高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

研究性学习小组利用下列有关装置进行探究实验，回答相关问题。
 
（1）写出A中的反应化学方程式                                  
（2）实验时，旋开装置A中分液漏斗的旋塞，发现液体流出缓慢，最终停止，其可能的原因是                                。
（3）装置B中的溶液出现浑浊，该实验证明SO₂具有      性 。
（4）实验后，测定装置C中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢？大家有不同意见：①是生成的Na₂SO₃水解；②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种意见成立。选用下列试剂进行实验：Na₂SO₃溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl₂溶液、稀硫酸

实验步骤	实验操作	预期现象与结论

（5）另一小组利用装置D进行实验：用注射器向装置D共注入v mL实验室制备SO₂的空气，当溶液刚好褪色，停止实验。

该小组的实验目的是                                。

Na₂S₂O₃·5H₂O在化学定量分析中常用作基准物质，实验室制备原理为
2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂3Na₂S₂O₃+CO₂。设计如下装置(夹持仪器省略)进行实验。

（1）A中发生的化学反应方程式为            。
（2）C中所盛试剂可能是      ；若要停止A中的化学反应，除取下酒精灯停止加热外，还可以采取的操作是       。
（3）学生乙在加热A后，发现液面下的铜丝变黑。对黑色生成物该学生提出如下假设：
①可能是CuO ②可能是Cu₂O ③可能是CuS
学生丙提出假设②一定不成立，依据是           ；该生用如下实验进一步验证黑色物质的组成：

基于上述假设分析，黑色物质的组成为             (填化学式)。
（4）实验室用Na₂S₂O₃标液测量废水Ba^2＋的浓度，过程如下：
(已知：2 S₂O₃^2一+I₂=S₄O₆^2—+2 I^－)

①写出BaCrO₄沉淀与过量HI、HCl溶液反应的离子方程式              ；
②以淀粉为指示剂，则到达滴定终点的现象是        ；
③若标液Na₂S₂O₃的浓度0.0030mol·L^－1，消耗该Na₂S₂O₃溶液体积如图，则废水Ba^2＋的浓度为   。

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下:
【查阅资料】KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

【提出假设】假设1:该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn^2＋对该反应有催化作用
假设3:K⁺对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是            。
【设计、完成实验】
（1）称取      g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O），配置500mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和            。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是      (填下列选项的字母序号）。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

实验 编号	烧杯中所加试剂及用量（mL）	控制条件	溶液褪色时间 (s)
0.10mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制温度65℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固体	3.6
4	30	20	x	20	加入5mL 0.10mol/L K2SO4溶液	18

则x =               ，假设2成立。
（3）由于KMnO₄能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO₄溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10mL 0.50mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO₄溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO₄溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：                        。上述实验中KMnO₄溶液的物质的量浓度为                              。

NaHSO₃可被过量KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗时即有I₂析出。某课题组用淀粉作指示剂，通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。
（1）写出NaHSO₃溶液与过量KIO₃溶液反应生成I₂的离子方程式：                         。
（2）调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录结果如下：

编号	0.02mol/LNaHSO3溶液/mL	0.02mol/LKIO3溶液/mL	H2O/mL	反应温度/℃	溶液变蓝的时间t/s
①	10	15	a	10	t1
②	10	40	0	10	t2
③	10	b	0	20	t3

表中a=        ，b=        。
（3）改变反应温度，重复实验③，得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如下图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝)。

①在30℃下，若溶液变蓝时，I₂的物质的量为n mol，则从反应开始至溶液变蓝，IO₃^-的平均反应
速率      mol·L^-1·s^-1(写出表达式即可，不要化简)。
②根据图像，请你分析温度低于50℃时，溶液变蓝所需时间与反应温度的关系：                 。
（4）将NaHSO₃溶液与KIO₃溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设二：
假设一：反应生成的I₂对反应起催化作用；
假设二：                                                       ；
………………
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）。

实验方案（不要求写出具体操作过程）	预期实验现象和结论

 

已知SO₂可以用Fe(NO₃)₃溶液吸收，某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究：取一定量的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N₂后再加入足量的浓硫酸，加热。装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀。

回答下列问题：
（1）装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为           ；检查图中连通装置A、B气密性的方法是                   。
（2）加入浓硫酸之前先通人N₂一段时间，其目的是        ；排除装置A中白雾影响，可在装置A、B间增加洗气瓶C，则C中盛放的试剂是        。若用氢氧化钠溶液处理尾气，则发生反应的离子方程式为             。
（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列假设（不考虑各因素的叠加）：
假设1：装置A中白雾进入装置B中参与了反应。
假设2：                       。
假设3：Fe（NO₃）₂溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃‾能氧化SO₂。
（4）请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤（简述操作过程）	预期现象和结论
①测1.0mol•L‾^1Fe(NO3)3溶液的pH； ② ③ ④

 

实验室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^—、SO₄^2—、I^—等离子的卤水为主要原料，制备无水CaCl₂和I₂。流程如下：

（1）操作Ⅰ的方法是       ，所用主要仪器的名称是           。
（2）加入溶液W的目的是除去SO₄^2-。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺。酸化溶液Z时使用的试剂是______。从溶液V中再得到I₂的操作方法是          。
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO₂气体，下列装置中合理的是          。

（4）模拟以下净化Cl₂流程：Cl₂ →饱和N_aCl溶液 → 浓H₂SO₄→纯净Cl₂
设计合理实验验证H₂SO₃酸性强于H₂CO₃。
供选的试剂：CO₂、SO₂、Na₂CO₃溶液、NaHCO₃溶液、NaHSO₃溶液、蒸馏水、澄清石灰水、酸性KMnO₄溶液、品红溶液、pH试纸。
SO₂→             →               →              →                 。

18．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，丙中滴有少量的酚酞试液。

请按要求回答相关问题：
（1）甲烷燃料电池负极的电极反应式是                                。
（2）石墨电极（C）的电极反应式为                                    。
（3）在标准状况下，若有2．24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体体积为     L。
（4）在开始一段时间，铜a电极附近溶液中观察到的现象为                            。
（5）若丙中以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是                （填字母）。
a．电能全部转化为化学能     b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu²⁺向阳极移动     d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

甲同学进行Fe²⁺还原性的实验，针对异常现象进行探究。
步骤一：制取FeCl₂溶液。向0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。
步骤二：向2 mL FeCl₂溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H₂O₂溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L^-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O₂）。
（1）用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因：      、      。
（2）甲探究步骤二中溶液褪色的原因：
I.取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl₃溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；
II.取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
III.向2 mL 0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，变红，通入O₂，无明显变化。
实验I的说明      ；②实验III的目的是      。
得出结论：溶液退色的原因是酸性条件下H₂O₂将SCN^-氧化成SO₄^2-。
（3）甲直接用FeCl₂·4H₂O配制   ①  mol•L^-1 的FeCl₂溶液，重复步骤二中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：
I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl₃溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl₂溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的可能原因是   ②  。
II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H₂O₂不能氧化SCN^-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：

步骤	试剂及操作	现 象
i	③	生成白色沉淀
ii	向i所得溶液中滴加0.1 mol•L^-1 FeCl3溶液	④

 

铁的单质和化合物在实验和实际生产中都有重要作用。
Ⅰ．某同学将Cl₂通入FeCl₂和KSCN混合溶液中，现象为：

操作	现象
	现象1：A中溶液变红 现象2：稍后，溶液由红色变为黄色

（1）B装置中反应的化学方程式____________  _   _______________      _______。
（2）A中溶液变红的原因是____________________   _  _________________________。
（3）为探究产生现象2的原因，该同学进行如下实验：
①取少量A中黄色溶液于试管加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_  _。
②取少量A中黄色溶液于试管中，加入过量KSCN溶液，最终得到血红色溶液。
实验说明，Fe³⁺与SCN^－生成红色Fe（SCN) ₃的反应    可逆反应（是或不是）。
（4）该同学根据实验猜想，SCN^－可能被氯水氧化。查资料得知SCN^－的电子式为，
离子反应为：SCN^－+８Cl₂+9H₂O＝SO₄^2－+NO₃^－+16Cl^－+18H⁺ + CO₂ ；
①上述反应中，0.5molSCN^－被氧化时转移的电子总数为    个。
②若要检验产物中含有SO₄^2－，常用的化学试剂是________（写试剂名称）。
Ⅱ．高铁电池因原料丰富、绿色环保而倍受关注。Zn－K₂FeO₄碱性电池的某电极的放电产物为FeOOH，该极电极为______极，电极反应式为________________             __。

某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：

（1）按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为_____________：实验过程中，装置B中观察的现象是_______________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是______________(填化学式)。
（2）装置A中还会产生CO₂气体，请写出产生CO₂的化学方程式：_____________________________。
（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO₂，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为__________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N₂，其目的是________________________________。

（4）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H₂，理由是___________________(用离子方程式表示)。

(15分)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
（1）该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为
猜测2：白色不溶物可能为MgCO₃
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)₂•yMgCO₃]
（2）为了确定产物成份（包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质），进行以下定性实验。请填写表中空白：

实验序号	实  验	实验现象	结  论
实验Ⅱ	将实验I中收集到的气体点燃	安静燃烧，火焰呈淡蓝色	气体成分为    ①
实验Ⅲ	将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量    ②	③	白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ	取实验Ⅲ中的滤液，向其中加入适 量  ④   稀溶液	产生白色沉淀，溶液红色变浅	溶液中存在CO3^2-离子

（3）为进一步确定实验I中白色不溶物的成分，进行以下定量实验，装置如图所示：

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g，装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是                                                 ；
②白色不溶物的化学式为                      。
（4）根据以上（2）及（3）的定性定量实验，写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。

某实验室小组偶然返现将镁条插入饱和NaHCO₃溶液中，镁条表面出现大量气泡。为了探究产生此现象的原因，该小组设计实验探究如下：
（1）用固体NaHCO₃配置饱和NaHCO₃溶液的操作过程                    。饱和NaHCO₃溶液pH=8．4，用离子方程式表示                    。
（2）请完成以下实验设计（镁条已擦去氧化膜且表面积大致相同。表中不要留空格）：

序号	实验操作	实验现象	实验结论
①	将镁条投入5ml蒸馏水	微量气泡
②	将镁条投入5ml饱和NaHCO3溶液中		Mg与NaHCO3溶液剧烈反应
③	将镁条投入5ml    NaOH溶液中	现象不明显	Mg与NaOH溶液较难反应

（3）对于反应②中产生的气体（不考虑水蒸气），请你完成假设二和假设三：
假设一：只有CO₂；假设二：只有        ;假设三：
请假设实验，用镁条和饱和NaHCO₃溶液制取气体并检验其中是否含有CO₂，写出实验步骤和结论。

实验步骤	想象和结论
大试管中加入擦去氧化膜的镁条

 

甲同学进行Fe²⁺还原性的实验，针对异常现象进行探究。
步骤一：制取FeCl₂溶液。向0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。
步骤二：向2 mL FeCl₂溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H₂O₂溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L^-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O₂）。
（1）用离子方程式表示“步骤二”中溶液变红的原因：                 、               。
（2）甲同学探究“步骤二”中溶液褪色的原因：
实验I．取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl₃溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；
实验II．取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
实验III．向2 mL 0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，变红，通入O₂，无明显变化。
①实验I的说明                                                               ；
②实验III的目的是                                                            。
得出结论：溶液褪色的原因是酸性条件下H₂O₂将SCN^-氧化成SO₄^2-。
（3）甲直接用FeCl₂·4H₂O配制  ①  mol•L^-1 的FeCl₂溶液，重复“步骤二”中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：
I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl₃溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl₂溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的原因可能是  ②    。
II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H₂O₂不能氧化SCN^-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：

步骤	试剂及操作	现 象
i	③	生成白色沉淀
ii	向i所得溶液中滴加0.1 mol•L^-1 FeCl3溶液	④

 

某学生为了探究钠与CO₂的反应，利用如图装置进行实验．（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，   接   ，    接     ，       接           。
（2）若用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是          。

A．NaNO3溶液

B．CCl4

C．苯

D．稀硝酸

（3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到                     时再点燃酒精灯。
（4）反应过程中CO₂足量，假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO₂反应的化学方程式。
Ⅰ．装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体．                       。
Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO₂气体，且溶液中还有固体残留．                        。

某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：
Ⅰ．测定过氧化氢的含量
（1）移取10．00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL_______（填仪器名称）中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25．00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式为________。
（3）判断滴定到达终点的现象是_________________________。
（4）重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________。
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_________（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。
Ⅱ．探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。）
请将他们的实验方法和实验现象填入下表：

实验内容	实验方法	实验现象
验证氧化性
验证不稳定性