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

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定

① 按上图组装仪器，检查装置的气密性；
② 将5．0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯；
④ 充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为                                。
（2）若将H₂换成CO，则还需补充                 装置。
（3）测的反应后装置B增重1．35g，则铁矿石中氧的百分含量为                。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（1）步骤④中煮沸的作用是                           。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、                   。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是                           。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测夜润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（4）若滴定过程中消耗0．5000mol·L⁻¹的KI溶液20．00mL，则铁矿石中铁的百分含量为             。
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为               。

Na₂O₂和NO₂都是中学化学常见的物质，某实验小组对他们之间的反应进行探究。
（1） 小组同学对NO₂与Na₂O₂的反应提出以下假设。
假设一：生成NaNO₃，反应的化学方程式为
假设二：生成NaNO₂，反应的化学方程式为_____________________。
（2） 小组同学在通风橱中制备并收集干燥的NO2 后进行如下实验：

①实验室常利用铜与浓硝酸反应制备NO₂，反应的化学方程式为_________。
②有同学根据实验1 中“气球变瘪”的现象推断假设一成立，你认为是否合理并简述理由：_____________。
（3） 小组同学进一步对产物进行检验
查阅资料：
i. Na₂O₂与水反应会生成H₂O₂；
ii. NO₂⁻具有还原性，可用KMnO4 酸性溶液进行检验；
iii. 含NO₃⁻的溶液遇 FeSO4和浓硫酸生成棕色物质[Fe(NO)]²⁻
进行实验：

①实验2 的主要目的是排出溶液中H₂O₂ 对后续实验的干扰，请补全实验2 的操作______________。
②根据实验3 的现象可得出结论“产物含” NO₂⁻，该实验的现象是__________。
③实验4 中进行步骤②的目的是__________。
（4） 该小组同学由以上全部实验可得出结论：_________。

为研究浓硫酸的性质,某同学进行如下实验：
（1）称取铁和碳固体混合物12．0g放入30．0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。取896mL（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，经适当操作后得到干燥固体4．66g。据此推知气体Y 中SO₂的体积分数为              。
（2）分析上述实验中SO₂体积分数的结果，该同学认为气体Y中还可能含有H₂和CO₂
气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

①写出产生CO₂的化学方程式                   。
②装置A中试剂的作用是            ，装置B的作用是               。
③简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象           。如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是       。

某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。

请回答下列问题:（1）该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) _________；若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)________。
A．一定有Fe₃O₄，可能有Fe     B．只有Fe(OH)₃
C．一定有Fe₃O₄和Fe           D．一定有Fe(OH)₃，可能有Fe
E．只有Fe₃O₄ 
（2）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按如图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象。

请写出与上述现象相关的反应的化学方程式_________________、________________。
（3）一段时间后，该同学发现（2）中未变红的溶液变成红色，说明Fe²⁺ 具有______性。由此可知,实验室中含Fe²⁺的盐溶液需现用现配制的原因是_________，并且配制[含Fe²⁺的盐溶液时应加入少量______。

（4）乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)₂沉淀，准备用如图所示装置，用不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO₄溶液反应。获得不含O₂的蒸馏水的方法是____________。反应开始时，打开止水夹的目的是__________________；一段时间后，关闭止水夹，在试管_______（填“A”或“B”）中观察到白色的沉淀。
（5）同学们在学习了铁的性质后知道Fe³⁺和CO₃^2-不能大量共存的原理，那么Fe²⁺和CO₃^2-是否发生相似的反应呢？某学习小组查阅“部分酸碱盐溶解性表”，在“部分酸碱盐溶解性表”中存在“碳酸亚铁”。
他们设计实验探究碳酸亚铁的性质。实验如下将一定量新制备的硫酸亚铁溶液和过量的碳酸氢铵溶液混合产生大量沉淀和气体。放置一段时间未见沉淀有明显变化。
①试写出反应离子方程式：                          。
探究碳酸亚铁的热稳定性（加热仪器省略）

连接仪器、装药品。打开K，先通入一段时间氮气，然后，用酒精喷灯在A处加热玻璃管，观察B瓶溶液变浑浊。待固体分解完后，继续通入氮气至玻璃管冷却。
②先通入氮气的目的是             。B瓶现象能说明              。
③停止加热之前，是否拆开A、B之间橡胶管？答：           ；理由是               。
④若不通入氮气直接加热分解则分解的固体产物可能是        ；         ；          理由是       

某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水，并用电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu元素的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性。

（1）为完成上述实验，正确的连接顺序为A连        ；B连        (填写连接的字母)。
（2）对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要的操作为                            。
（3）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是            ，对应的现象为         。
（4）丙装置的c瓶中盛放的试剂为        ，作用是                                  。
（5）为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案，精确测量硬质玻璃管的质量为a g， 放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g ，充分反应完全后。
甲方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g， 进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答：        方案测得结果更准确。你认为不合理的方案的不足之处在              。
②按测得结果更准确的方案进行计算，Cu的相对原子质量是                 。

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
乙二酸(HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄)俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸(为弱电解质)，且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________。
（2）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)，请配平该反应的离子方程式：
_____MnO₄^-+_____H₂C₂O₄+____H⁺  =  ____Mn²⁺+_____CO₂+____H₂O
（3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出)：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红。据此回答：
上述装置中，D的作用是______。乙二酸分解的化学方程式为__________。
（4）该小组同学将2.52g草酸晶体(H₂C₂O₄·2 H₂O)加入到100mL0.2mol·L^-1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是_______(用文字简单描述)。
（5）以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：_________(用离子符号表示)。

小王同学在一次实验中发现：把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中，当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
（1）知识储备：将氯气通入水中的化学方程式为                   ；氯水中具有强氧化性的分子有          、          。
（2）探究“溶液的红色突然消失”的原因：
①猜想：a.是氯水中的盐酸中和了NaOH，使酚酞由红色变成无色；
b.是                             。
②设计实验：往已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量，若现象为               ，则证明“猜想a”正确；若现象为             ，则“猜想b”正确。

（1）工业制备硝酸流程如图1：

①上述尾气中的NO一定条件下可与氨气反应转化为氮气，则该反应的化学方程式为              ．
②某同学在实验室蒸馏含有Mg（NO₃）₂的稀硝酸制取浓硝酸，除导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶、温度计、蒸馏烧瓶外，还需的玻璃仪器有               ．
（2）某兴趣小组采用如图2装置制取并探究SO₂气体的性质．
①下列实验方案适用于如图2所示装置制取所需SO₂的是          （填序号）
A．Na₂SO₃溶液与HNO₃             B．Na₂SO₃固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧          D．铜与浓H₂SO₄
②将SO₂通入到以下有颜色的溶液中，溶液的颜色均褪去，其中属于漂白的是             。
A．紫色高锰酸钾溶液   B．氯水   C．品红溶液   D．红色酚酞溶液
③证明c中生成气体是SO₂，d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液      后，再      （填实验的操作）试管d中的溶液，颜色又恢复，证明气体是SO₂．
④指导老师指出应增加一尾气吸收装置，并帮助同学们设计了如下装置，其中合理的是        （填序号）

草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
【实验1】甲同学用8.00 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与5.00 mL 0.01 mol/L
H₂C₂O₄溶液反应，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	KMnO4溶液 /ml	H2C2O4溶液 /ml	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	8.00	5.00	3.00	20
Ⅱ	8.00	5.00	3.00	30
Ⅲ	8.00	5.00	1.00	20	2.00 mL 蒸馏水

（1）如果研究温度对化学反应速率的影响，可用实验_________   和________   作对比（用Ⅰ～III表示）。
（2）对比实验Ⅰ和III，可以研究__________对化学反应速率的影响，实验Ⅲ中加入2.00 mL蒸馏水的目的是________________。
【实验2】乙同学在研究草酸与高锰酸钾在酸性条件下反应的影响因素时发现,草酸与酸性高锰酸钾溶液开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
（1）针对上述现象,乙同学认为草酸与高锰酸钾反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是                的影响。
（2）若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是          （填字母）。A．硫酸钾      B．水     C．二氧化锰     D．硫酸锰

某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质，装置如下图所示（夹持装置略去）

（1）试管①中反应的化学方程式是               。该反应表明浓硫酸具有         （填序号）。
a．酸性       b．强氧化性       c．还原性
（2）若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是               ，说明试管①中生成的气体具有           性。
（3）若试管②中的试剂为酸化的Ba(NO₃)₂溶液，观察到生成不溶于硝酸的白色沉淀，说明试管①中生成的气体具有             性。
（4）试管③中的试剂为NaOH溶液，反应的离子方程式是                 。

某探究小组为探究氯气的性质，并用装置F制取少量“漂白液”，设计了如下实验装置。
请回答下列问题：
（1）写出实验室制氯气的离子方程式：                    。
（2）装置A中g管作用是___________，装置B的作用是          ，装置C的作用是                      。
（3）反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液，检验有Fe^3＋生成，请写出检验方法________。
（4）已知HCO₃^－的酸性弱于次氯酸，请写出少量的氯气与F中足量的碳酸钠溶液反应的化学方程式:______________________。

某学习小组研究“不同条件对化学反应速率影响的探究”，选用4 mL 0.01 mol·L^－1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^－1 H₂C₂O₄溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积 /mL	温度/℃	其它物质
①	2 mL	20
②	2 mL	20	2滴饱和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验            和             （用 ①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验              和            。
（2）对比实验①和④，可以研究                 对化学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                。

化学小组同学依据化学反应Zn＋2H₂SO₄(浓）ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O制取22.4 L(标准状况）SO₂气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H₂SO₄充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜）

请回答下列问题：
（1）装置A中添加液体的仪器名称为              ； 98%的浓H₂SO₄(ρ＝1.84 g/cm³）的物质的量浓度是               ；
（2）装置B是为了吸收SO₂，则不能选用下列试剂中的            （填序号）；
A．NaOH溶液        B．浓H₂SO₄       C．KMnO₄溶液 
（3）装置D的作用是                           ；
（4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是                       。

某探究小组用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：催化剂的用量可选择0.5g、0g，酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.01mol·L^﹣1、0.001mol·L^﹣1，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL，H₂C₂O₄溶液(0.1mol·L^﹣1 )的用量均为2mL。
（1）该反应的离子方程式：                                     。
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量/g	KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L^﹣1	实验目的
①	298	0.5	0.01	(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ )实验①和             探究催化剂对该反应速率的影响
②
③
④

（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是                       。若用实验证明你的猜想．除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是                       。
A．硫酸钾      B．硫酸锰      C．二氧化锰      D．水
（4）可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na₂C₂O₄)样品中草酸钠的质量分数，该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.2000 mol·L^﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。

①滴定前是否要滴加指示剂？         (填“是”或“否” )，当溶液             ，说明滴定达到终点。
②滴定时用            (填a或b )滴定管盛装KMnO₄标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为                 。

某化学研究性学习小组用CO还原Fe₂O₃，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe₂O₃的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。
②Fe₃O₄＋8H⁺=2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O
③Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O
④3Fe₃O₄＋28HNO₃(稀)=9Fe(NO₃)₃＋NO↑＋14H₂O
[实验探究]
I．定性检验

编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液出现血红色
③	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

（1）实验③发生的反应的离子方程式为                              。
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有                                。
II．定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：

（1）操作Z的名称是          。
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为          。
（3）若溶液Y的体积仍为200mL，则溶液Y中c(Fe³⁺)＝         mol/L。