高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某课外兴趣小组对H₂O₂的分解速率做了如下实验探究。
（I）下表是该小组研究影响过氧化氢（H₂O₂）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mL H₂O₂制取150mL O₂所需的时间（秒）

①研究小组在设计方案时。考虑了浓度和                   因素对过氧化氢分解速率的影响。
②上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响            。
（Ⅱ）将质量相同但聚集状态不同的MNO₂分别加入到5mL 5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：

催化剂（MNO2）	操作情况	观察结果	反应完成所需的时间
粉末状	混合 不振荡	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5分钟
块状	反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30分钟

①写出H₂O₂发生的化学反应方程式                                      。
②实验结果说明催化剂作用的大小与                               有关。

某班学生分成甲,乙两小组分别探究硫，氮及其化合物的性质：
（一）甲组同学用下列装置来探究浓硫酸与木炭粉加热反应并验证反应所产生的各种产物。

（1）装置甲中盛放浓硫酸的仪器a名称是_______________，
装置甲中仪器b中发生反应的化学方程式为______________________________________
（2）实验中可观察到装置乙中，A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。
A瓶溶液的作用是__________________________________________________，
B瓶溶液的作用是__________________________________________________，
D瓶溶液的现象是__________________________________________________。
（二）乙组同学用下列装置来证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，

B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。
（1）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的                 。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为________________________________________________________________。
（3）装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是                           。
（4）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________。
（5）装置D的作用是_____________________________________________________。

某课外学习小组在学习了Na₂O₂与CO₂的反应后，认为Na₂O₂与SO₂应该也可以反应。他们设计了下图装置（夹持装置已略去，装置的气密性良好）进行实验，探究SO₂与Na₂O₂反应的产物，请按要求回答下列问题。

Ⅰ﹒写出装置A中发生反应的化学方程式：___________________________
Ⅱ﹒装置D的作用：除了可以防止空气中的CO₂、水蒸气等进入C中与Na₂O₂反应，还可以_____________
Ⅲ﹒在通入足量的SO₂与Na₂O₂充分反应后，他们对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有Na₂SO₃；
假设2：_________；
假设3：既有Na₂SO₃，又有Na₂SO₄。
（1）若假设1成立，写出SO₂与Na₂O₂反应的化学方程式：________________
（2）为进一步确定C中反应后固体产物的成分（Na₂O₂已反应完全），甲同学设计了如下实验：

甲同学由此得出结论：产物是Na₂SO₄，该方案是否合理______（填“是”或“否”），理由是_____________
（3）乙同学设计了如下实验验证假设3成立，请帮助他完成下表。

实验步骤	现象
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解。	固体全部溶解
②向上试管中加入过量的_____________，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。	KMnO4溶液__________
③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl2溶液。	产生白色沉淀

步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO₄溶液中，发生反应的离子方程式为：__________

某化学兴趣小组利用如下图装置验证元素非金属性的变化规律。

（1）仪器A的名称为________，干燥管D的作用是________。
（2）实验室中现有药品KMnO₄、MnO₂、浓盐酸、Na₂S，请选择合适药品设计实验验证非金属性：Cl>S，装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、________、Na₂S溶液，装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，装置C中发生反应的离子方程式为____________。
（3）若利用上装置证明非金属性：S>C>Si。在A中加入稀硫酸、B中加入Na₂CO₃溶液、C中加入Na₂SiO₃溶液，观察到B中产生气泡，试管C中出现________现象，则可以证明非金属性：S>C>Si。
若将A中的稀硫酸改为稀盐酸，试管C中会出现同样的现象，是否可以得出结论：非金属性Cl>C>Si？__________（填“是”或“否”），你的理由是______________________。

草酸亚铁和草酸铁常用作照相显影剂或制药工业。I．某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)分解产物的实验探究。他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出)，干燥管B、G中装有无水氯化钙，试管D、F、I中盛有澄清石灰水。

（1）烧瓶A中盛有饱和NH₄C1和饱和NaNO₂的混合液，常用于实验室制N₂，则该反应的化学方程式为_____________________________。
（2）实验时先打开活塞a，并加热烧瓶A一段时间，其目的是___________________。
（3）①试管D中出现浑浊，证明分解产物中有____________存在。
②证明分解产物中存在CO的现象是______________________________。
③要证明分解时产生的另一种气态产物的存在，应该如何改进装置______________。
④将C中充分反心后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中，固体完全溶解且无气体放出，取反应液加入KSCN溶液无血红色，证明固体产物为_____________(填化学式)。
II．三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。已知草酸铁晶体在低温时溶解度较小。
（4）利用工业FeCl₃(含杂质)制取纯净的草酸铁晶体【Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O】的实验流程如下图所示：

①溶液X为浓盐酸，目的是_________________。
②上述流程中FeCl₃可用异内醚萃取，其原因是__________________。
③所得Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O需用冰水洗涤，其目的是___________________。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室中用KMnO₄标准溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄标准溶液应置于__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

有关铝的几个实验如下。请填写下列空白。
实验一  毛刷实验
实验过程如下图。

（1）配制Hg(NO₃)₂溶液时，为抑制水解，需加入少量的_____。
（2）铝导线放NaOH溶液的目的是除去表面的氧化膜，其化学方程式为_____。
（3）生成白色毛状物的实质是铝发生电化腐蚀生成A1₂O₃，其中作正极材料的是______ (填序号)。
a．O₂      b．A1       c．Hg(NO₃)₂      d．Hg
实验二 探究白色毛状物是否含有结晶水
取适量白色毛状物样品放入仪器X称量，质量为m₁  g

（4）仪器X应选用以下哪个装置____________________(填名称)。

（5）上述过程中“冷却"时要在图1所示的装置中进行的原因是______________________.

（6）根据所得实验资料，能说明白色毛状物含结晶水的证据是_________(用代数式表示)。
实验三  验证A1₂O₃对石蜡油裂解的催化作用
按图2连好装置，检查装置的气密性，加入5～6 g Al₂O₃，加热到500℃左右，往Al₂O₃上滴入石蜡油。已知：石蜡油为液态烷烃混合物(与汽油类似)，沸点164～223 ℃。
一定条件下，其裂解产物为乙烯和烷烃的混合物。

（7）使用装置B的目的是___________________。
（8）需要再补充一个实验才能证明Al₂O₃对石蜡油裂解反应有催化作用，请简述其实验方案：__________。

(15分)节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO₂含量增高，造成大气污染。实验小组同学欲测定空气中SO₂的含量，并探究SO₂的性质。
I．某实验小组同学拟用下图所示简易装置测定空气中SO₂的含量。
实验操作如下：按图连接好仪器，检查装置气密性后，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20mL的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收(SO₂+ H₂O₂=H₂S0₄)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.233mg。

（1）计算所测空气中SO₂含量为_______mg·L^-1。
（2）已知常温下BaS0₃的Ksp为5.48x10^-7,饱和亚硫酸溶液中c(S0₃^2-)=6.3x10^-8{mol·L^-1。
有同学认为以上实验不必用H₂O₂吸收SO₂，直接用O.1mol·L^-1BaCl₂溶液来吸收S0₂即可产生沉淀。请用以上数据分析这样做是否可行________________.
U．另一实验小组同学依据SO₂具有还原性，推测SO₂能被C1₂氧化生成SO₂C1₂。
用如图所示装置收集满C1₂，再通入SO₂，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。

（3）写出二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的离子方程式____________________.
（4）研究反应的产物。向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子(除OH^-外)只有S0₄^2-、C1^-，证明无色液体是SO₂C1₂。
写出SO₂C1₂与H₂O反应的化学方程式_______________________________________.
（5）研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体，用盐酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液。产生白色沉淀。
①该白色沉淀的成分是_____________.
②SO₂和C1₂生成SO₂C1₂的反应________可逆反应(填“是”或“不是”)，阐述理由___________.

（14）铬是一种银白色金属，化学性质稳定，以+2、+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr₂O₃ ，含有Al₂O₃、SiO₂等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na₂Cr₂O₇·2H₂O（已知Na₂Cr₂O₇是一种强氧化剂），其主要工艺流程如下：

查阅资料得知:
①常温下，NaBiO₃不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr³⁺转化为CrO₄^2－
②常温下，Ksp[Cr(OH)₃]=6.3×10^-31
回答下列问题：
（1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr₂O₃为原料，利用铝 热反应制取金属铬的化学方程式                        。
（2）酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是            。
（3）固体E的主要成分是Na₂SO₄，根据下图分析操作a为              、             。

（4）已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如下：

①Cr(OH)₃的化学性质与Al(OH)₃相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为                                  ；
②下列溶液中可以代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是       （填选项序号）；

A．FeSO4溶液

B．浓H2SO4

C．酸性KMnO4溶液

D．Na2SO3溶液

③调整溶液的pH=5时，通过列式计算说明溶液中的Cr³⁺是否沉淀完全          ；
④上述流程中，每消耗0.1molNa₂S₂O₃转移0.8mole^-，则加入Na₂S₂O₃溶液时发生反应的离子方程式为                                   。

工业生产中会产生大量的废铁屑，可将其“变废为宝”制成化工原料氯化铁。实验室中利用下图所示装置探究由废铁屑制备FeCl₃·6H₂O晶体的原理并测定铁屑中铁单质的质量分数（杂质不溶于水且不与酸反应）。

（1）装置A的名称为                    。
（2）检验该装置气密性的具体操作如下：
①关闭             ；打开弹簧夹K₁；
②向水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面；
③                 。
取m g废铁屑加入B装置中，在A中加入足量的盐酸后进行下列操作：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁，关闭活塞b，打开活塞a，缓慢滴加盐酸。
Ⅱ．当装置D的量气管一侧液面不再下降时，关闭弹簧夹K₁，打开活塞b，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a、b。
Ⅲ．将烧杯中的溶液经过一系列操作后得到FeCl₃·6H₂O晶体。
请回答：
（3）用离子方程式表示烧杯中足量的H₂O₂溶液的作用：                    。
（4）实验结束后，量气管和水准管内液面高度如上图所示，为了使两者液面相平，应将水准管     （填“上移”或“下移”）。
（5）由FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的操作过程中不需要使用的仪器有     （填选项序号）。
a.蒸发皿  
b.烧杯  
c.酒精灯  
d.分液漏斗  
e.坩埚  
f.玻璃棒  
g.漏斗
（6）实验结束后，若量气管内共收集到VmL气体（已换算成标准状况），则此废铁屑中铁单质的质量分数为                 。

某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式：________________________________________。
（2）装置A中的烧瓶内固体可选用_________(选填以下选项的代号)。
A．碱石灰  
B．生石灰  
C．二氧化硅  
D．五氧化二磷  
E．烧碱
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B         ，D___________，E       。(均填编号)
（4）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是__                  。
（5）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．请写出反应的化学方程式：___               ；其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为        ；当a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗数常数为        mol^-1(用含a、b的代数式表示)；
（6）从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？                 。

某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理：CH₃CH₂Br + NaOHCH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O
实验过程：组装如图1所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象。一段时间后，观察到酸性KMnO₄溶液颜色褪去。

（1）甲同学认为酸性KMnO₄溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：       。
（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，即可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法       。
改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进。
资料一：溴乙烷于55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99％，而消去反应产物仅为1％。
资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快。
资料三：溴乙烷的沸点：38.2℃。
（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是       ，此时发生反应的化学方程式为（只写主要发生的反应）：                          。
（4）结合资料二、三，你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是
①                           。 
②                            。

I.（1）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。

实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是__________热反应；（b）中温度降低， 根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该__________其生成物的总能量。
（2）下列反应：①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银。其中（用序号填空）：能设计成原电池的反应是_________。
II．（1）有下列几种物质
A．金刚石和石墨   
B．C₂H₆和C₅H₁₂   
C．C₂H₄和C₂H₆
D．CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂   
E．³⁵Cl和³⁷Cl
属于同分异构体的是_____；属于同素异形体的是_____；属于同系物的是_____；属于同位素的是______。
（2）两种粒子的核外电子排布相同，核电荷数不同，则它们可能是（   ）
A．两种不同元素的原子        B．一定是两种不同的离子
C．同一元素的原子和离子      D．两种不同元素的原子和离子
III．（1）C₇H₁₆名称        
（2）指出下列反应的类型：乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色：        
（3）写出反应的化学方程式：三氯甲烷与氯气在光照下反应        

(15分)某研究小组为了探究SO₂的实验室制法和有关化学性质，设计了如下的实验。
实验I：

（1）实验基本操作分析：
①多孔隔板与活塞相配合，能起到的作用是_____________________________________.
②该实验制H₂时需用浓硫酸配制480mL 3 mol／L的稀硫酸，配制中所需的玻璃仪器有250 mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等，还需_______________________.
③该实验过程中H₂所起的作用是_____________________________.
（2）实验时先打开活塞，让装置A内试剂反应一段时间后，关闭活塞，再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后，甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液，甲学生往其中加入酸性KMnO₄溶液，观察到酸性KMn O₄溶液紫红色褪去；乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，观察到有白色沉淀生成。根据各自实验现象甲、乙学生得出SO₂被Fe³⁺氧化。
①试判断甲、乙学生的结论是否严谨________________(填写选项)。
A．甲学生严谨      B．乙学生严谨      C．甲、乙学生都不严谨
②写出SO₂被Fe³⁺氧化的离子反应方程式_____________________________________.
实验II：
（3）该研究小组为测定SO₂催化氧化为SO₃的转化率，又设计了如下实验:已知SO₃熔点为16.8℃，且忽略空气中CO₂的影响).

①当停止通入SO₂，熄灭酒精灯后，需要继续通入氧气，其目的是：____________________.
②实验结束后，若装置D增加的质量为m g，装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_______________(用含字母的代数式表示，不用化简)。

某兴趣小组依据CO₂+2Mg=2MgO+C，推测Mg与SO₂在隔绝空气条件下反应后，剩余固体M可能含有MgO、S、MgS、Mg中的一种或几种。为了验证推测，进行以下实验。请回答有关问题。
实验Ⅰ 按下图所示进行实验。

（1）实验前需除去镁条表面氧化膜。用简易的物理方法除氧化膜的操作是         ；
（2）实验室制取二氧化硫的化学方程式为              ；
（3）上述装置存在不合理之处，请提出1项改进建议                   ；
（4）实验时，先通入SO₂直到         现象出现后，再点燃酒精灯；此操作目的是            。
实验Ⅱ 确定固体M的成分。
实验装置如图所示。

将分液漏斗中稀硫酸（足量）
加入到烧瓶中，完全反应后，实验现象如下：

装置	A	B	C	量气管
现象	有残留 固体	产生白色ZnS沉淀	溴水 未褪色	进入气体 v mL（标况）

（5）实验时，B装置中反应的化学方程式为                       ；
（6）已知镁的相对原子质量为24，则固体M中金属镁的质量为     g；实验前装置内有空气，对金属镁质量的测定结果的影响是     （填偏低、偏高、无影响）；
（7）依以上实验，可确定固体M的成分有    种（填数字）。

某学生探究AgCl、Ag₂S沉淀转化的原因。

步 骤	现  象
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合	产生白色沉淀
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液	沉淀变为黑色
Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液	较长时间后，沉淀变为乳白色

（1）Ⅰ中的白色沉淀是         。
（2）Ⅱ中能说明沉淀变黑的的离子方程式是     ，沉淀转化的主要原因是      。
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO₃溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ．向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀
ⅱ．向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀
①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是      。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀______。
（4）该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。

现 象	B：一段时间后，出现乳白色沉淀
C：一段时间后，无明显变化

①A中产生的气体是_________。
②C中盛放的物质W是_________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下（请补充完整）：
2Ag₂S +      +    + 2H₂O  4AgCl +   + 4NaOH
④B中NaCl的作用是_______。