高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

(10分)工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾( FeSO₄·7H₂O )。
（1）若用98% 1.84 g/cm³的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液，则浓硫酸与水的体积比约为1：  ▲  。
（2）为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe²⁺的氧化率，某同学设计如下实验：取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中，然后加入5.00 g铁粉充分反应，收集到224 mL（标准状况）气体，剩余固体质量为3.88 g，测得反应后的溶液中Fe²⁺的物质的量为0.14 mol（不含Fe³⁺）。则该样品中Fe²⁺离子的氧化率为   ▲  。
（3）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe²⁺的标准溶液。现取0.4 g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL  0.150 mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^－＋5Cu₂S＋44H^＋＝10Cu^2＋＋5SO₂＋8Mn^2＋＋22H₂O
6MnO₄^－＋5CuS＋28H^＋＝5Cu^2＋＋5SO₂＋6Mn^2＋＋14H₂O
反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，剩余的KMnO₄恰好与V mL 0.2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。已知：MnO₄^－＋Fe^2＋＋H^＋——Mn^2＋＋Fe³⁺＋H₂O（未配平）
①V的取值范围为       ▲    ；
②若V=35，试计算混合物中CuS的质量分数。

在下图所示的装置A中，用KMnO₄固体和浓盐酸混合制取Cl₂，反应的离子方程式为：2MnO₄^—+10Cl^—+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；装置B中的四处棉花依次做了如下处理：①蘸有淀粉—KI溶液②蘸有品红溶液③蘸有紫色石蕊溶液④蘸有浓NaOH溶液。（图中夹持装置已略去）。

回答下列问题：
（1）p中盛装试剂的名称为                  。
（2）反应开始后，观察到的实验现象是：
①处：                           ；
②处：                             ；
③处：                                    。
（3）写出④处反应的离子方式：                                               。

已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。现在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1~2滴液溴，振荡后溶液呈黄色，现对溶液呈黄色的原因进行探究。
（1）限选用的试剂有：酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、淀粉—碘化钾溶液。请完成以下实验探究过程：
【提出假设】
假设1：溶液呈黄色不是发生化学反应所致，是溶液中    引起的（填微粒的化学
式，下同）。
假设2：溶液呈黄色是发生化学反应所致，是溶液中       引起的。
【设计实验方案】
为了验证上述假设1和假设2的推断，请用简要的文字说明你的实验方案：
假设1方案：                                                    。
假设2方案：                                                        。
（2）根据高中所学的知识判断，你认为       （填“假设1”或“假设2”）的推断是正确的；若选用淀粉—碘化钾溶液验证你的假设是否可行？      （填“可行”或“不可行”），理由是                                          。
（3）若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为              。

某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中x的值。通过查阅资料该小组同学得知：草酸易溶于水，其水溶液可以与酸性KMnO₄溶液发生反应2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H^＋   2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O。该组同学利用该反应原理设计了滴定的方法测定x值。
① 称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
② 取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H₂SO₄
③ 用浓度为0.1000 mol/L的KMnO₄标准溶液进行滴定，实验记录有关数据如下：

滴定次数	待测草酸溶液体积(mL)	0.1000 mol/LKMnO4标准溶液体积(mL)
滴定前刻度	滴定后刻度
第一次	25.00	0.00	10.02
第二次	25.00	0.22	11.32
第三次	25.00	1.56	11.54

 

请回答：
（1）滴定时，将KMnO₄标准液装在右图中的     （填“甲”或“乙”）滴定管中。
（2）本实验滴定达到终点的标志可以是                      。
（3）通过上述数据，计算出x=         。
（4）①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会     （填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。
②若滴定时所用的KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会      。

下列有关化学实验的操作或说法中，正确的是（填字母序号）    。

A．过滤、蒸发操作过程中都需要用玻璃棒不断搅拌液体。

B．检验红砖中的氧化铁成分时，向红砖粉末中加入盐酸，放置至充分沉淀后，取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2滴～3滴即可

C．中和滴定实验中，锥形瓶内有少量蒸馏水会造成测定结果偏低。

D．在进行硫酸铜晶体里结晶水含量的测定实验中，称量操作至少要进行4次。

E．制备硫酸亚铁晶体时，向稀硫酸中加入废铁屑至有少量气泡发生时，过滤，然后加热蒸干滤液即可得硫酸亚铁晶体。
F．向2mLl0％NaOH溶液中滴入2％CuSO₄溶液的4—6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热至沸腾，则有红色沉淀出现。

在探究FeCl₃溶液的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是

A．向溶液中加入KSCN溶液，溶液变血红色，证明溶液中含有Fe^3+

B．向溶液中加入NaHCO3固体，有气泡产生，说明溶液中含有H^+

C．当一束光通过溶液时从侧面发现一道光束，说明Fe^3+水解产生胶体

D．向溶液中加入金属锌，锌逐渐溶解溶液出现红褐色浑浊，说明铁被置换出来

某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO₂气体中燃烧。他们对钠在CO₂气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
（1）通过钠在CO₂气体中燃烧的实验，你认为燃烧的条件是              。
（2）燃烧的本质是                                              。
（3）2010年8月初发生的俄罗斯森林大火有比伦敦市还要大的面积。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件，请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延?                      。
【提出假设】
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是Na₂CO₃。
假设3：白色物质是Na₂O和Na₂CO₃的混合物。
【设计实验方案．验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质为Na3O
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液	出现白色沉淀
③静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

      【思考与交流】
（4）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是                 。
（5）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为               。
（6）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，       成立。你的理由是                    。
（7）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为                。
（8）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：                            。

我校某化学小组欲设计实验检验浓H₂SO₄和木炭反应的所有产物:
(1)写出浓H₂SO₄和木炭反应的化学方程式                                         
(2)请你从下图中选用所需的仪器（可重复使用）组成一套装置帮助该小组实现他们的目的.现提供浓H₂SO₄、木炭和酸性KMnO₄溶液，其他固、液试剂自选。（连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）

将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表(可以不填满,也可以补充)，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。

选用的仪器 （填字母）	加入的试剂	作用
(1) (2) (3) (4) (5) · · ·

 

Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：
（1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl₂反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是       

A．FeCl3

B．FeCl2

C．CuCl2

D．FeS

（2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO₃反应，设计了如上图所示的实验装置，请说出装置B的作用：                              。开始加热前        （填“有”或“无”）明显现象。
（3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO₃发生反应。他依据的反应现象是                                                        ；该反应的离子方程式为                              。你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由：                                （若无此空不填）
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe^2＋但不含有Fe^3＋。说明具体的操作和实验现象                                                          。
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO₂共0.02 mol并测得溶液中Fe^2＋和Cu²⁺浓度均为0.02 mol/L，则NO₃^-的物质的量浓度为   
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L（标准状况）。
（4）本次探究实验用掉密度为1.5g·cm^-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：①                          ②                   

为了保护坏境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（Fe主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）．

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂（S0₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其它反应，请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是                      ．
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全被还原，应选择           （填字母编号）．
A．KMnO₄溶液   B．KCl溶液   C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是               
（4）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．
已知25℃，101kPa时：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=﹣1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=﹣1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是                      
（5）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂（二硫化亚铁）纳米材料，该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS₂=Fe+2Li₂S，正极反应式是                         
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为50%，将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃          kg．

工业上将纯净干燥的氯气通入到0.5 mol·L^-1 NaOH溶液中得到漂白水。

某同学想在实验室探究Cl₂性质并模拟制备漂白水，上图是部分实验装置。已知KMnO₄与浓盐酸反应可以制取Cl₂。(注：装置D中布条为红色)
（1）配平KMnO₄与盐酸反应的化学方程式：
      KMnO₄+      HCl(浓)  =        KCl +      MnCl₂+      Cl₂↑+      H₂O
（2）如果反应中转移0.5mol电子，则生成Cl₂的物质的量为_______________。
（3）浓硫酸的作用是             。
（4）实验时装置D中的现象是                  。
（5）装置E中发生化学反应的离子方程式为                  。
（6）配制500 mL物质的量浓度为0.5 mol·L^-1 NaOH溶液时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和           ，需称量的NaOH的质量是          。

O₃氧化海水中的I^－是大气中碘的主要来源，将O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
（1）为探究外界条件对I₂生成速率的影响，做了如下三组实验，填写表中的空白处。

编号	实验目的	反应物	反应前溶液的pH	温度
1	对照组	O3+NaI+H2SO4	5.2	25℃
2	①__________	O3+NaI+H2SO4+FeCl2	5.2	②_____
3	探究温度对反应速率的影响	O3+NaI+H2SO4	③_______	5℃

（2）为测定生成I₂的量，用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中，用 c mol·L^－1
的Na₂S₂O₃标准液滴定，消耗V mLNa₂S₂O₃溶液。
已知：①H₂S₂O₃是一种弱酸；②2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；
②该实验中可选用                (填物质名称)作指示剂；
③反应后溶液中碘的含量为_________g·L^－1；（用字母表示）
④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O₃和O₂，不然会使滴定结果偏___________(填“低”或“高”)。

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸（夹持和加热仪器均已略去）。实验中可供使用的药品有：Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃、Na₂O₂、NaOH溶液和水。

请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式是                               。
（2）撤去装置D中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为D中发生的化学反应是一个         （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）装置F中盛放的是                  溶液，其作用是                                          。
（4）实验过程中，要使NH₄HCO₃充分转化为HNO₃，还要在装置D中通入过量的氧气。甲同学提议在C处连接一个制取氧气的装置，乙同学认为可直接在A中再加入上述提供药品中的一种物质，这种药品的化学式是                 

某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息：NaHCO₃在潮湿的空气中会缓慢分解成Na₂CO₃、H₂O和CO₂。为了验证这一信息，该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO₃样品混合均匀后，进行如下实验：

（1）在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为bg。用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为cg。残留在蒸发皿中的固体是（填化学式）_________。
（2）另称取相同质量的样品放入锥形瓶中，实验装置如右图所示。为了保证实验成功，所选用针筒的最大刻度值应大于或等于_________（mL）。（设实验在标准状况下进行，请把合适的答案编号都挑选出来）

A．[(b－a)/84]×22.4×1000 mL

B．[(b－c)/31]×22.4×1000 mL

C．[(c－a)/106]×22.4×1000 mL

D．[(c－a)/106]×2×22.4×1000 mL

已知KMnO₄和H₂C₂O₄在酸性溶液中发生反应：
  KMnO₄+ H₂C₂O₄+  H₂SO₄—  K₂SO₄+  MnSO₄+  CO₂↑+  H₂O（请配平）。
甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下：
(1)甲组：通过测定单位时间内生成CO₂气体体积的大小来比较化学反应速率的大小，实验装置如图所示。

实验时A溶液一次性放下，A，B的成分见下表：

序号	A溶液	B溶液
①	2mL 0.1 mol·L^－1 H2C2O4溶液	4mL 0.01 mol·L^－1 KMnO4溶液
②	2mL 0.2 mol·L^－1 H2C2O4溶液	4mL 0.01 mol·L^－1 KMnO4溶液
③	2mL 0.2 mol·L^－1L H2C2O4溶液	4mL 0.01 mol·L^－1 KMnO4溶液、少量催化剂

   该实验探究的是          对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO₂的体积由大到小的顺序是                    (用实验序号填空)。
(2)乙组：通过测定KMnO₄溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。取两支试管各加入2 0.1 H₂C₂O₄溶液，另取两支试管各加入40.1 KMnO₄溶液。将四支试管分成两组(各有一支盛有H₂C₂O₄溶液和KMnO₄溶液的试管)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究              对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是                                                       。