高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质实验题

汽车尾气中二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾主要组成。某课题组用汽车尾气为原料探究二氧化硫、氮氧化物的化学性质。
I.汽车尾气(含有烃类、CO、SO₂与NO等物质)，冶理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO₂的转化。
写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：
II．课题组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO₂的性质，设计如下图实验装置。请回答：

（1）B、C、D分别用于检验SO₂的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为         ；C中反应的离子方程式为            。
（2）为了实现绿色环保的目标，制取SO₂装置最好选择        。（A₁或A₂装置）
用氨水吸收尾气中的SO₂，“吸收液”中可能含有OH^-、SO₃^2-、SO₄^2-、HSO₃^-等阴离子。请回答：
（3）氨水吸收过量SO₂的反应的离子方程式为               。
（4）已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO₂也易溶于水。现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO₃、1 mol/LBaCl₂溶液、l mol/LBa(OH)₂溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO₃^2-、HSO₃^-，完成下表的实验操作、预期现象和结论：

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取适量“吸收液”于小烧杯中，用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。	若出现白色浑浊，则溶液中存在SO3^2-或 SO4^2-。
步骤2：将小烧杯中的浊液过滤、洗涤，再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中；向冲下的固体 。 步骤3：

 

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）实验中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：      ．
不断鼓入空气，熄灭酒精灯，反应仍能继续，说明乙醇的氧化应是      反应．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是      ；乙的作用是      ．
（3）反应进行一段时后，试管a中能收集到不同的物质，它们是      ．集气瓶中收集到的气体的主要成分是      ．
（4）若试管a中收集到的液用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还有     ．
要除去该物质，可先在混合液中加入      （填写字母）．
a．氯化钠溶液           b．苯          
c．碳酸氢钠溶液         d．四氯化碳
然后，再通过      （填实验操作名称）即可除去．

为探究生活中两种常见的有机物的性质，某同学设计如下实验，请根据题目要求填写下列空格：

（I）如上图1所示，试管中装乙醇，（图示不一定准确）则反应现象为             ；
（II）如上图2所示，把加热的铜丝插入到装有乙醇的试管中，闻到有刺激性气味，该反应中产生的有机物为          ；（填结构简式）；
（III）为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱，有人设计用如图3所示装置来进行实验验证。
①A中所盛试剂为___     ____。
②C中实验现象为            ，由实验可知这三种酸的酸性大小为             。
③该装置中存在不妥之处，请提出改正措施                       。

甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

操 作	现 象
	I.A中溶液变红 II.稍后，溶液由红色变为黄色

（1）B中反应的离子方程式是                    。
（2）A中溶液变红的原因是                     。
（3）为了探究现象II的原因，甲同学进行如下实验。
①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在                     。
②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。
甲同学的实验证明产生现象II的原因是SCN^—与Cl₂发生了反应。
（4）甲同学猜想SCN^—可能被Cl₂氧化了，他又进行了如下研究。
资料显示：SCN^—的电子式为 。
① 甲同学认为SCN^—中碳元素没有被氧化，理由是              。
② 取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN^—中被氧化的元素是              。
③ 通过实验证明了SCN^—中氮元素转化为NO₃^－，他的实验方案是              。
④ 若SCN^—与Cl₂反应生成1 mol CO₂，则转移电子的物质的量是______mol。

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）Cl₂与NaOH溶液反应的化学方程式是                。
（2）KI溶液变为黄色说明氯气具有的            性，该反应的离子方程式                  。
（3）已知I₂＋I^－I₃^－，I₂、I₃^－在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分，进行以下实验。
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用化学平衡原理解释实验a中水溶液颜色变浅的原因：                。
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              。
（4）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                 。
（5）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               。
（6）溶液最终变为浅绿色的原因是                 。

（14分，每空2分）某中学的化学兴趣小组对SO₂与漂白粉的反应进行实验探究，实验过程如下：取10克漂白粉固体，加入250mL水中，部分固体溶解溶液略有颜色，过滤后用洁净的玻璃棒沾取滤液到pH试纸上，发现pH试纸先变蓝（约为12）后褪色．回答下列问题：
（1）工业制取漂白粉的化学方程式是     。漂白粉在空气中变质的原因          （用化学反应方程式说明）。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂白粉溶液具有的性质是            ，ClO₂和漂白粉一样也具有强氧化性，其消毒效率（以单位物质的量得电子的数目表示）是Cl₂的           倍；
（3）将SO₂持续通入漂白粉溶液中，发现澄清透明的溶液先变为黄绿色，随后溶液中产生大量白色沉淀且黄绿色褪去。回答下列问题：
①澄清透明溶液变为黄绿色的可能原因是：随溶液酸性的增强，漂白粉的有效成分和C1^-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是               ；
②用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：               ；
③SO₂与漂白粉的有效成分在酸性条件下反应的离子方程式：                。

(11分)（1）已知Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下（所取溶液体积均为10mL）：

实验编号	实验温度/℃	c(Na2S2O3)/mol·L^-1	c(H2SO4)/mol·L^-1
①	25	0.1	0.1
②	25	0.2	0.1
③	25	0.1	0.2
④	50	0.2	0.1
⑤	50	0.1	0.1

其他条件不变时：探究温度对化学反应速率的影响，应选择_______（填实验编号）；
探究浓度对化学反应速率的影响，应选择_________（填实验编号）；
若同时选择①②③溶液变浑浊的时间，探究__________对化学反应速率的影响。
（2）已知Na₂S₂O₃溶液与Cl₂反应时，1mol Na₂S₂O₃转移8mol电子。该反应的离子方程式是__________。
甲同学设计如下实验流程探究Na₂S₂O₃的化学性质。

（Ⅰ）甲同学设计实验流程的目的是证明Na₂S₂O₃溶液具有碱性和_________性。
（Ⅱ）加入BaCl₂溶液生成白色沉淀B的离子方程式是_________________。
（Ⅲ）乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是____（填“甲”或“乙”），理由是__________________。

某小组同学欲研究SO₂的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是__________。

第1组	第2组	第3组
S（单质）	SO2、X、Na2SO3、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

（2）利用下图所示的装置研究SO₂的性质：
（熔点：SO₂ －76.1℃，SO₃  16.8℃；沸点：SO₂ －10℃，SO₃  45℃）

①装置I模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应，其化学方程式是________________。
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是__________；装置III中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺，则该反应的离子方程式是_______________。
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置，若装置IV中有40 mL 2.5 mol•L^－1 NaOH溶液，反应后增重4.8 g，则装置IV中发生总反应的化学方程式是_______________。

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：
（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）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       （选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水                    b．K₃Fe(CN)₆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：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为            。
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）认为气体Y中还含有Q的理由是            （用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于             （选填序号）。
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H₂，预计实验现象应是            。

食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：氧化性：＞Fe^3＋＞I₂；还原性：S₂O₃^2—＞I^－。3I₂＋6OH^－＝IO₃^—＋5I^－＋3H₂O；KI＋I₂KI₃
（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO₃、KI、Mg^2＋、Fe^3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色，该红色物质是________（填化学式）；CCl₄中显紫红色的物质是_________（用化学式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为____________、____________。
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：________________。将I₂溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI₃·H₂O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？______（填“是”或“否”），并说明理由__________________。
（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是__________________。

A．Na2S2O3

B．AlCl3

C．Na2CO3

D．NaNO2

（4）对含Fe^2＋较多的食盐(假设不含Fe^3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe^2＋____________________。

某化学兴趣小组为了测定铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物)中铁的质量分数，设计了下图所示的实验装置（夹持仪器已省略）和实验方案进行实验探究。

（1）检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在E装置后面连上一根导管，然后______________________，则证明装置的气密性良好。
（2）称量E的质量，并将a g铁碳合金样品放入装置A中，再加入足量的浓硫酸，加热，待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_________________(写表达式)。
（3）装置C的作用______________________。
（4）甲同学认为，依据此实验测得的数据，计算合金中铁的质量分数可能会偏低，原因是空气中CO₂、水蒸气进入E管使b增大。你认为改进的方法是         。
（5）乙同学认为，即使甲同学认为的偏差得到改进，依据此实验测得合金中铁的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因是                      。

(14分）某学生设计了一套验证物质化学性质的实验装置(如图）：

请观察该装置图，完成下列问题：
（1）该实验的目的是                        。
（2）该实验的涉及的化学方程式有                   。
（3）实验用品：实验仪器除铁架台(带铁夹）、储气瓶(两个）、直管活塞(K₁、K₂）、止水夹(K₃）、橡胶管、橡胶塞以及若干玻璃管连件外，还有哪几种(写仪器名称）_________________。
（4）实验步骤：①按上图连接好仪器装置；②扭开活塞K₁和K₂，主要现象为              ；③关闭        ，(填写K₁或K₂或K₃）打开         ，(填写K₁或K₂或K₃）, 用手或热毛巾捂住圆底烧瓶,就能使烧瓶产生喷泉。

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）常温下，工业上可用铁质容器盛放冷的浓硫酸，其原因是             。
（2）称取碳素钢6.0g放入15.0mL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Fe³⁺之外还可能含有Fe²⁺，产生Fe²⁺的离子反应方程为：        ，检验是否有Fe²⁺应选用下列       （选填序号）试剂。
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560mL(标准状况下)气体Y通入足量溴水中，可以发生：SO₂+Br₂+2H₂O＝2HBr+H₂SO₄反应，然后加入足量BaCl₂溶液，经正确操作后得干燥固体4.66g。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是相对分子质量最小的气体，在标准状况下，密度为0.0893g·L^-1，Q₂是空气的成份之一。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略，假设有关气体完全反应）。

（3）装置B中试剂的作用是                  ；
（4）用化学方程式表示Y气体中的Q₂气体是如何生成的：                 ；
（5）为确认Q₂的存在，需在装置中添加洗气瓶M于          （选填序号）。
A．A之前          B．A-B间          C．B-C间           D．C-D间

(14分) 孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石。其主要成分是xCu(OH)₂·yCuCO₃。某兴趣小组为探究孔雀石组成，利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验：

步骤1：检查装置的气密性，将过滤、洗涤并干燥过的样品置于硬直玻璃管中。
步骤2：称量相关装置的质量，打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。
步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4：_________________________ (请补充该步操作内容)。
步骤5：冷却至室温，称量相关装置的质量。
（1）孔雀石热分解的化学方程式_____________________________。
（2）装置A的作用是__________________；若无装置E，则实验测定的x/y的值将__________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（3）某同学在实验过程中采集了如下数据：

A．反应前玻璃管与样品的质量163.8g

B．反应后玻璃管中残留固体质量20g

C．装置C实验后增重2.25g

D．装置D实验后增重5.5g

为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的_________________
(写出所有组合的字母代号)任一组即可进行计算，并根据你的计算结果，写出孔雀石组成的化学式________。

甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。

操  作	现  象
通入氯气至过量	I．A中溶液变红 II．稍后，溶液由红色变为黄色

（1）B中反应的离子方程式是                     。
（2）A中溶液变红的原因是                     。
（3）为了探究现象II的原因，甲同学进行如下实验。
①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在            。
②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象II的原因是SCN^—与Cl₂发生了反应。
（4）甲同学猜想SCN^—可能被Cl₂氧化了，他又进行了如下研究。
资料显示：SCN^—的电子式为 。
①甲同学认为SCN^—中碳元素没有被氧化，理由是                。
②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN^—中被氧化的元素是          。
③通过实验证明了SCN^- 中氮元素转化为NO₃^-，他的实验方案是                 。
④若SCN^—与Cl₂反应生成1 mol CO₂，则转移电子的物质的量是        mol。