高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO₃、MnO₂、S，设计了以下实验流程图：

（1）为了验证气体A，按右图所示进行实验：若能观察到                           现象，即可证明火柴头上含有S元素。

（2）步骤①中发生的与此相关的两个主要反应的方程式是                                                ，
                                                   。
（3）步骤②所用玻璃仪器的名称是                        。
（4）要证明火柴头中含有氯元素的后续实验步骤是                               
                                                。
（5）有学生提出了检验火柴头上氯酸钾的另一套可行的实验方案：

则有关反应的离子方程式为                                            。

某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

阳离子	K^+ Cu^2+   Fe^3+   Al^3+   Ag^+
阴离子	I^－CO3^2^－  NO3^－  SO4^2^－  SiO3^2^－

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，呈紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清。
Ⅲ．另取溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀无变化。
请推断：
（1）由Ⅰ判断，溶液中一定含有的阳离子是          （写离子符号）。
（2）Fe^3＋是否存在？      ，判断的理由是                                     
                                                                       。
（3）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为
_______________________________________________________________
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是             ，阴离子是              。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的氨水，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为               g。

某同学设计了如下图所示装置（部分夹持装置已略去）进行实验研究。

请回答：
（1）用上述装置探究影响化学反应速率的因素。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是          。
②用上述装置进行实验，以生成9．0 mL气体为计时终点，结果为。

序号	V（H2SO4）/mL	C(H2SO4)/mol·L^-1	t/s
I	40	1	t1
II	40	4	t2

比较实验I和Ⅱ可以得出的实验结论是            。
实验过程中，对量气管的操作是             。
③若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是（填序号）       。
A．石墨    b．银    c．铜d．沙粒（二氧化硅）
（2）用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①圆底烧瓶中的试剂可选用（填序号）            。
a．NaOH溶液    b．C₂H₅OH  c．NaCl溶液  d．稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是             。

（Ⅰ）某校合作探究小组利用业余时间上网搜索烯类化合物与溴加成反应的有关信息，获得的有关结构与数据列表如下（以乙烯为标准）

烯类化合物	相对速率
(CH3)2C=CHCH3	10.4
CH3CH=CH2	2.03
CH2=CH2	1.00
CH2=CHBr	0.04

（1）据表中数据，总结烯类化合物加溴时，反应速率与碳碳双键上取代基的种类、个数间的关系：___________________________                ______。
（2）下列化合物与氯化氢加成时，取代基对速率的影响与上述规律类似，其中反应速率最慢的是_________。
A．(CH₃)₂C=" C" (CH₃)₂    B．CH₃CH=CHCH₃    C．CH₂=CH₂         D．CH₂=CHCl
（Ⅱ）另一合作探究小组根据所学知识归纳整理乙醇、水、苯酚、碳酸（ HO—C—OH）、乙酸分子中羟基上氢原子的活泼性。                                   O               
（1）甲同学将一些化学实验收集整理如下：
A．金属钠分别与水和乙醇反应         B．苯酚、二氧化碳、乙酸分别与氢氧化钠溶液反应
C．向二氧化碳水溶液、乙酸溶液中分别滴加紫色石蕊试液
D．将鸡蛋壳破碎后加入到醋酸溶液中            E．向苯酚溶液中滴加FeCl₃溶液
F．向苯酚钠溶液中分别通入二氧化碳和滴加盐酸
其中能说明水比乙醇强的是         （填字母，下同），乙酸比碳酸强的是        。
（2）乙同学与其他同学合作，设计了一个简单的一次性完成的实验装置来验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱，以说明其羟基上氢原子的活泼性顺序。根据下列实验装置图回答有关问题。

① A对应的仪器名称是                   ；
② 各仪器的连接顺序是（填数字，仪器可重复使用）                                 ；
③ 饱和NaHCO₃溶液作用是                                               ；
④ 实验过程中观察到的现象有                                            。

(12分) 某实验小组用下图装置进行乙醇催化氧化的实验。

(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式                                   。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是        反应（放热或吸热）。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是            ；
乙的作用是           。
(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是           ,
集气瓶中收集到的气体的主要成分是         。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有               。要除去该物质，可先在混合液中加入          (填写字母)。然后，再通过      (填实验操作名称)即可除去。
a．氯化钠溶液    b．苯 c．碳酸氢钠溶液    d．四氯化碳

实验室通过简单的“试管实验”，即可探究元素金属性、非金属性的强弱，请你选用下列试剂，根据实验要求完成下表。
试剂：①镁条、②铝条、③AlCl₃溶液、④MgCl₂溶液、⑤NaOH溶液、⑥氯水、⑦溴水、⑧NaBr溶液

实验方案 （只填写选用试剂序号）	实验现象	结论
⑴		一支试管中有白色沉淀生成，另一支试管中先生成白色沉淀，后白色沉淀消失	金属性：
⑵			非金属性：Cl＞Br

学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂，挂在铁架台上。另取一只盛有某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方（如图）。过一会儿，发现纸蝴蝶的颜色由白色转变为红色，喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是

	A	B	C	D
纸蝴蝶上的喷洒液	石蕊	酚酞	酚酞	石蕊
小烧坏中的溶液	浓盐酸	浓氨水	氢氧化钠溶液	浓硫酸

高中教材中介绍：品红溶液能被SO₂漂白。某研究性学习小组的同学决定通过实验探究：SO₂的漂白作用到底是SO₂本身还是SO₂与水作用的产物导致的。他们查阅资料知：品红除了可以溶于水外，还可以溶于酒精中，也能形成红色溶液，且SO₂不能与酒精反应。经过研究，该小组设计了如图所示的装置，请根据实验目的回答以下问题。

（1）上述装置A中发生的化学反应方程式为：                                 。
（2）制取SO₂时，一般选择80%左右的硫酸，而不宜选择10%的硫酸，原因是         。
（3）装置B中应该装入的药品为              。
（4）该装置有一个明显的不足之处是                                。
（5）按照完善后的装置完成实验，实验中控制SO₂以大约每分钟200个气泡的速率通过品红的酒精溶液，20分钟后溶液仍不褪色。由此可知，SO₂的漂白作用是   导致的。

黄铁矿在高温时和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究：
[实验一]：测定硫元素的含量
I．将m₁g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（夹持和加热装置省略）的硬质玻璃管D中，A中的试剂是双氧水。从A中逐滴滴加液体，使气体发生装置不断地缓缓产生气体，高温灼烧硬质玻璃管D中的黄铁矿样品至反应完全。

Ⅱ．反应结束后，将E瓶中的溶液进行如下处理：

[实验二]测定铁元素的含量。
Ⅲ，测定铁元素含量的实验步骤如下：
①用足量稀硫酸溶解硬质玻璃管D中的固体残渣；
②加还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+后，过滤、洗涤；
③将滤液稀释至250mL;
④每次取稀释液25.00mL，用已知物质的量浓度为cmol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体积的平均值为VmL。
请完成下列问题：
（1）仪器B中发生反应的化学方程式是：____；仪器C中装入的试剂是____。E瓶的作用是____。
（2）Ⅱ中所加H₂O₂溶液需足量的理由是____；写出加入H₂O₂发生反应的离子方程式____。
（3）Ⅲ的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外，还有        ；④中量取稀释液25.00mL需用的仪器是__          __。
（4）该黄铁矿中硫元素的质量分数为__           __（用含m₁和m₂的代数式表示）；该黄铁矿中铁元素的质量分数为___         _（用含m₁ c、y的代数式表示）

某化学兴趣小组为了探究在常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
猜想1：                                 ；
猜想2：                                 ；
猜想3：                                  。

为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：（1）B中应该装下列     试剂（填编号）
A.氢氧化钠溶液    B酸性高锰酸钾溶液
C.饱和碳酸钠溶液  D.饱和碳酸氢钠溶液
（2）A中品红的作用是：                        
（3）D中澄清石灰水的作用是：                        
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：①A中品红褪色②C中品红不褪色③ D中澄清石灰水变浑浊。由此得出结论：该气体的成分为                       。

某活动小组利用下图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。（装置气密性已检查完毕）。

（1）向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
①通入NO前，向广口瓶①中加入水的主要操作：               ；
②从导管a通入一定量的NO，并记录滴定管读数，求出液面变化的数值为VL（V<50mL，气体体积已换算为标准状况）。准确测定NO的体积的主要操作：                     ；
（2）验证NO的还原性；探究工业生产硝酸的原理
①、停止通入NO后关闭K₁、K₃，打开K₂，从导管b缓缓通入O₂，可观察到的现象是  ，写出对应现象的化学反应方程式         、             ；
②、继续通入O₂，打开K₃并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平，直至广口瓶①中刚好充满液体。
i 当通入氧气的体积为1/2V时，则广口瓶①的气体体积为               ；
ii 当广口瓶①中刚好充满液体时，所得溶液的物质的量浓度为             mol/L。

室温下，将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入CnSO₄溶液中得到了蓝色沉淀。为了确定沉淀的组成，某研究性学习小组进行了以下试验和研究。
(一）【提出假说】
假设一：两者反应只生成CuCO₃—种沉淀；
假设二_：这两者祁互促进水解，生成Cu(OH)₂—种沉淀，则此反应化学方程式为：____________________________；
假设三：生成的是CuCO₃和Cu(OH)₂两种沉淀。
(二）【理论探究】
查阅资料：CuCO₃， Cu(OH)₂均不带结晶水；；若由此数据判断，假设_______是不正确的。
(三）[实验探究]
步滋一：将CuCO₄溶液倒入等浓度等体积的Na₂CO₃溶液中并搅拌，有蓝色沉淀生成。
步骤二：将沉淀从溶液中分离出来，其操作方法为：①过滤，②_______,③干燥。
步骤三：利用下图所示装置，进行定量分析：

①仪器组装好后首先要进行的实验操作是_____________________。
②实验结束时通入过量空气的作用是_____________________。
③数据记录和分析：实验过程中测定的数据有：W₁——样品的质量；W₂——反应后装置B中残渣的质量；W₃——反应生成的水的质量；W₄——反应后生成二氧化碳的质量，为了测定其组成，至少需要其中    个数据，请将可能的组合填入下表中（每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满.）

两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。
已知：2Fe + 6H₂SO₄(浓)  Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑+ 6H₂O。
请你参与探究并回答相关问题。
 
①检查装置气密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时。t₁时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。在0～t₁时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了      ；t₁～t₂时间段，反应生成的气体是          。
②t₂时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
你的另一种假设是                                         ；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案                               。[
（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸进行实验，若HNO₃只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，则a/b的取值范围是                     ；为证实上述混合液中含有Fe²⁺，可以采取这样的做法：先取样，再加入          试剂，观察到溶液发生明显的颜色变化时，可以说明Fe²⁺的存在。

(15分)某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒（含有少量金属铜杂质）与某浓度硝酸反应，设计了如下探究活动：
探究一
（1）将粗铁粒投入某浓度硝酸中，某同学观察该实验现象时发现，反应进行一段时间后，反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因
_______________________________________________________________________。
（2）另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态,同学甲设计如下实验：有药品和仪器：0.1mol·L^-1 KSCN溶液；0.1 mol·L^-1 KI溶液；0.2 mol·L^-1酸性高锰酸钾溶液；氯水等；试管和滴管
请你设计简单实验，探究上述猜想是否正确，填写下列实验报告：

实验步骤	现象	结论	离子方程式
第一步	取2-3 mL溶液装于试管，向试管中加入几滴KSCN溶液。
第二步		若溶液紫色褪去，则溶液含有Fe^2+； 若无明显变化，则不含Fe^3+。

探究二  为了探究气体Y的成分，同学乙设计了如下装置（不考虑NO₂转化为N₂O₄）

(3)装置乙的作用：                                                 。
（4）装置丙收集到满气体后，通过气泡鼓入空气后，有红棕色气体生成，能否确定
气体Y中含NO？说明理由。
________________________________________________________________________。
(5) 同学丁为了探究气体Y的组成，将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，所得溶液再用0.15 mol·L^-1酸性KMnO₄溶液滴定，消耗20 mLKMnO₄溶液。
则气体Y中NO、NO₂的体积比为           。
（已知2NO₂+2NaOH＝NaNO₃+NaNO₂+H₂O和NO₂+NO+2NaOH＝2NaNO₂+H₂O）

为研究盛装浓硫酸的铁质材料(碳素钢)与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动：
[实验]
称取铁钉5.6g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中除外还可能含有。若要确认其中的，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.酸性溶液
②乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，
发生的反应式为：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄
然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中 的体积分数为            。
[提出猜想]
分析上述实验中体积分数的结果，同学们认为气体Y中还可能含量有其它气体并作如下猜想：
猜想一：Y气体中可能含有H_2；
猜想二：
猜想三：
[设计实验，验证猜想]
为验证以上猜想，同学们准备用下列装置设计探究实验（装置可重复使用，夹持仪器省略）。
   
①实验装置的连接顺序为A→____→_____→ F →____→______→F（填字母）。
②装置B中试剂的作用是           。
③猜想一的理由是                                       （用化学方程式表示）。
④）如果猜想一成立，预计实验现象应该是                             ___     。