高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

（共15分）某溶液中可能含有SO₃^2-、SO₄^2-、 HCO₃^- 三种离子中的两种或三种。为探究其组成，小明取出两份相同的样品溶液于试管中，向一份中加入过量的盐酸，产生无色气泡；向另一份中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀。请设计合理实验，做进一步的探究，对小明的实验给出结论。仅限选择的仪器、用品和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯、带单孔胶塞的导管；lmol/L硫酸；2mol/L盐酸；2mol/L硝酸、；lmol/L氯化钡、澄清石灰水、品红溶液、蒸馏水。
完成下列探究过程：
（1）提出假设：
假设l：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-                  假设2：                           ；
假设3：                           ；假设4：溶液中存在SO₃^2-、SO₄^2-、 HCO₃^-
（2）基于假设4 , 设计出实验方案，将实验操作、预期的实验现象和结论

某合作小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
该反应的离子方程式为________________________________________________。
提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是__________。

A．反应放热导致温度升高	B．压强增大
C．生成物的催化作用	D．反应物接触面积增大

初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：

时间/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
温度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

结合实验目的和表中数据，你得出的结论是__________________________________。
进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物（含中间产物）可能对反应有催化作用，请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整：

实验编号	铜片质量/g	0.1mol·L^-1的硝酸体积/mL	硝酸铜晶体/g	亚硝酸钠晶体/g	实验目的
①	5	20			实验①和②探究_________的影响；实验①和③探究亚硝酸根的影响。
②			0.5

易拉罐主要为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是

序号	实验方案	现象、结论
A	加入盐酸	产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素
B	加入NaOH 溶液	有无色气体产生，含有铝元素
C	加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液	产生白色沉淀，含有镁元素
D	加入KSCN 溶液	溶液呈血红色，含有铁元素

 

Ⅰ。一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是______________（答案可能不唯一）

A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏；

B．如果实验中需用60mL 的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100mL容量瓶；

C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小；

D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大；

E、用甲基橙作指示剂，滴定终点时，溶液颜色从橙色变为红色；
F、配制溶液和中和滴定的两个实验中，若在最后一次读数均俯视读数，则导致实验结果都偏大。
Ⅱ . 现用如图所示的装置制取较多量的饱和氯水并测定饱和氯水的pH。
回答有关问题：

（1）写出有关化学方程式。
装置甲：____________________________________ ；
装置丁：          __________________       。
（2）证明氯水已饱和的现象是                                          。
（3）制取结束时，装置丙的液体中含有的微粒是            （用微粒符号表示 ）；
(4)若撤去装置乙，直接将装置甲和丙相连。这样做对实验测定结果的影响是：                     。
测定饱和氯水的pH方法是_______________________________________________。
Ⅲ.实验设计：证明NaOH固体在空气中放置部分变质
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________________

为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如图-5实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO₄·7H₂O）和胆矾晶体。

请回答：
（1）步骤I、II、III中均需进行的实验操作是                。
（2）溶液A中的离子主要有         ；试剂X是        。
（3）进行步骤II时，该小组用图-6所示装置及试剂将制得的CO₂气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是        （用离子方程式表示）；为了避免固体C减少，根据图-6所示，改进的措施是          。

（4）从环境保护角度考虑，用固体F制备CuSO₄溶液的化学方程式是           。

兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
（1）在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。

序号	实验操作	实验现象
I	稀硫酸中加入铜片	无明显变化
II	硝酸钠溶液中加入铜片	无明显变化
III	稀硫酸中加入硝酸钠溶液	无明显变化
再加入铜片	有无色气泡；溶液变蓝

① 实验I、II的目的是           。
②实验III中反应的本质是（用离子方程式表示）           。
（2）利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气。
① Cu作    极。 ②总反应的离子方程式是           。

Fe₂O₃、Cu₂O都是红色粉末，常用作颜料。某校化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄；在空气中加热生成CuO。
提出假设：  
假设1：红色粉末是Fe₂O₃     
假设2：红色粉末是Cu₂O
（1）假设3：                                
设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 溶液。
（2）若假设1成立，则实验现象是                       。
（3）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗？          。
简述你的理由                                                  。
（4）若固体粉末完全溶解无固体存在 , 滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色 , 则证明原固体粉末是            ，写出发生反应的离子方程式                   、                                  、                                      。
探究延伸：经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。
（5） 实验小组欲用加热法测定Cu₂O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b > a），则混合物中Cu₂O的质量分数为               。

某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：

（1）实验过程中，使用分液漏斗滴加液体的操作是                  。
（2）该同学认为实验I可通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度，你认为是否可行？   （填“可行”或“不可行”），原因是                      。
（3）实验Ⅲ烧瓶中发生反应的化学方程式是                            ，打开开关K，产生的气体经验纯后点燃，现象是                          。
（4）实验Ⅱ中量气管中的液体最好是____（填字母编号，下同）
a．浓NaOH溶液    b．氨水    c．煤油    d．氯化铵溶液
该实验剩余的NH₃需吸收处理。以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH3，而且能防止倒吸的有             

（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②     ，③视线与凹液面最低处相平。
（6）实验Ⅳ获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）

编号	镁铝合金度量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	1.0g	10.0mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据上述数据，可计算出镁铝合金中铝的质量分数为____ 。

某研究性学习小组用10g胆矾制取CuO，并证明CuO可以催化H₂O₂的分解反应。

（1）首先制备CuO，实验步骤如下，请完成缺少的步骤：
①称取10g胆矾，放入小烧杯中，再加水溶解；
②向小烧杯中滴加NaOH溶液，至产生大量沉淀；
③用酒精灯在石棉网上加热小烧杯，至沉淀物完全黑色；
④将以上混合物过滤，洗涤，▲ ，然后研细；
⑤检查④中洗涤是否完全的操作是  ▲  。
（2）用右图所示，按表中设计实验方法，证明CuO能催化
7%H₂O₂ 溶液的分解，并与MnO₂的催化效果进行比较。

实验序号	双氧水体积	催化剂	待测数据
a	15mL	无
b	15mL	0.5g CuO
c	15mL	0.5g MnO2

 
① 从设计原理看，实验中的待测数据是  ▲  。
② 为探究CuO在实验b中是否起催化作用，除与a比较外，还应补充以下实验（不必写具体操作）：
A．证明CuO  ▲  性质（选填“物理性质”或“化学性质”）在反应前后是否改变；
B．  ▲  。

某研究性学习小组准备探究氯气与溴化亚铁溶液反应的氧化先后问题。
[提出假设]
　　假设1：Cl₂具有氧化性，在溶液中先氧化Fe^2＋
假设2：Cl₂具有氧化性，在溶液中先氧化Br^―
[设计实验方案，验证假设]
　(1)只要向通入少量氯气后的溴化亚铁溶液中加__________溶液，通过现象就可以验证是假设1成立，还是假设2成立。
(2)请写出溴化亚铁与等物质的量氯气反应的离子方程式__________

某研究性学习小组的同学为在实验室再现二氧化硫催化氧化的过程，并制取少量三氧化硫晶体，设计了如图所示的装置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量热，容易形成酸雾，工业上常用浓硫酸吸收三氧化硫。

试回答：
（1）已知6.4 g 二氧化硫被氧气氧化成气态三氧化硫，放出9.83 kJ热量。反应的热化学方程式为____________________________________________________；
（2）A装置可用来观察二氧化硫和氧气的进气量。实验时使A中氧气导管冒出的气泡与二氧化硫导管冒出的气泡速率相近，其目的是___________________________；
（3）检查完装置的气密性且加入药品后，开始进行实验。此时首先应该进行的操作是________________________________。
（4）C装置用来收集三氧化硫，若用a g铜跟足量浓硫酸反应制二氧化硫，实验结束时得到b g 三氧化硫，该实验中二氧化硫的转化率不小于_________________；
（5）为了减轻实验对环境的污染，请你设计尾气处理装置，绘出装置图：
__________________________________________________________         。

Fe₃O₄一种黑色粉末，又称磁性氧化铁，它的组成可写成FeO·Fe₂O₃。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe₃O₄、CuO组成（不含有其它黑色物质）。探究过程如下：
▲提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；假设2. 黑色粉末是Fe₃O₄；
假设3. ______________________________。
▲设计探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
⑴若假设1成立，则实验现象是______________________。
⑵若所得溶液显血红色，则假设_________成立。
⑶为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生______________的现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料：Cu²⁺与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu²⁺＋4NH₃·H₂O＝Cu(NH₃)₄²⁺＋4H₂O。
⑷为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若产生________________现象，则假设2成立；若产生_____________________现象，则假设3成立。

镁在空气中燃烧除生成MgO外，还可能生成Mg₃N₂。某校化学兴趣小组的同学利用镁在空气中燃烧后的固体（不含单质）进行实验，探究其组成。
（1）甲组同学取一定量燃烧后的固体投入水中，得到了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 的气体，该气体的化学式为          ，说明固体中含有Mg₃N₂，生成该气体的化学反应方程式为                         。
（2）乙组同学为测定Mg₃N₂含量，用图示装置进行实验，充分反应后再加热A。其中浓硫酸的作用是     ，对A加热的目的是                                       。已知加入的固体质量为4.0g，最终C装置增重ag，则固体中含Mg₃N₂                          g（用含a的式子表示）。

（3）丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏高，理由是                              
                                                                         。
有的同学认为乙组同学的测定结果偏低，理由是                                   
                                                                         。
丙组同学进行了改进，他们将乙组同学实验中得到的难溶固体进行过滤、洗涤、干燥，并
灼烧固体至恒重，测得其质量为4.08g。上述过程中，洗涤沉淀的操作是                
                                                                         。                
镁在空气中燃烧后生成的固体中Mg₃N₂的质量分数为             。
（4）有一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，解决了现有方法存在的原料成 本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题，其原理是将含镁矿石粉（含氧化镁）与 铵盐混合,经过煅烧、水溶、过滤，得到粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨。写出用固体（NH₄）₂SO₄与含镁矿石粉煅烧的化学反应方程式                              
                                                            。

Y是由硫的含氧酸盐组成的纯净物或者混合物，该物质可溶于水，食品工业常将它用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、护色剂及保鲜剂等。化学兴趣小组在实验室对Y中硫元素的价态进行探究：①将过量的稀硝酸加入少量样品中，振荡；②取少许反应后的溶液，滴加硝酸钡溶液，出现白色沉淀。甲认为不能由此确定Y中硫的价态为+6价。
（1）上述实验中产生的沉淀是           。
（2）你认为甲的判断是否正确            （填“是”或“否”），作出这种判断的依据是                                                                。
（3）请完成对硫元素价态的探究：
限定实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管和试管架；1mol·L^-1H₂SO₄、2mol·L^-1 HCl、2mol·L^-1HNO₃、3%H₂O₂、0.5mol·L^-1BaCl₂、品红试纸、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1，硫的价态是+4价
假设2，硫的价态是+6价
假设3，                   
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②的实验方案，进行实验。请写出实验步骤、预期现象与结论。

实验操作	预期的现象与结论
操作1
操作2

 

(14分)是一种大气污染物，某兴趣小组欲探究的性质及绿色实验的方法，设计如下方案。

(1)装置A中发生反应的化学方程式为                             ；
为了实现绿色实验的目标，甲同学重新设计了如下图A′制取装置：

与A装置相比，A′ 装置的优点是：
①                                    ；
②                                    ；
(2)换用A′ 装置后，继续进行下列实验。
I．验证的氧化性：C装置中可选试剂     (填序号)；

A．Ba(HCO3)2溶液

B．氢硫酸

C．溴水

D．品红溶液

II．验证的还原性：C装置中可用试剂           (填名称)；
用该试剂的理由是①               ；②               ；
(3)D装置中导管下端倒置漏斗的作用是                             ；
(4)工业生产硫酸有三个阶段，①其中用黄铁矿制备的化学反应方程式为：___________________________________________________，
②尾气用氨吸收的目的是：                                                   。w^w