高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
Ⅰ．该小组用右图所示装置进行乙醇制乙烯的实验。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水退色，蒸馏烧瓶中液体呈棕黑色．实验后，将烧瓶中的废液倒入盛有水的塑料桶中。
（1）写出乙醇制乙烯的反应方程式_____________________。该反应属于___________反应。
（2）有一些同学认为：溴水退色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，因为棕黑色物质会与浓硫酸反应生成某气体，该气体能使溴水退色，则该气体与溴水反应的化学方程式为______。
另有一些同学经过细致观察后认为：试管中的另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．这个现象是_________________。
Ⅱ．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2mL乙醇的试管里，反复操作几次．注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化．
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂为___________，出现的主要现象是______________。（用所学的知识回答）
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出三种猜想（请你补足猜想②）．：
①溴与乙醛发生取代反应；②溴与乙醛发生加成反应；③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。
为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；
方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后溶液中Br^-离子的物质的量．
（3）方案一是否可行_____（填“是”或“否”），理由是________________________。
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，若测得反应后n（Br^-）="_______" mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。

如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。

在注射器A中装有240毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32克，实验后B管重20.00克，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：
（1）X气体是由________和________元素组成的。
（2）若240毫升X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是24000毫升，则X的摩尔质量是________克/摩尔。
（3）通过计算，确定X的分子式为________。
（4）写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)__________________。

某小组同学通过对比实验了解Na₂CO₃和NaHCO₃性质的异同，下表是他们撰写的实验报告的一部分。

实验序号	实验步骤（内容）	现象
①	在贴有标签a、b的试管中分别加入1.0gNa2CO3固体和NaHCO3固体，观察外观。
②	继续向两试管中分别加入10.0mL水，用力振荡，观察现象。
③	再分别向两试管中滴加2滴酚酞溶液，观察现象。	溶液变红
④	加热大试管一段时间。（注：棉花球沾有无水硫酸铜粉末）

（1）请帮助该小组同学完成实验报告中放入内容________________________。
（2）已知：20℃时Na₂CO₃的溶解度为20.5g。由实验_________（填实验序号）现象可知，20℃时NaHCO₃的溶解度小于20.5g；如果向饱和Na₂CO₃溶液中不断通入CO₂气体，现象是____________，化学方程式是________________________。
（3）由实验④可以得出结论是____________，用化学方程式说明得出结论的原因__________________。

某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_______，其中发生反应的化学方程式___________；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_______________、________________，这些现象分别说明SO₂具有的性质是_____________和____________；装置B中发生反应的离子方程式为（MnO₄^－还原为Mn²⁺）_____________________________。
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_________________；
（4）尾气可采用________溶液吸收。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行以下探究活动：
【探究一】
（1）将已除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是____________________________。
（2）另取铁钉放入一定量浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到干燥气体Y。
①甲同学认为X中可能含有Fe³⁺和Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用__________（填序号）。
a．KSCN溶液    b．铁氰化钾溶液    c．盐酸
②乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式为___          _，充分反应后，加入足量BaC1₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。可推知气体Y中SO₂的体积分数为__________。
【探究二】
据探究一所测SO₂的体积分数，丙同学认为气体Y中可能还含有CO₂和Q气体，因此设计了下列实验装置（图中夹持仪器省略，实验前已将装置中空气排尽）进一步探究。
（3）装置A中的现象是              ，其作用是________________。

（4）为判断CO₂是否存在，需将装置M添加在______________（填序号）；
a．A之前    b．A～B之间    c．B-C之间    d．C～D之间
若存在CO₂，则产生CO₂气体的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
（5）若C中固体变红，D中固体变蓝，则Q是___________（填化学式），产生该气体的原因是__________。
（6）若某气体可能由CO₂、SO₂、H₂中的一种或多种组成，经测定其中氧的质量分数为50%，则该气体的组成可能为__________（填序号）。
a．SO₂    b．H₂、SO₂   c．H₂、 CO₂    d．CO₂、SO₂    e．CO₂、SO₂、H₂

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

（1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，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（吸热或放热)。
（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________（填字母序号)。
a．氯化钠溶液     b．苯          c．碳酸氢钠溶液        d．四氯化碳
然后，再通过__________（填实验操作名称)即可除去。

硝酸是氧化性酸，其本质是NO₃^－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO₃^－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
（1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH₄⁺生成，NH₄⁺生成的原理是产生H₂的过程中NO₃^－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向  右偏转。
① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。
② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO₃^－的氧化性，进行实验Ⅳ：

① 观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH₃的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。

将绿矾（FeSO₄•7H₂O）隔绝空气条件下加强热分解，已知产物全部为氧化物，为探究绿矾分解的反应产物，某同学进行了以下实验：
【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态，该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应的溶液，进行以下猜想和实验：

猜想	实验操作	预期现象
猜想一：铁元素只显        价	① 取溶液样品，滴入KSCN溶液； ②取溶液样品，滴入稀酸性KMnO4溶液	加入KSCN溶液无明显现象 稀酸性KMnO4溶液颜色
猜想二：铁元素只显        价	加入KSCN溶液呈       色； 稀酸性KMnO4溶液颜色无变化
猜想三：铁元素显+2，+3价	加入KSCN溶液呈血红色； 稀酸性KMnO4溶液颜色褪色

【实验二】为进一步探究该反应的产物，进行了如下图所示的实验：

（1）实验开始时，点燃C处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO₂，其目的是          。
（2）饱和NaHCO₃的作用是       ，其水溶液呈碱性的原因（用离子方程式解释）             。
（3）该组同学称取了55.6克绿矾按如图装置进行试验，待绿矾分解完全后，E瓶中只出现白色沉淀且质量为23.3克；C中固体产物加入足量稀硫酸中，固体产物全部溶解，取溶液样品，加入KSCN，溶液呈血红色，取另一份溶液，加入酸性KMnO₄，不褪色。根据这些实验现象和数据，可以得知绿矾分解的化学方程式为                             。
（4）该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是                           。

某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质，装置如下图所示（夹持装置略去）

（1）试管①中反应的化学方程式是               。该反应表明浓硫酸具有         （填序号）。
a．酸性       b．强氧化性       c．还原性
（2）若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是               ，说明试管①中生成的气体具有           性。
（3）若试管②中的试剂为酸化的Ba(NO₃)₂溶液，观察到生成不溶于硝酸的白色沉淀，说明试管①中生成的气体具有             性。
（4）试管③中的试剂为NaOH溶液，反应的离子方程式是                 。

某探究小组为探究氯气的性质，并用装置F制取少量“漂白液”，设计了如下实验装置。
请回答下列问题：
（1）写出实验室制氯气的离子方程式：                    。
（2）装置A中g管作用是___________，装置B的作用是          ，装置C的作用是                      。
（3）反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液，检验有Fe^3＋生成，请写出检验方法________。
（4）已知HCO₃^－的酸性弱于次氯酸，请写出少量的氯气与F中足量的碳酸钠溶液反应的化学方程式:______________________。

某学习小组研究“不同条件对化学反应速率影响的探究”，选用4 mL 0.01 mol·L^－1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^－1 H₂C₂O₄溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积 /mL	温度/℃	其它物质
①	2 mL	20
②	2 mL	20	2滴饱和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验            和             （用 ①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验              和            。
（2）对比实验①和④，可以研究                 对化学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                。

化学小组同学依据化学反应Zn＋2H₂SO₄(浓）ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O制取22.4 L(标准状况）SO₂气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H₂SO₄充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜）

请回答下列问题：
（1）装置A中添加液体的仪器名称为              ； 98%的浓H₂SO₄(ρ＝1.84 g/cm³）的物质的量浓度是               ；
（2）装置B是为了吸收SO₂，则不能选用下列试剂中的            （填序号）；
A．NaOH溶液        B．浓H₂SO₄       C．KMnO₄溶液 
（3）装置D的作用是                           ；
（4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是                       。

某探究小组用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：催化剂的用量可选择0.5g、0g，酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.01mol·L^﹣1、0.001mol·L^﹣1，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL，H₂C₂O₄溶液(0.1mol·L^﹣1 )的用量均为2mL。
（1）该反应的离子方程式：                                     。
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量/g	KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L^﹣1	实验目的
①	298	0.5	0.01	(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ )实验①和             探究催化剂对该反应速率的影响
②
③
④

（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是                       。若用实验证明你的猜想．除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是                       。
A．硫酸钾      B．硫酸锰      C．二氧化锰      D．水
（4）可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na₂C₂O₄)样品中草酸钠的质量分数，该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.2000 mol·L^﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。

①滴定前是否要滴加指示剂？         (填“是”或“否” )，当溶液             ，说明滴定达到终点。
②滴定时用            (填a或b )滴定管盛装KMnO₄标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为                 。

某化学研究性学习小组用CO还原Fe₂O₃，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe₂O₃的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。
②Fe₃O₄＋8H⁺=2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O
③Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O
④3Fe₃O₄＋28HNO₃(稀)=9Fe(NO₃)₃＋NO↑＋14H₂O
[实验探究]
I．定性检验

编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液出现血红色
③	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

（1）实验③发生的反应的离子方程式为                              。
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有                                。
II．定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：

（1）操作Z的名称是          。
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为          。
（3）若溶液Y的体积仍为200mL，则溶液Y中c(Fe³⁺)＝         mol/L。

[化学]三氧化二铁和氧化亚铜是红色粉末，常作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者的混合物。探究过程如下：
查阅资料知：Cu₂O是一种碱性氧化物，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 l：红色粉末是Fe₂O₃
假设2：红色粉末是Cu₂O
假设3：红色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
设计实验：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。
（1）若假设1成立，则实验现象是__                    
（2）若滴入 KSCN溶液后溶液不变红色，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？_____________。筒述你的理由                      
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN溶液时溶液不变红色，则证明原固体粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物，则其质量比为__         _，写出其中发生的氧化还原反应的离子方程式                           。探究延伸：经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。
（4）实验小组欲用加热法测定Cu₂O的质量分数。取ag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，则混合物中Cu₂O的质量分数为          。