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

亚氯酸钠(NaClO₂)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO₂的主要流程如下：

（1）A的化学式是         ，装置III中A在        极区产生。
（2）II中反应的离子方程式是                。
（3）通电电解前，检验III中阴离子的方法和步骤是                 。
（4）为防止II中制备的NaClO₂被还原成NaCl，应选合适的还原剂，除双氧水外，还可以选择的还原剂是         (填字母编号)。
a．Na₂O₂        b．FeCl₂        c．Na₂S
（5）常温时，HClO₂的电离平衡常数Ka=1．0710^-2mol·L^-1，II中反应所得NaClO₂溶液(含少量NaOH)的pH=13，则溶液中=         。
（6）气体a、b与氢氧化钠溶液可构成燃料电池，用该电池电解200 mL 0．5 mol·L^-1的CuSO₄溶液，生成铜3．2 g，此时所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是            

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

Ⅰ．某实验小组把CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

（1）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用                              。
（2）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤，取一定量配成样液，并加入BaCl₂溶液，出现白色沉淀并有气体产生，其离子方程式是                                     。
Ⅱ．某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应，研究氨气的性质并测其组成，设计了如下实验（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：

（1）仪器b中可选择的试剂为（任意填一种）            。
（2）实验中，装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体（已知Cu₂O也为红色固体），量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g，实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为              。
（3）F中读取气体体积前，应向上或向下移动右管，使得左右两边液面相平，若无此操作，而F中左边液面低于右边液面，会导致读取的气体体积        （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
（4）要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比，实验中应至少测量或读取哪些数据       （填序号）。
a．B装置实验前后质量差mg；     b．F装置实验前后液面差VL
c．D装置实验前后质量差mg；     d．E装置实验前后质量差mg；
（5）E装置中浓硫酸的作用是                                                 。

由冰铜（mCu₂O·nFeS）冶炼得到粗铜，再以粗铜为原料制纯铜的流程如下：

请回答下列问题：
（1）气体X是       。
（2）某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置，顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前，应进行的操作是__________________。

（3）熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价，根据限选试剂，设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在，写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂： 3 mol·L^-1H₂SO₄、6 mol·L^-1HNO₃、3％ H₂O₂、0.01 mol·L^-1KMnO₄、20％ KSCN。
                                                                                            
                                                                                            
                                                                                    。
（4）写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式                               。
（5）根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图，并进行必要的标注。
限选材料：FeSO₄₍aq)、CuSO₄₍aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。

为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：
[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(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)称取碳素钢6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe^3＋之外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中的Fe^2＋，应选用       (选填序号)。
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560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生SO₂＋Br₂＋2H₂O=2HBr＋H₂SO₄反应，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为       。
[探究二]根据上述实验中SO₂体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q₁和Q₂两种气体，其中Q₁气体，在标准状况下，密度为0.0893 g·L^－1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。

(3)装置B中试剂的作用是                       。
(4)分析Y气体中的Q₂气体是如何生成的             (用化学方程式表示)。
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q₂的存在，需在装置中添加洗气瓶M于       (填序号)。
A．A之前                B．A—B间
C．B—C间               D．C—D间
(6)如果气体Y中含有Q₁，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：_____________________________

某同学对Cl₂与KI溶液的反应进行了实验探究。反应装置如下：

通入氯气一段时间，KI溶液变为黄色。继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。
（1）已知I₂＋I^－ I₃^－ ，I₂、I₃^－在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验。

	操作	实验现象
a	取2~3 mL黄色溶液，加入足量CCl4， 振荡静置。	CCl4层呈紫红色， 水层显浅黄色。
b	取2~3 mL饱和碘水，加入足量CCl4， 振荡静置。	CCl4层呈紫红色，水层几近无色。

 
① 实验b的目的是                                          。
② 根据实验a中，水层中含有的粒子有                         。
③ 实验a中水溶液颜色变浅的原因是                                 。
④ 为保证实验的严谨性，在实验a、b的基础上，需补充一个实验，该实验为       。
（2）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I₂氧化。已知1 mol Cl₂可氧化0．2 mol I₂，该反应的化学方程式是                                 。
（3） 根据上述实验，请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为               。

为证明Fe³⁺具有较强的氧化性，甲同学做了如下实验：将Cu片放入0.5mol/L Fe(NO₃)₃溶液中，观察到Cu片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe³⁺具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO₃)₃溶液具有酸性，在此酸性条件下NO₃^-也能氧化Cu”，并设计实验进行探究。已知：

水解反应	平衡常数（K）
Fe^3++ 3H2O  Fe(OH)3 + 3H^+	7.9 × 10^-4
Fe^2++ 2H2O  Fe(OH)2 + 2H^+	3.2 × 10^-10
Cu^2++ 2H2O  Cu(OH)2 + 2H^+	3.2 × 10^-7

 
请回答：（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为                                  。
（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂：0.5mol/L Fe(NO₃)₃溶液、Cu片、精密pH试纸（0.5～5.0）、硝酸钠溶液、稀盐酸。
方案：                                                  。
（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化，实验记录如下。

实验内容	实验现象
甲同学的实验方案	溶液逐渐变成蓝绿色， pH略有上升
乙同学的实验方案	无明显现象，pH没有明显变化。

 
①据实验现象写出发生反应的离子方程式：                                。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是                          。
③解释乙同学的实验现象                                  。
（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的：                    。

某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验：
实验一　配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L^－1的醋酸溶液，用0.2 mol·L^－1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题：
(1)配制250 mL 0.2 mol·L^－1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________和________。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.2000 mol·L^－1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下：

实验序号	1	2	3	4
消耗NaOH溶液的体积(mL)	20.05	20.00	18.80	19.95

 
则该醋酸溶液的准确浓度为________。(保留小数点后四位)
实验二　探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH，结果如下：

醋酸浓度(mol·L^－1)	0.0010	0.0100	0.0200	0.1000	0.2000
pH	3.88	3.38	3.23	2.88	2.73

 
回答下列问题：
(1)根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是：____________________。
(2)从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸浓度的减小，醋酸的电离程度将________。(填“增大”“减小”或“不变”)
实验三　探究温度对醋酸电离程度的影响
请你设计一个实验完成该探究，请简述你的实验方案：____________。

某研究性学习小组探究如下实验：在常温下，取两片质量相等、外形和组成相同且表面经过砂纸打磨完全去掉氧化膜的铝片，分别加入盛有相同体积、H^＋浓度相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，发现铝片在稀盐酸中产生氢气的反应速率比在稀硫酸中的快。查阅相关资料后得知：化学反应速率主要由参加反应的物质的性质决定，其次是外界因素的影响。
(1)写出以上反应的离子方程式_______________________________。
(2)出现上述现象的原因可能：假设①SO₄^2—对铝与H^＋的反应有抑制作用；假设②______________________________________。
(3)请设计实验对上述假设进行验证：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
(4)如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快，可以采取的措施有：
①__________________________________________________；
②__________________________________________________；
③__________________________________________________；
④__________________________________________________。

亚铁是血红蛋白重要组成成分，起着向人体组织传送O₂的作用，如果缺铁就可能出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。下面是一种常见补药品说明书中的部分内容：该药品含Fe²⁺33%～36%，不溶于水但能溶于人体中的胃酸：与V_c（维生素C）同服可增加本品吸收。
（一）甲同学设计了以下下实验检测该补铁药品中是否含有Fe²⁺并探究V_c的作用：

（1）加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是_________________________、
Fe³⁺ +SCN^- [Fe(SCN) ]²⁺。
（2）加入KSCN溶液后溶液变为淡红色，说明溶液中有少量Fe³⁺。该离子存在的原因可能是（填编号）_____________________。
A．药品中的铁本来就应该以三价铁的形式存在
B．在制药过程中生成少量三价铁
C．药品储存过程中有少量三价铁生成
（3）药品说明书中“与V_c同服可增加本品吸收”请说明理由_______________________。
（二）乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格，反应原理为。准确称量上述药品10.00g，将其全部溶于试剂2中，配制成1000mL溶液，取出20.00mL，用0.0200mol/L的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12.00mL。
（4）该实验中的试剂2与甲同学设计的实验中的试剂1都可以是______（填序号）。
A．蒸馏水B．稀盐酸C．稀硫酸D．稀硝酸
（5）本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_______（填编号）。

（6）请通过计算，说明该药品含“铁”量是否合格（写出主要计算过程）？

现有A、B、C、D、E五种易溶于水的强电解质，它们由如下离子组成(各种离子不重复)。

阳离子	H^+、NH4^+、Mg^2+、Ba^2+、Al^3+
阴离子	OH^-、Cl^-、HCO3^-、NO3^-、SO4^2-

已知：①0.1 mol/L  A溶液的pH <1；②将B溶液分别与其它四种溶液混合，均有白色沉淀生成；
③C溶液白色沉淀。请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A______________、B______________。
（2）写出“C溶液白色沉淀”有关反应的离子方程式____________________________。
（3）D、E两种物质中必有一种是_______________，写出将少量该物质的溶液滴加到B溶液中反应的离子方程式___________________________________________________________________。
（4）请你设计实验确定C及另一种未知物各是什么物质。(只许在A～E中选择检验试剂)

实验步骤	预期现象和结论
取适量C的溶液于试管中，   ①                      。	预期现象和结论1：    ②                         ； 预期现象和结论2：    ③                          ；

某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数，按以下步骤
进行实验：

Ⅰ．请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有        。（填仪器名称）
（2）请写出加入氯水发生的离子反应方程式                                。
（3）将沉淀物加热、灼烧，冷却至室温，用天平称量其质量为b₁ g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂ g，若b₁－b₂＝0.3g，则接下来还应进行的操作是                  
                    ；蒸发皿质量是W₁ g，蒸发皿与加热后固体总质量是W₂ g，则样品中铁元素的质量分数是              。                  
Ⅱ．有同学提出，还可以采用以下方法来测定：

（1）选择的还原剂是否能用铁           （填“是”或“否”），原因是：             ；
（2）若滴定用掉c mol•L^-1 KMnO₄溶液b mL，则样品中铁元素的质量分数是：        。

某研究性学习小组用FeCl₃溶液做“腐蚀液”，制作印刷电路板，其反应原理是：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂。
【实验探究】
（1）通过《化学1》的学习，知道了有离子参加的化学反应为离子反应。离子反应可用离子方程式表示。请写出2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂反应的离子方程式为：      。
（2）若要溶解电路板上3.2g的铜，则至少需要FeCl₃物质的量为      mol。
（3）使用后失效的“腐蚀液”为废液，验证废液中是否存在Fe³⁺的试剂是      ，加入该试剂后，若出现      现象，说明废液中还存在Fe³⁺。
（4）废液中的CuCl₂可通过加入足量的      ，反应后转化成铜且能使所得溶液中含有单一溶质。
（5）回收Cu后的废液，通入足量的Cl₂，可以重新获得FeCl₃溶液，其反应的化学方程式为      。
【实验结论】
利用FeCl₃溶液做印刷电路板的“腐蚀液”，不仅废液中的铜可以得到回收，经过处理后的废液还可以重新使用。
【知识拓展】
（6）铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素，虽然人体中通常只含有3～５g铁元素，但铁元素在人体中却发挥着重要作用，人体缺铁会引起      疾病。

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      。