨即被引燃。

原理：因?yàn)槎蚧紭O易揮發(fā)，長吹一口氣可使其揮發(fā)盡。當(dāng)二硫化碳揮發(fā)完以后，燭芯上的白磷暴露在空氣中，因被氧化而升溫，達(dá)到40℃時(shí)即自燃，從而將蠟燭引燃。

知識拓展

室溫下木炭和石蠟均為固態(tài)，兩者都是可燃物。木炭燃燒是一種“表面燃燒”，這種燃燒在燃料表面進(jìn)行，溫度達(dá)到燃料著火點(diǎn)以上，燃料本身就被引燃了。而石蠟的燃燒屬于“蒸發(fā)燃燒”，蒸發(fā)燃燒是指燃料受熱后產(chǎn)生的蒸氣與空氣接觸、引燃而形成的燃燒。我們身邊常見的食用油、酒精、汽油、煤油等的燃燒通常都屬于“蒸發(fā)燃燒”。

1. 在一次探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把Cl2通入50mL 10mol/L的NaOH溶液中，在一定條件下兩者發(fā)生反應(yīng)，形成NaCl、NaClO、NaClO3共存體系。下列說法中正確的是（ ）。

A.與NaOH反應(yīng)的Cl2的量一定為0.25mol

B.n（Na+）∶n（Cl-）可能為7∶3

C.若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為n mol，則0.25

D.n（NaCl）∶n（NaClO）∶n（NaClO3）可能為11∶6∶1

2. 在平底燒瓶中裝滿飽和氯水并將其倒扣于水槽中。當(dāng)日光照射到這盛有氯水的裝置時(shí)，可觀察到平底燒瓶內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，放置一段時(shí)間后溶液顏色變淺。

（1）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是 _____________ （請寫下反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用簡要文字說明）。

（2）當(dāng)氯水中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，某學(xué)生欲檢驗(yàn)該反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體，則可以采取的合理操作是 _____________ （說明：氯水有一定腐蝕性，操作時(shí)需戴橡膠手套）。

3. 科研人員發(fā)明了通過檢測汽車駕駛員呼氣中酒精濃度來判斷他（她）是否為酒后駕車的方法。這一方法最初是利用檢測試劑顏色變化來定性判斷駕駛員呼出的氣體中是否含有乙醇，原理用化學(xué)式表示為3CH3CH2OH+2KMnO4→3CH3CHO+2MnO2+2KOH+2H2O。其中還原過程是 _____________ ，氧化產(chǎn)物為 _____________ 。已知KMnO4在酸性條件下氧化性增強(qiáng)，且能得到更多電子，上述反應(yīng)若在稀硫酸中進(jìn)行，氧化產(chǎn)物為乙酸，還原產(chǎn)物為 _____________ ；若反應(yīng)產(chǎn)生了12mg乙酸，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是 _____________ ?，F(xiàn)在是用五氧化二碘的淀粉溶液檢測駕駛員呼氣中是否含乙醇。設(shè)乙醇被氧化為乙醛，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____________ 。

4. 肥皂和洗衣粉是常用的洗滌用品，由于它們的制備原料不同，所以會有不同的特性。為了弄清兩者的區(qū)別和聯(lián)系，某同學(xué)查到下列資料：肥皂的主要成分是硬脂酸鈉和泡花堿（學(xué)名硅酸鈉）。洗衣粉的主要成分是對十二烷基苯磺酸鈉。請回答下列問題：

（1）硬脂酸鈉的化學(xué)式是什么？制取硬脂酸鈉的原料和方法是什么（簡要說明）？硬脂酸鈉水溶液的酸堿性如何？

（2）肥皂和洗衣粉混合使用不會產(chǎn)生大量泡沫，所以有人認(rèn)為肥皂和洗衣粉混合使用會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而降低洗滌效果，因此不能混合使用，你是否同意這種觀點(diǎn)？理由何在？

5. 某化學(xué)探究小組發(fā)現(xiàn)化學(xué)參考書中寫道：“SO2氣體通入BaCl2溶液中不會出現(xiàn)沉淀?！?/p>

（1）甲同學(xué)認(rèn)為這種觀點(diǎn)不正確，理由是SO2氣體通入水中會產(chǎn)生H2SO3，BaCl2溶液中有大量Ba2+，而SO32-和Ba2+相遇會形成不溶于水的BaSO3沉淀。因此甲同學(xué)認(rèn)為，SO2氣體通入BaCl2溶液中應(yīng)出現(xiàn)白色沉淀。你是否贊同甲同學(xué)的觀點(diǎn)？說說你的理由。

（2）乙同學(xué)贊同“SO2氣體通入BaCl2溶液中不會出現(xiàn)沉淀”的說法。為了驗(yàn)證他的觀點(diǎn)，乙同學(xué)在化學(xué)老師的幫助下做了“將SO2氣體通入BaCl2溶液”的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)了白色渾濁現(xiàn)象。你認(rèn)為應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

（適合高中學(xué)生）

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