高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质填空题

某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。

阳离子	K^+ Cu^2+   Fe^3+   Al^3+   Ag^+
阴离子	I^－CO3^2^－  NO3^－  SO4^2^－  SiO3^2^－

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，呈紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。
Ⅱ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清。
Ⅲ．另取溶液加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀无变化。
请推断：
（1）由Ⅰ判断，溶液中一定含有的阳离子是          （写离子符号）。
（2）Fe^3＋是否存在？      ，判断的理由是                                     
                                                                       。
（3）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为
_______________________________________________________________
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是             ，阴离子是              。（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的氨水，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为               g。

用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
（1）由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一，有氧气生成；第二，____________                。
过氧化钠跟水反应的化学方程式是________________________。
（2）某研究性学习小组拟用右图装置进行实验，以证明上述结论。

用以验证第一条结论的实验方法是：__________________     。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是：_______________________________。
（3）实验（2）中往试管内加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红；振荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学查阅有关资料得知：Na₂O₂与H₂O反应可生成H₂O₂，H₂O₂具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验，证明Na₂O₂和足量H₂O充分反应后的溶液中有H₂O₂存在。现有Na₂S溶液、KI溶液、红色布条等，请从中选择试剂，加以验证（只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象）。
试剂：____________       。现象：______________                  。

黄铁矿在高温时和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究：
[实验一]：测定硫元素的含量
I．将m₁g该黄铁矿样品放入如下图所示装置（夹持和加热装置省略）的硬质玻璃管D中，A中的试剂是双氧水。从A中逐滴滴加液体，使气体发生装置不断地缓缓产生气体，高温灼烧硬质玻璃管D中的黄铁矿样品至反应完全。

Ⅱ．反应结束后，将E瓶中的溶液进行如下处理：

[实验二]测定铁元素的含量。
Ⅲ，测定铁元素含量的实验步骤如下：
①用足量稀硫酸溶解硬质玻璃管D中的固体残渣；
②加还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+后，过滤、洗涤；
③将滤液稀释至250mL;
④每次取稀释液25.00mL，用已知物质的量浓度为cmol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO₄溶液体积的平均值为VmL。
请完成下列问题：
（1）仪器B中发生反应的化学方程式是：____；仪器C中装入的试剂是____。E瓶的作用是____。
（2）Ⅱ中所加H₂O₂溶液需足量的理由是____；写出加入H₂O₂发生反应的离子方程式____。
（3）Ⅲ的步骤③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外，还有        ；④中量取稀释液25.00mL需用的仪器是__          __。
（4）该黄铁矿中硫元素的质量分数为__           __（用含m₁和m₂的代数式表示）；该黄铁矿中铁元素的质量分数为___         _（用含m₁ c、y的代数式表示）

硫酸必须过量的目的是                                                 。

为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验：
0.01mol/L醋酸溶液、0.1mol/L醋酸钠溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、醋酸钠晶体、氯化钠晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。
（1）甲用pH试纸测出0.10mol/L的醋酸溶液pH=4，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？（填“正确”或“不正确”）    
（2）乙取出10ml0.10mol/L的醋酸溶液，用pH试纸测出其pH=a，然后用蒸馏水稀释到1000mL，在用pH试纸测定其pH=b，要确定醋酸是弱电解质，则a、b应该满足的关系是 （用“等式”或“不等式”表示）
(3)丙取出10ml0.10mol/L醋酸溶液，滴入甲基橙试液，显红色，再加入醋酸钠晶体，颜色变橙色，你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质？（填“能”或“不能”）               。
（4）丁用pH试纸来测定0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值，发现0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值为14，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？（填“正确”或“不正确”）      。
（5）戊将pH=3醋酸和盐酸，各取10ml，用蒸馏水稀释到原来的100倍，然后用pH试纸测定该溶液的pH，醋酸的变化小，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？（填“正确”或“不正确”）            
（6）己将pH=3醋酸和盐酸，分别加入相应的钠盐固体，醋酸的PH变化大，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？（填“正确”或“不正确”）          。
（7）庚取pH=3的盐酸和醋酸，分别稀释到原来的100倍，然后加入完全一样的锌粒，醋酸放出H₂的速率快，则认定醋酸是弱电解质，你认为这一方法正确吗？（填“正确”或“不正确”）       。

为了研究外界条件对分解反应速率的影响，某同学在四支试管中分别加入溶液，并测量收集气体所需的时间，实验记录如下：

实验序号	溶液浓度	溶液温度	催化剂	所用时间
①	5%	20℃	2滴
②	5%	40℃	2滴
③	10%	20℃	2滴
④	5%	20℃	不使用

请回答：
（1）过氧化氢分解的化学方程式是__________。
（2）实验①②是研究__________对反应速率的影响。
（3）实验测得，原因是__________。
（4）实验①④的测定过程如下图，曲线a对应的实验序号是__________（填“①”或“④”）。

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，某学习小组进行了以下探究活动：
[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）另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用       (填序号）。
a．KSCN溶液和氯水   b．铁粉和KSCN溶液  c．浓氨水  d．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应,然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为      。
[探究二]
分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是           。
（4）为确认Q的存在，需在装置中添加M于            （填序号）。
a． A之前      b．A-B间       c．B-C间       d．C-D间
（5）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是           。

铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂：0.01 mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H₂O₂溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe^2＋和Fe^3＋中的一种或两种；
Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。

	实验操作	预期现象	结论
验证猜想Ⅰ	步骤①：取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液
步骤②：________		含有Fe^3
验证猜想Ⅱ	将所得气体通入如下装置		含有两种气体

 
【实验探究】

【问题讨论】
有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H₂O₂两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：_____________________________

室温下，将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到了蓝色沉淀。为了确定沉淀的组成，某研究性学习小组进行了以下试验和研究。
（一）【提出假说】
假设一：两者反应只生成CuCO₃沉淀；
假设二：两者反应只生成Cu(OH)₂沉淀；
假设三：                                        ；
（二）【理论探究】
查阅资料：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水；
K_SP〔CuCO₃〕=1.4×10^-10    K_SP〔Cu(OH)₂〕=5.6×10^-20
若只由此数据结合适当计算来判断，假设              是正确的。
（三）【实验探究】
步骤一：将CuSO₄溶液倒入等浓度等体积的Na₂CO₃溶液中并搅拌，有蓝色沉淀生成。
步骤二：将沉淀从溶液中分离出来，其操作方法为：①过滤 ，②      ，③干燥。           
步骤三：利用下图所示装置，进行定量分析：

① A装置中玻璃仪器的名称是              。
② 仪器组装好后首先要进行的实验操作是                 。
③ 实验结束时通入过量的空气的作用是                  。
④ 数据记录：

	B装置的质量（g）	C装置的质量（g）	D装置的质量（g）
实验前	15.4	262.1	223.8
试验后	6.1	264.8	230.4

（四）【实验结论】
利用上述数据初步判断该沉淀的成分是CuCO₃和Cu(OH)₂，在沉淀中二者的物质的量之比为                    。若所得沉淀是纯净物而不是混合物，请写出该物质的化学式                                 。

Ⅰ．（1）0.02 mol·L^-1的HCN溶液与0.02 mol·L^-1 NaCN溶液等体积混合，已知该混合溶液中c (Na⁺)> c(CN^-)，用“>、<、=”符号填空
①溶液中c(OH ^-)      c(H ⁺)            ② c(HCN)        c(CN^-)
（2）常温下，向Al₂(SO₄)₃溶液中滴入Ba(OH)₂溶液至Al³⁺ 刚好完全沉淀时，溶液pH  7，（填“>、<、=”）反应的离子方程式为_         ____________________________。
Ⅱ．依据氧化还原反应：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺ = Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，欲采用滴定的方法测定FeSO₄的质量分数，实验步骤如下：
①称量FeSO₄样品，配成100 mL待测溶液；
②取一定体积待测液置于锥形瓶中，并加入一定量的硫酸；
③将标准浓度的KMnO₄溶液装入滴定管中，调节液面至a mL处；
④滴定待测液至滴定终点时，滴定管的液面读数b mL；
⑤重复滴定2～3次。
（1）如何知道滴定到达终点？                 _                         
下列操作会导致测定结果偏低的是        ___________
A．盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定      
B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗        
C．读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失
（2）下列每种量器的数量不限，在上述实验中，必须使用的有            ；
A．托盘天平     B．量筒       C．碱式滴定管        D．酸式滴定管 

酸性KMnO₄、H₂O₂、NaClO在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂，其中H₂O₂还可用于漂白，是化学实验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸（H₂C₂O₄）去除，Fe（NO₃）₃也是重要氧化试剂，下面是对这三种氧化剂性质的探究。
（1）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H₂O₂后，铜片溶解，写出该反应的化学方程式并用双线桥法在化学方程式上标出电子转移的方向和总数____________________。
（2）取300mL0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO₄溶液恰好反应，生成等物质的量的I₂和KIO₃，则消耗KMnO₄的物质的量的是________mol。
（3）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色。写出溶液先变为浅绿色的离子方程式_________________________________。

“恒重”操作的目的是_________________________________________________；
判断“恒重”的依据是_________________________________________________。

绿矾（FeSO₄•7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究：

FeSO₄•7H₂O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质）制备FeSO₄·7H₂O晶体：
①将5%Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去
Na₂CO₃溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO₄·7H₂O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是　　　　　　　　　　　　　。
（2）实验步骤②明显不合理，理由是　　　　　　　　　　　　。
（3）为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（二）探究绿矾（FeSO₄·7H₂O）热分解的产物
已知SO₃的熔点是16.8°C，沸点是44.8°C，该小组设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验过程】
①仪器连接后，检查装置A与B气密性；
②取一定量绿矾固体置于A中，通入N₂以驱尽装置内的空气，关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管；
③观察到A 中固体逐渐变红棕色，B中试管收集到无色液体，C中溶液褪色；
④待A中反应完全并冷却至室温后，取少量反应后固体于试管中，加入硫酸溶解，取少量滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色；
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl₂溶液，溶液变浑浊。
(4）实验结果分析
结论1：B中收集到的液体是                  ；
结论2：C中溶液褪色，可推知产物中有                   ；
结论3：综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe₂O₃。
【实验反思】
（5）请指出该小组设计的实验装置的明显不足：                           。
（6）分解后的固体中可能含有少量FeO，取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中，选用一种试剂鉴别，该试剂最合适的是          。
a．氯水和KSCN溶液     b．酸性KMnO₄溶液      c．H₂O₂     d．NaOH溶液

为了探究Cl₂、SO₂同时通入H₂O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。请填空：

（1）D装置中主要反应的离子方程式为      ，F仪器的作用是      。
（2）为验证通入D装置中的气体是Cl₂还是SO₂过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：
a 氯化铁稀溶液         b 氯化亚铁溶液     c 硫氰化钾溶液 
d 苯酚溶液             e 品红溶液         f 酸性高锰酸钾溶液
①若Cl₂过量：取适量D中溶液滴加至盛有      （选填一个符号）试剂的试管内，再加入      （选填一个符号）试剂，发生的现象是：      ；
②若选用上述试剂中的一种再结合必要的操作就可以验证通入D装置中的气体是Cl₂过量还是SO₂过量，该试剂是      （选填一个符号）。必要的操作和结论是      。

某工厂的废水中含有FeSO₄、H₂SO₄、Ag₂SO₄、Al₂（SO₄）₃及一些污泥。某研究性学习课题组测定了废水中各物质的含量并查找了溶解度数据，现列表如下
表一废水中各物质的含量

物质	FeSO4	H2SO4	Ag2SO4	Al2(SO4)2	污泥
质量分数／（％）	15.0	7.0	0.40	0.34	5.0

表二  FeSO₄和Al₂（SO₄）₃在水中的溶解度

温度/℃	0	10	20	30	40	50
FeSO4溶液度（g）	15.6	20.5	26.5	32.9	40.2	48.6
Al2(SO4)3溶解度（g）	31.2	33.5	36.4	40.4	45.7	52.2

   该课题组根据表中数据，设计了污水处理方案，拟利用该厂的废铁屑（有少量锈斑）、烧碱溶液和硫酸处理此污水，回收FeSO₄·7H₂O和Ag。
（1）请填写下列空白，完成得到Ag的实验方案：
①将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤，目的是          。
②将工厂废水过滤，用少量水洗涤滤渣，洗涤液并入滤液后保留待用；
③                  ，目的是使Ag⁺全部还原为金属Ag；
④               ，目的是分离出Ag；
（2）请写出后续的步骤，除去Al³⁺，得到主要成分为FeSO₄·7H₂O晶体。
⑤将第           步与第④步所得滤液混合后，加入少量硫酸至混合液的pH为3-4后，                  ，滤出FeSO₄·7H₂O晶体
（3）写出步骤③中所有化学反应的离子方程式              。
（4）在步骤⑤中，加入少量硫酸调节pH的目的是                。