高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某研究性小组探究乙酸乙酯的反应机理，实验如下：已知：相关物理性质（常温常压）

	密度g/mL	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
乙醇	0．79	-114	78	溶
乙酸	1．049	16．2	117	溶
乙酸乙酯	0．902	−84	76．5	不溶

合成反应：在三颈烧瓶中加入乙醇5mL，硫酸5mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14．3 mL，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后，开始缓慢加热，控制滴加速度等于蒸馏速度，反应温度不超过120 ℃。分离提纯：将反应粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量饱和的Na₂CO₃溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl₂溶液洗涤，分离后加入无水碳酸钾，静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）制取乙酸乙酯化学方程式为：_____________                           _______。
（2）浓硫酸与乙醇如何混合？                                                    。
（3）如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_______（填正确答案标号）。
A．立即补加     B．冷却后补加     C．不需补加      D．重新配料
（4）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是？                          。
（5）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？                                 。
（6）饱和的Na₂CO₃溶液洗涤除去乙酸，能否换成NaOH溶液？若不能，为什么？（用化学方程式表示）       ；                                                   。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na₂CO₃溶液，为什么不用水？                           。

某研究性学习小组研究HNO₃的氧化性，设计了如下实验：在盛有新制FeSO₄溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再滴入几滴浓HNO₃，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色，并产生红棕色气体，这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望，对此现象设计了探究性实验。
（1）甲同学认为是溶液中的Fe²⁺的干扰造成的，大家经过理性分析，认为可以排除Fe²⁺的干扰，理由是______________________________________________。
（2）乙同学认为红色消失，说明Fe（SCN）₃被破坏，红棕色NO₂说明了某些离子与HNO₃发生了氧化还原反应，推测可能是KSCN与HNO₃作用。KSCN溶液是一种无色液体，根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN^-中碳原子的杂化轨道类型是_______杂化。
（3）根据乙同学的观点，设计了实验方案1，往浓HNO₃中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN，溶液变为浅蓝色，最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba（OH）₂溶液，产生浑浊，并剩余一种非极性气体；向反应后的溶液中加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，写出向浓HNO₃中滴入KSCN的离子方程式________________________。
（4）丙同学认为SCN^-的性质还可进一步探究，设计了方案2，向Fe（SCN）₃中分别滴加过量的氯水、溴水，溶液的红色均消失变为黄色，而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是_________。
（5）通过本次探究，可以得出以下结论：a.用SCN^-间接检验Fe²⁺时应注意__________；b.与SCN^-反应使溶液变红的______（填一定或不一定）是Fe³⁺。

某研究性学习小组欲探究FeSO₄·7H₂O（绿矾）的主要化学性质和用途。
I．FeSO₄·7H₂O（绿矾）广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO₄·7H₂O的实验室制备流程图：

根据题意回答下列问题：
（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________（用必要的文字说明）；
（2）废铁屑中含有少量的Fe₂O₃，在制备过程中无需除去，理由是___________________（用必要的离子方程式说明）。
II．为测定某补血剂（有效成分为FeSO₄·7H₂O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：

（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3 %）配制100 mL 1 mol·L^-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________；
（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：
a．过滤
b.洗涤
c．__________
d．冷却 
e．称量 
f．重复c～e直至固体质量不变
操作f的目的是_________________________________________________________；
（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为________g（用含n的代数式表示）。
III．利用下图装置探究绿矾的热稳定性

（1）实验过程中，观察到③中品红溶液退色，据此推测FeSO₄分解过程中最有可能被氧化的元素是___________，请写出④中反应的离子方程式：____________________；
（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________（填序号字母）。
a．Fe₂O₃、SO₃、H₂O   
b．Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O   
c．FeO、SO₂、SO₃、H₂O

某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
 
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：

编号	实验目的	碳粉/g	铁粉/g	醋酸/%
①	为以下实验作参照	0.5	2.0	90.0
②	醋酸浓度的影响	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t₂时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了      腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了      （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是       。

（3）经过相当长的一段时间，图1锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈，取少量铁锈于试管中，加入稀盐酸，取少量反应之后的溶液检验其中的Fe³⁺，检验Fe³⁺最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN，可以检验痕量的Fe³⁺。还可用KI来检验：2Fe³⁺+2I^－2Fe²⁺+I₂，有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe³⁺与I^－反应后的溶液显深红色，它是I₂溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe³⁺，进而证明这是否是一个可逆反应，试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1 mol/L的FeCl₃、KI、KSCN、NaOH、H₂SO₄、KMnO₄溶液，CCl₄，蒸馏水。

编号	实验操作	预期现象和结论
①	在试管中加入少量该FeCl3溶液和 （填少量、过量）的KI溶液。	深红色如期出现
②	将试管中的混合溶液转移至 （填仪器）中，倒入一定量的       ， 塞住活塞，充分振荡（萃取），静置。
③

 

(15分)某兴趣小组利用以下实验装置模拟工业炼铁的主要过程：

（1）装置甲中发生的反应为：HCOOH(甲酸)CO↑+H₂O。已知甲酸是一种无色有刺激性气味的液体。制取一氧化碳时应该              （填字母）。
a．将甲酸滴入浓硫酸     
b．将浓硫酸滴入甲酸     
c．将甲酸与浓硫酸混合后加入
（2）请按合适的顺序连接好以下装置：甲→（   ）→（   ）→（   ）
（3）丙装置中碱石灰的作用是                          。
（4）实验将近完成时，熄灭装置甲、乙、丁中酒精灯的先后顺序为          。
（5）为了探究影响反应产物的外界因素，在Fe₂O₃与CO反应部位，该小组同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行了两次实验，结果如下：

加热方式	通CO加热 时间／min	澄清石灰水变 浑浊时间／min	产物颜色	产物能否全部被磁铁吸引
酒精灯	30	5	黑色	能
酒精喷灯	30	1	黑色	能

①甲同学猜想黑色产物中可能含有碳单质。乙同学排除了该可能，他提出的两种理由是     、      。
②丙同学查找资料发现，Fe₃O₄也能被磁铁吸引，对黑色产物成分提出以下三种假设：
i．全部为铁；
ii．                   ；
iii．                      。

某化学兴趣小组用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。

查阅资料得知：
I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。
II．常温时，NO₂与N₂O₄同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N₂O₄的晶体存在。
请回答下列问题：
（1）装置中各仪器装入试剂后，接下来由先至后的操作顺序为          。

A．通入N2

B．滴入浓HNO3

C．打开活塞K1

D．关闭活塞K1

（2）装置A中，滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是                  。
（3）反应结束后，打开装置D中的活塞K₂，并通入氧气，铁完全溶解于浓硝酸后生成的NO₂气体中含有NO的现象为                                        。
装置D中发生的反应的化学方程式为                                  。
（4）C装置的作用是                                             。
（5）反应停止后，装置A中无固体剩余。证明装置A的溶液中是否含有Fe²⁺，选择的药品是      （填序号）。
a．铁粉     b．氯水     c．KMnO₄溶液     d．硫氰化钾溶液
（6）检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作、现象及结论是                 。

某校化学兴趣小组为探究FeSO₄和NaHCO₃的反应，按右图所示操作将NaHCO₃溶液滴加到FeSO₄溶液中（FeSO₄和NaHCO₃溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制，并在FeSO₄溶液中加入少量铁粉）。观察到试管中立即出现白色沉淀，同时有大量无色气体生成。

（1）实验室欲配制10%的NaHCO₃溶液，所需仪器有：烧杯、玻璃棒、药匙、        、        （写出另外两种）。
（2）产生的气体是                （填分子式）。
【查阅资料】FeCO₃为白色固体，不溶于水，在干燥空气中稳定，潮湿环境中需较长时间才能被氧化为Fe(OH)₃。
（3）关于白色沉淀的成分，小组同学提出如下假设，请补充完成假设3：
假设l：白色沉淀是Fe(OH)₂；
假设2：白色沉淀是FeCO₃；
假设3：白色沉淀是                                             。
（4）若假设2成立，写出生成FeCO₃的离子方程式：                             。
经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO₄溶液的目的是
某同学认为白色沉淀不可能为Fe(OH)₂，你是否同意其观点？           。（填“同意”或“不同意”）。
（5）请设计一个实验方案，验证假设2是否成立。                                  。

下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已省略）。

（1）制备氯气选用的药品为：漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为___________________。
（2）装置B中饱和食盐水的作用是_______________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象________________________。
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入_______。

	a	b	c	d
I	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
II	碱石灰	硅胶	浓硫酸	无水氯化钙
III	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为______色，说明氯的非金属性大于溴。
（5）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_____________。
（6）有人提出，装置F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式_________，判断改用NaHSO₃溶液是否可行______（填“是”或“否”）。

草酸(H₂C₂O₄)是一种二元弱酸，部分性质如下：能溶于水，易溶于乙醇；大约在175℃升华(175℃以上分解生成H₂O、CO₂和CO)；H₂C₂O₄＋Ca(OH)₂＝CaC₂O₄↓＋2H₂O。现用H₂C₂O₄进行如下实验：
（一）探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO₂和CO，A、B、C中所加入的试剂分别是：

①B中盛装的试剂                   (填化学式)；
②A中加入乙醇的目的是                  。
（二）探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈碱性，其原因是                (用离子方程式表示)。
（三）用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I．实验前先用酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理：□MnO＋□H₂C₂O₄＋□      ＝□Mn^2＋＋□CO₂↑＋□H₂O
①配平上述离子方程式；
②滴定时KMnO₄溶液应盛装于        （填“酸式”或“碱式”）滴定管中。
Ⅱ．探究影响化学反应速率的因素

实验编号	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	温度
浓度(mol/L)	体积(mL)	浓度(mol/L)	体积 (mL)
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是       (填编号，下同)，探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是      。
（2）测得某次实验（恒温）时溶液中Mn²⁺物质的量与时间关系如图。

请解释n(Mn²⁺)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因： _____。

某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：

（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为                         ；
（2）试剂1的化学式是       ；加入试剂1后呈红色的原因是（用离子方程式表示）              。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用化学用语和必要文字解释）         ；       ；
（4）某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，为了探究溶液褪色的原因，另有四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？（提示：SCN^－中硫元素化合价为-2价）

编 号	猜      想
甲	溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe
乙	溶液中的＋3价Fe被氧化为更高的价态
丙	新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白
丁	？

为验证丁同学的猜想合理与否？请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂：浓硫酸、1.0mol·L-1HNO₃、1.0mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、0.1mol·L-1FeCl₃、
0.1mol·L-1CuSO₄、20%KSCN、蒸馏水。

实验操作	预期现象	结 论
		说明丁同学的猜想是合理的

 

为探究FeCl₂溶液电解时阴阳极的产物，某兴趣小组用如下装置进行实验：

（查阅资料：电解能否发生、电极反应及其速率，与电压大小、离子浓度等因素有关。）
Ⅰ电极a表面始终未出现气泡，但产生了银灰色有金属光泽的固体。该电极的电极反应式为：___________________。
Ⅱ电极b开始一段时间内，表面无气泡产生，周围液体出现红褐色，逐渐浑浊。吸取该电极周围少许液体于两支试管中，一支试管中滴入淀粉-KI溶液，液体颜色不变；另一支试管中先加盐酸酸化，再滴入KSCN溶液，溶液变为红色。
结论：电解过程中产生了Fe³⁺，同时水解产生了红褐色物质。
（1）加盐酸酸化时发生的反应是______________________（用离子方程式表示）。
（2）对电解过程中Fe³⁺产生的原因进行猜想：
猜想①：Cl^－在阳极放电，生成的Cl₂将Fe²⁺氧化成Fe³⁺；
猜想②：________________________________________；
猜想③：……。
（3）设计实验验证猜想①
供选择的试剂：1mol/L FeSO₄溶液、1mol/L盐酸、2mol/L盐酸、1mol/L NaCl溶液、2mol/L NaCl溶液、淀粉-KI溶液、KSCN溶液、蒸馏水

操作	现象和结论
①取一定量_______溶液，调节溶液pH为4．91；再以相同装置进行电解。 ②电解相同时间后，若电极b表面无气泡，_________________________ ________________________。	_____________________________________________ ______________________________________________。

 

Ⅰ．短周期的5种主族元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子电子层数之和是5；B原子的最外层电子数是其电子层数的2倍；D的一种单质是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，可用于杀菌消毒；E与A在同一主族。请回答下列问题：
（1）写出A与E形成的化合物的电子式     。
（2）B、D、E组成的一种盐中，B的质量分数为17.91%，其水溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色，写出该盐的化学式     。
（3）写出工业制备单质E的化学方程式     。
Ⅱ．某研究小组为了探究仅一种白色粉末状固体X（仅含四种元素）的组成和性质，称取6.3g固体X，设计并完成了如下实验：

已知：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O
请回答下列问题：
（1）画出沉淀丙中金属元素的原子结构示意图     ，写出气体甲的电子式    。
（2）X的化学式是     。
（3）生成砖红色沉淀的原因是     （用化学方程式表示）。
（4）在加热条件下，用氢气还原砖红色沉淀，写出该反应的化学方程式       ，有人提出产物中可能还含有Cu₂O，请设计实验方案验证之    。

实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理，实验装置图和实验步骤如下：

①按上图连接好装置，检查装置气密性。
②称取适量 Fe₂O₃于石英试管中，点燃Ⅰ处酒精灯，缓慢滴入甲酸。
③在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。
④30 min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹。
⑤待产物冷却至室温后，收集产物。
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题：
（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下的分解制得，盛放甲酸的仪器名称为         ，该反应的化学方程式                   。
（2）实验步骤③某项操作是指                  。
（3）实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）
（4）通过查资料获取如下信息：
I． 酒精灯平均温度为600℃；加网罩酒精灯平均温度为700℃，酒精喷灯平均温度为930℃。
II． 资料指出当反应温度高于710℃，Fe能稳定存在，680℃~710℃之间，FeO稳定存在，低于680℃，则主要是Fe₃O₄。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是              。
（5）已知FeO、Fe₂O_3、Fe₃O₄氧元素的质量分数分别为：22．2%、30%、27．6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表：

加热方式	产物元素组成	各元素的质量分数%
Fe	O
酒精灯	Fe和O	74．50	25．50
带网罩酒精灯	Fe和O	76．48	23．52
酒精喷灯	Fe	100．00	0．00

分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
（6）通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe₃O₄和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe₃O₄和Fe的质量比为_____。（要求保留整数）

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一：焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na₂S₂O₅。装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为Na₂SO₃＋SO₂Na₂S₂O₅。

（1）a仪器的名称为：               ，实验前要进行               。
装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。
（2）浓硫酸         (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替，原因是                           。
（3）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是______。
（4）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二：葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

(已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂＋I₂＋2H₂OH₂SO₄＋2HI)
①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液25．00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)为________g·L^-1。
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

“摩尔盐”[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O是分析化学中的重要试剂。查阅文献得知：“摩尔盐”隔绝空气加热至500℃时可完全分解，但产物复杂。某学习小组欲探究其分解产物。
I．【提出猜想】摩尔盐受热分解，小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：

经认真分析，通过推理即可确定，猜想____   不成立（填序号）。
II．【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。

请回答下列问题：
（1）B装置的容器名称是                        。
（2）取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完后打开K，再通入N₂，目的是          。
（3）观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为      。
（4）待A中剩余固体冷却至室温后，取少量置于试管中，加入稀硫酸溶解，再滴几滴KSCN溶液，可以观察到的现象是                   。
（5）乙同学设计实验验证A中残留物不含FeO，操作方法及实验现象是：取少量A中残留物放入试管中，                          。
III．【实验反思】
乙同学认为：装置B中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含SO₃，原因是____    。