高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某化学实验兴趣小组在“探究氯水与溴化亚铁溶液反应”的实验中发现：“在足量的溴化亚铁溶液中，加入1～2滴氯水，振荡后溶液呈黄色。”

【资料】	溴水是溴单质的水溶液，因溶有溴单质而呈黄色。

根据已有化学知识及资料，请你参与上述现象形成原因的分析与探究：
（1）提出问题猜想：
溶液呈黄色是因发生离子反应①                  （填离子方程式）所致。
溶液呈黄色是因发生离子反应②                  （填离子方程式）所致。
（2）设计实验并验证
为验证①与②中是哪个原因导致了溶液变黄色，设计并进行了以下实验。请根据以下所给试剂，进行合理选用，完成实验方案1和方案2：

试剂	酚酞试液、CCl4、无水酒精、KSCN溶液
方案	操作步骤	实验现象	结论
1	取所述黄色溶液于试管中，滴加      并振荡	溶液变红色	反应          所致
2	取所述黄色溶液于试管中，滴加      并振荡	________ ________

（3）实验结论：以上实验不仅验证了溶液变黄的真实原因，同时证明了Fe²⁺的还原性比Br^－              （填“强”或“弱”）。
（4）实验反思
I. 根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水，再加入CCl₄并充分振荡后静止，产生的现象是                 。
Ⅱ. 在100 mLFeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂（标准状况），溶液中有1/2的Br^－被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为          。

本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．《物质结构与性质》2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答：
图10
（1）镓的基态原子的电子排布式是              。
（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为           ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为              。
（3）下列说法正确的是             （填字母）。
A．砷化镓品胞结构与NaCl相同
B．第一电离能：As>Ga 
C．电负性：As>Ga
D．砷化镓晶体中含有配位键
E．GaP与GaAs互为等电子体
（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是              。
（5）砷化镓可由（CH₃）₃Ga和AsH₃在700℃时制得。（CH₃）₃Ga中镓原子的杂化方式
为                。
B．《实验化学》某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
⑴提出假设 
①该反应的气体产物是CO₂。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是         。
⑵设计方案 如图11所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

图11
⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式：                         。
⑷实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为             。
⑸数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式                。 ⑹实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                   。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：                             。

已知Cr(OH)₃在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)₄]^―，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用以下两种方法：
I．还原法 在酸性介质中用FeSO₄等将+6价铬还原成+3价铬。具体流程如下：

有关离子完全沉淀的pH如下表：

有关离子	Fe^2+	Fe^3+	Cr^3+
完全沉淀为对应氢氧化物的pH	9.0	3.2	5.6

（1）写出Cr₂O₇^2―与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式__________________。
（2）还原+6价铬还可选用以下的________________试剂（填序号）。
A．明矾          B．铁屑            C．生石灰       D．亚硫酸氢钠
（3）在含铬废水中加入FeSO₄，再调节pH，使Fe³⁺和Cr³⁺产生氢氧化物沉淀。
则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为：_____________（填序号）；
A．Na₂O₂         B．Ba(OH)₂         C．Ca(OH)₂      D．NaOH
此时调节溶液的pH范围在____________（填序号）最佳。
A．3～4          B．6～8            C．10～11       D．12～14
II．电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe²⁺和Cr₂O₇^2一发生反应，生成的Fe³⁺和Cr³⁺在阴极区与OH^一结合生成Fe(OH)₃和Cr(OH)₃沉淀除去。
（4）写出阴极的电极反应式______________________________________。
（5）电解法中加入氯化钠的作用是：_______________________________________。

(13分)实验探究：探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，根据要求完成下列各小题
（1）实验装置：

填写所示仪器名称A             B            
（2）实验步骤：
连接仪器、_____________、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热
（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是                                        ;
装置E中足量酸性KMnO₄溶液的作用是                                   ;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是                ;
③依据试管D中的实验现象，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性___（填“能”或“否”），试管D中发生反应的离子方程式是                        。

维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的分子式是C₆H₈O₆。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果，蔬菜，乳制品中都富含有维生素C，如新鲜橙汁中维生素C的含量为500mg·L^－1左右。某校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量，下面是测定分析的实验报告：
（1）测定目的：测定XX牌软包装橙汁中维生素C的含量。
（2）测定原理：C₆H₈O₆ + I₂  → C₆H₆O₆ + 2H⁺ + 2I^－ 。
（3）实验用品：
①实验仪器：酸式滴定管，铁架台，锥形瓶，滴管等。
②试剂：指示剂               （填名称），7.5×10^-3mol·L^－1标准碘液，蒸馏水。
（4）实验步骤：
①洗涤仪器：检查滴定管是否漏水，润洗好后装好标准碘液。
②打开软包装橙汁，目测颜色（橙黄色，澄清度好），用酸式滴定管向锥形瓶中移入20.00ml待测橙汁，滴入2滴指示剂。
①用左手控制滴定管的          （填部位），右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化直到滴定终点，判断滴定终点的现象是                  。
记下读数，再重复操作两次。
（5）数据记录处理，若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00ml，则此橙汁中维生素C的含量为            mg·L^－1。
（6）误差分析：若在实验中存在下列操作，其中会使维生素C的含量偏低的是        

A．量取待测橙汁的仪器水洗后未润洗

B．锥形瓶水洗后未用待测液润洗

C．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失

D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

某研究小组探究SO₂和Fe(NO₃)₃溶液的反应。

已知： 1.0 mol/L的Fe(NO₃)₃溶液中c(H⁺)=0.01mol/L
请回答：
（1）装置A中反应的化学方程式是              。
（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是        。
（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是           ，说明SO₂具有        性。
（4）分析B中产生上述白色沉淀的原因可能是：
观点1：               ；
观点2：SO₂与Fe³⁺反应；
观点3：在酸性条件下SO₂与NO₃^－反应；
①如果观点2正确，装置B中反应的离子方程式是                              
②如果想验证观点3，只需将装置B中的 Fe(NO₃)₃溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是（填序号）        。
a．0.1 mol/L 稀硝酸     
b．1.5 mol/L Fe(NO₃)₂溶液
c．6.0 mol/L NaNO₃和0.02 mol/L盐酸等体积混合的溶液

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
      
丙
（1）定性分析：如图甲可通过观察                                   ，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl₃改为Fe₂(SO₄)₃更为合理，其理由是　　　　  　。
（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为           ，检查该装置气密性的方法是
                      ，实验中需要测量的数据是                     。
（3）加入0.10 mol MnO₂粉末于50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示
① 写出H₂O₂在MnO₂作用下发生反应的化学方程式                    　　。
②计算H₂O₂的初始物质的量浓度_____________。（请保留两位有效数字）

22、某研究小组按图示方向将A装置与下面所示装置相连，设计实验，研究铁与浓硫酸的反应。请你帮助完成下列实验报告，并回答有关问题。

	实验现象	结论及解释
①将铁钉（足量）加入烧瓶中，再向其中滴加含amolH2SO4的浓硫酸溶液	未见明显现象	原因：                    。
②点燃A、G处酒精灯	片刻后，烧瓶中溶液的颜色发生变化，并有气泡产生。C中溶液颜色      ，E中溶液未见明显变化。一段时间后，黑色的CuO变成了红色，此时E装置溶液颜色仍未有颜色变化	烧瓶中发生的所有反应 的化学方程式：                                                     说明产生的SO2气体完全被D中溶液吸收

填完上述实验报告并回答下列问题：
（1）连接好装置后，盛放药品前，首先要进行                      操作。
（2）装置D的作用是                         ，若现在实验室没有酸性高锰酸钾溶液，则D装置中的溶液可用          （填编号）代替
A、蒸馏水       B、浓硫酸       C、浓NaOH溶液     D、饱和NaHSO₃溶液
（3）装置F中的溶液是               ，装置H的作用是：                                    
（4）为了测定产生的SO₂的量，实验后向烧瓶中加足量的盐酸至无气泡产生，再加足量的BaCl₂溶液至沉淀完全，然后进行           、             、干燥、称量。为判断沉淀完全，应该进行的操作是：                                                  。
（5）若（4）所得沉淀的质量为mg，则反应产生的SO₂在标准状况的体积为：
                           L（列出计算式即可）

某学习研究小组根据金属锌、铝、铁分别与稀盐酸反应的相对速率，探究金属锌、铝、铁的金属活动性。
[实验设计]
为了达到实验目的．必须控制实验条件。你认为控制的实验条件是（可填满也可不填满
（1）                          ；（2）                          ；
（3）                          ；（4）                          。
[实验探究]
该学习研究小组在上述实验条件相同的情况下，进行三组实验：各量取50mL稀盐酸于小烧杯中，分别同时加入足量的三种表面无氧化膜的金属片，用pH计测定溶液的pH并将信息传输到电脑，电脑动态地绘制出溶液中c（H⁺）随时间t的变化曲线（反应过程中溶液的体积没有变化）。下图是反应到t₁s时电脑记录的曲线：

[交流与表达]
根据上述c(H⁺)随时间t的变化曲线回答下列问题：   
（1）表示金属活动性最弱的金属与H⁺反应的变化曲线是     （填“a”、“b”或“c”编号）。   
（2）在同一时间内，表示不同反应的反应速率可以有：同温同压下放出氢气的体积V（H₂）；溶液中H⁺浓度的减少△c(H⁺)；固体减少的量△m或△n。在0一t₁s之间，设A1和Zn分别与盐酸反应的速率为v（Al）和v（Zn）：
A若以溶液中c（H⁺）减少来表示不同反应的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值为     ；
B若以固体质量的减轻来表示不同反应的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值为      ；
C若以固体物质的量减少来表示不同反应的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值为     。

某化学课外研究小组拟对一种焰火原料（由两种短周期中的常见金属元素的单质组成的合金粉末）进行探究，请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的成分
【资料检索】
（1）Mg²⁺检验方法：取2滴待测液，加入2滴2 mol·L^-1NaOH溶液，再加入2滴镁试剂（1）染料（对硝基苯偶氮苯二酚）。若出现沉淀并吸附镁试剂（I）染料呈天蓝色，表示待测液中含有Mg²⁺。（注：Ag⁺、Cu²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺会妨碍Mg²⁺的检测）   
（2）Mg（OH）₂可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶性碱难溶于氯化铵溶液。
【实验探究】
（1）甲同学进行了初步实验，实验步骤和实验现象如下，请填写下表：

（2）乙同学取甲同学第②组实验所得的溶液，加入2滴NaOH溶液及镁试剂（Ⅰ）染料，未见天蓝色物质。他得出合金中不含镁的结论，乙同学的结论    （选填“正确”或“错误”），你的理由是              。
（3）丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下

由丙同学的实验记录可知该焰火原料是由        和        两种金属组成的合金；
实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸的理由                。

某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。

请回答下列问题：
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为____________________________ 。
（2）该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分一定有           ，可能有              ，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是                          。
（3）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是：
                                          （用离子方程式表示）。
（4）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出上述白色沉淀变成红褐色的化学方程式：                                  

（5）一段时间后，该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色，
说明Fe²⁺ 具有       性。由此可知，实验室中含Fe²⁺的盐溶液现用现配制的原因是                        ，并且配制含Fe²⁺的盐溶液时应加入少量                  。

现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物，为了测定样品中碳酸钠的含量，化学兴趣小组同学分两组进行了以下实验。
第一组
实验装置

实验步骤
①连接好装置，检查气密性；
②盛装药品，其中样品a g，称量E的质量，连接好装置；
③关闭止水夹，向B中加入一定量稀硫酸；
④当B中充分反应后，打开止水夹，经过A装置，通入一定量的空气，将B、D中残余的气体全部赶入到E装置中；
⑤称量E，增重了b g 。
回答下列问题：
（1）仪器C的名称           ，D中盛放的试剂是           。
（2）B中发生反应的化学方程式为                                           。
（3）A中反应的离子方程式为                                   。
（4）改变下列一个条件，导致测定样品中的碳酸钠的质量百分含量偏低的是     （选填字母）
A.实验后期不通入空气            B.将仪器C中的硫酸换成盐酸
C.撤走仪器D                    D.撤走仪器F
第二组
实验装置

实验步骤
①检查装置气密性
②装好试剂，其中样品b g,连接好装置，将注射器的活塞推到底，即0mL处
③加入20mL硫酸，
④待反应充分进行后，活塞不在移动，记下活塞前端对应的刻度为V mL
回答下列问题
检查该装置气密性的方法是：                                                。
（2）对于产生气体的体积有两种观点，观点一：产生气体的体积为VmL；观点二：产生气体的体积为(V-20)mL，你认为             （填“观点一”“观点二”）正确。
（3）假如该实验在标准状况下进行，b=0.5g，V=76mL，则样品中碳酸钠的质量百分含量为           。

某化学小组探究液体有机物样品A（C₃ H₈ O₂）的结构，进行如下实验。实验I:用右图实验装置，通过Na与A反应确定羟基个数。

试回答下列问题：
（1）有机物A从     （填仪器名称）中加入；检验装置甲的气密性的方法是        。
（2）实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成若干个小球并冷却后再与有机物A反应，其目的是          。
（3）实验数据记录如下：p="l.038" g·mL^-1

实验编号	有机样品的体积	有机样品的质量	生成气体的体积（标准状况下）
I	3.65mL	3.8g	1120mL
II	7.30mL	7.6g	2240mL
III	14.60mL	15.2g	4000mL

①不能选第     组数据来计算A中羟基个数，这组数据出现错误的原因可能是     ，
②有机物A中羟基个数为         。
实验Ⅱ：
欲确定有机物A中含氧官能团的位置，进行如下实验：
①取7.30 mL A，Cu作催化剂，经氧化后完全转化成液态有机物B。
②取一质量为m₁g的洁净试管，向其中加入足量银氨溶液，滴人化合物B，并水浴加热，待充分反应后，静置，小心倒出上层清液，向试管中小心滴加蒸馏水，倒出，再加入蒸馏水，再倒出，最后将试管烘干并称量。重复2次，试管质量均为m₂g。
试回答下列问题：
（1）步骤②中小心滴加蒸馏水的目的是         。
（2）若则有机物A的结构简式是              。
（3）试写出液态有机物B与银氨溶液反应的化学方程式                           。

根据镁与二氧化碳的反应推测，钠也能在二氧化碳中燃烧，且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。

I、引发CO₂与Na反应。操作步骤为：①按图连接装置，检验气密性，并往各装置中加入试剂；②打开装置a上活塞一段时间；③点燃d处酒精灯，使CO₂与Na充分反应。停止加热，继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题：
（1）操作①时，装置b中装入的试剂是           ；
（2）步骤②时，当观察到         时，才能进入步骤③。
Ⅱ：探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29．2g进行如下实验：
①仔细观察固体，发现有黑色颗粒；
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1．8 g滤渣（干燥）；
③将滤液加水稀释配成250ml的溶液；
④取少量③的溶液，先加足量BaCl₂溶液，再加酚酞试液，观察到白色沉淀及溶液变红；
⑤取25．0mL③的溶液，用3．0mol·L^-1盐酸滴定，消耗盐酸20．00mL。回答下列问题：
（3）反应后装置d中的固体物质为           
（4）通过计算分析：29．2g残留固体中，各组分的质量各是多少?
（5）该探究条件下，钠与二氧化碳反应的化学方程式为       。

I．课本中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2 mL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）实验室可用化学方法替代“闻生成物的气味”，写出该化学方法的化学反应方程式__________________________________________________。
（2）某同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出两种猜想：①溴水将乙醛氧化为乙酸；②溴水与乙醛发生加成反应。请你设计一个简单的实验，探究哪一种猜想正确?
                                                 
Ⅱ．某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丙中用水吸收产物)，图中铁架台等装置已略去。实验时，先加热玻璃管中的铜丝，约lmin后鼓入空气。请填写下列空白：

（1）乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为________________________________________。
（2）实验时，常常将甲装置浸在70℃～80℃的水浴中，目的是____________________；由于装置设计上的缺陷，实验进行时可能会______________________________。
（3）反应发生后，移去酒精灯，利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行。进一步研究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图所示。

试解释出现图中现象的原因：______________________________；你认为该实验中“鼓气速度”这一变量可用______________________________来计量。