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

二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。
（1）工业上用黄铁矿（FeS₂，其中S元素为－1价）在高温下和氧气反应制备SO₂：
4FeS₂＋11O₂2Fe₂O₃＋8SO₂
该反应中被氧化的元素是__________（填元素符号）。当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为__________L。
（2）①实验室可用70％的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，下图中可选用的发生装置是_________（填写字母）。

②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有25.2％亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠___________g（保留一位小数）。
（3）某化学兴趣小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为__________________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成
上述方案中合理的是_________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子方程式为________。

三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe（C₂O₄）₃]⋅3H₂O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究．请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．
限选试剂：浓硫酸、1.0mol•L^﹣1HNO₃、1.0mol•L^﹣1盐酸、1.0mol•L^﹣1NaOH、3%H₂O₂、0.1mol•L^﹣1KI、0.1mol•L^﹣1CuSO₄、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水．
（1）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃．通过             可验证固体产物中是否含有钾元素．
（2）固体产物中铁元素存在形式的探究．
①提出合理假设：
假设1：全部是铁单质；
假设2：                      ；
假设3：                      ．
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②中方案进行实验．在写出实验步骤、预期现象与结论．

某化学活动小组设计如下图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质。

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式：                         。
（2）写出试剂Y的名称：                       。
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设1：存在两种成分：NaHCO₃和                  ；
假设2：存在三种成分：NaHCO₃和                  、               。
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2：______________
步骤3：向B试管中滴加过量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液。	若溶液变浑浊，结合步骤2中①，则假设1成立，结合步骤2中②，则假设2成立。

 
（4）已知C中有0．1mol Cl₂参加反应。若假设l成立，可推知C中反应化学方程式为：               

如下图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶中所装试剂为：B（碘化钾淀粉溶液）、C（紫色石蕊试液）、D（FeCl₂溶液）、E（水）。

（1）若A中烧瓶中的固体为MnO₂，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为________________。
（2）F装置的作用为_____________；F装置瓶内宜加入的液体是________________。
（3）实验开始后B中的现象是_______________，C中的现象是________________。
（4）写出D中反应的化学方程式：__________________________________________。
（5）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检漏的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是_____________(填“上层液”或“下层液”)，再装入烧杯中，能使有色布条褪色的是_____________(填“上层液”或“下层液”)。

（a）铁元素在人类生活中扮演着非常重要的角色，不仅仅是重要的建筑材料，也是人体必须的微量元素。每年钢铁的腐蚀带来巨大的经济损失。某校研究小组在实验室中模拟钢铁在自然环境下的腐蚀，设置如下装置，几天后观察结果：

请回答下列问题：
（1）请比较以上三个装置中右侧导管中红墨水的高度：        ＞        ＞        。请写出A装置中，钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式                    。
（2）钢铁的防腐有重大的意义，生活中常将金属制品放在干燥处或者涂上矿物油予以保护，现请你从电化学角度设计一种方法保护下图中钢铁以免被腐蚀，请将下图完成：

（b）下面是一种常见补铁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Vc（维生素C）同服可增加本品吸收。某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：
5 Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^－="5" Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
准确称量上述药品10．00g，将其全部溶于试剂1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。
（3）该实验中的试剂1是           （填序号）。
A．蒸馏水    B．稀盐酸    C．稀硫酸    D．稀硝酸
（4）请简述判断滴定终点的现象：                             。
（5）请通过计算，说明该药品含铁量是否合格           （填“合格”或“不合格”）（Fe的摩尔质量为56g/mol）

（16）亚氯酸钠（NaClO₂）是重要漂白剂，探究小组开展如下实验，回答下列问题：
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体按如下图装置进行制取。

已知：NaClO₂饱和溶液在低于38℃时析出NaClO₂•3H₂O，高于38℃时析出NaClO₂，高于60℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。
（1）装置C的作用是             ；
（2）已知装置B中的产物有ClO₂气体，则装置B中反应的方程式为           ；装置D中反应生成NaClO₂的化学方程式为                ；装置B中反应后的溶液中阴离子除了ClO₂^﹣、ClO₃^﹣、Cl^﹣、ClO^﹣、OH^﹣外还可能含有的一种阴离子是              ；检验该离子的方法是                       ；
（3）请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤。
①减压，55℃蒸发结晶；②            ；③用38℃～60℃热水洗涤；④低于60℃干燥；得到成品．
（4）如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是               ；
实验Ⅱ：样品杂质分析与纯度测定
（5）测定样品中NaClO₂的纯度．测定时进行如下实验：
准确称一定质量的样品，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，在酸性条件下发生如下反应：ClO₂^﹣+4I^﹣+4H⁺=2H₂O+2I₂+Cl^﹣，将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液，加入淀粉溶液做指示剂，用c mol•L^﹣1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点，测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL（已知：I₂+2S₂O₃^2﹣=2I^﹣+S₄O₆^2﹣）。请计算所称取的样品中NaClO₂的物质的量为                 。

医疗上绿矾（FeSO₄·7H₂O）是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究：
Ⅰ．【制备产品】
该小组由废铁屑（含少量氧化铜、氧化铁等杂质），用如图所示装置制备FeSO₄•7H₂O晶体，步骤如下：

（1）预处理：先将废铁屑加入到饱和Na₂CO₃溶液中洗涤，目的是___________，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍。
（2）将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中，并持续通入N₂，N₂的作用是_____________。
（3）再加入足量稀硫酸，控制温度50℃～80℃之间，充分反应后，圆底烧瓶中剩余的固体为_____________。
（4）获取产品：先向步骤（3）中反应后的混合物中加入少许蒸馏水，趁热过滤，_________________。滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干，密闭保存。
Ⅱ．【测定FeSO₄•7H₂O含量】
（1）称取上述样品10．0g，溶于适量的稀硫酸中，配成100mL溶液，需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要的仪器有（填仪器名称）___________________、_________________。
（2）准确量取25mL该液体于锥形瓶中，用0．1000mol/L KMnO₄标准溶液滴定，则滴定终点的判断方法是_______________。
（3）用同样的方法滴定3次，平均消耗10．00mL标准液，该样品中FeSO₄•7H₂O的质量分数为_____________。（已知Mr（FeSO₄•7H₂O）=278）。
（4）若测量结果偏小，则可能是在定容时__________________（填“俯视”或“仰视”）读数。

某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设①该反应的气体产物是CO₂；②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是               。
（2）设计方案，如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式：                       。
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为                      。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：                 。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                   。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：               。

为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO，某同学设计了如下实验装置和实验方案。

实验步骤：
（1）关闭K₁，打开K₂，向试管中加石灰石，通过分液漏斗向其中加入一定的稀硝酸，则加入石灰石的作用是________________________________，反应化学方程式是                       。
（2）将将铜丝插入稀硝酸中，微热大试管。该步反应离子方程式是                        。
（3）充分反应后，打开开关K₁，通过气囊鼓入空气，可以观察到烧瓶中                  ，证明稀硝酸与铜反应的气体产物是NO。
（4）NaOH溶液的作用                                  。

化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。请回答：
（1）这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种气体的成分是          (填化学式)，这种黑色物质继续与浓硫酸作用，产生两种气体的化学方程式为：             。
（2）根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有          (填序号)。

A．酸性

B．吸水性

C．脱水性

D．强氧化性

（3）将实验（2）产生的刺激性气味的气体通入氯水中，可以看到氯水褪色，说明这种气体具有       性；请写出该反应的化学方程式：             。

某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物，进行了下列实验活动：
【提出假设】
假设1：气体生成物只有SO₂；
假设2：气体生成物只有H₂；
假设3：                     。
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图：

（1）在装入药品前，甲同学检查装置A 的气密性，方法是                  。
（2）乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设，他排除的是假设              ，理由是               。
（3）如果实验中观察到装置B 中溶液褪色，装置F 和装置G 中无明显变化，则假设                   成立，实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1∶2，则在M 的硫酸盐中，M 元素的化合价为              。
（4）如果假设3 正确，填写下表中的实验现象：

（5）装置C 的作用是             ，装置D 的作用是                 。
（6）如果装置A 中放入的金属M 的质量为11．2 g，加入适量浓硫酸，反应完成后，装置B中溶液褪色，装置A 中金属无剩余；反应后G 的质量增加了0．9 g；取少量装置A 中溶液稀释，分为两份，一份滴加KSCN 溶液，溶液变红色，另一份滴加酸性KMnO₄溶液，溶液褪色。如果装置A 中溶液内的金属离子浓度相等，则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是                      。

高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

Ⅰ（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是                （用化学程式表示）。
（2）第④步通人适量CO₂，发生反应生成KMn0₄和Mn0₂和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为______________________。
（3）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是_____________________
（4）H₂O₂和KMn0₄都是常用的强氧化剂，若向H₂O₂溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为           。
Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究S0₂和Cl₂的性质。

（5）若从左端分别通人SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？        （填“相同”或“不相同”）；
（6）若装置B中装有5.0 mL l.0 mol／L的碘水，当通入足量Cl₂完全反应后，共转移了5.0×10^-2 mol电子，该反应的化学方程式为                   
（7）探究SO₂的性质时，E装置中以NaOH溶液吸收尾气，实验结束后，E装置中可能含有的溶质为___________________(以化学式作答).

研究性学习是综合实践活动重要的组成部分,注重培养学生的问题意识。某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气，进行了下述实验，请参与探究并回答相关问题。
[实验目的]验证臭氧的氧化性强于氧气。
[实验原理]2KI＋O3＋H2O===2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇单质碘变蓝色。
[实验用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。
[实验步骤]
①取a溶液与碘化钾溶液混合。
②取两片用滤纸剪成的纸条，在a和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上。
③将一块玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧。将另一块玻璃片(Ⅱ)置于可控温度的温箱里，尽量地使温箱的温度与消毒碗柜中的温度相等。
④观察现象并进行记录：

时间/min	0	15	30	45	60	90	120
滤纸的 颜色 变化	玻璃片(Ⅰ) 上的滤纸	白色	白色	灰色	浅蓝色	蓝色	蓝色	浅蓝色
玻璃片(Ⅱ) 上的滤纸	白色	白色	白色	白色	灰色	灰色	浅蓝色

请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识，回答下列问题。
（1）实验药品中的a溶液是________溶液。
（2）写出在臭氧消毒柜中产生O3的化学方程式：___________________________。
（3）整个实验过程要保持两块玻璃片所在环境的温度相同的原因是____________________。
（4）从实验数据记录可以得出的结论是________(填序号)。
A．空气中可能也有一定浓度的O3，所以实验数据不可靠，不能达到实验目的
B．氧气也能氧化碘化钾中的碘离子
C．O3的氧化性比O2强
D．O3不仅氧化I－的速率比氧气快，而且有漂白作用
（5）在O3氧化KI的反应中，若有24 g O3发生反应，则转移电子的数目为________。

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
Ⅰ．利用下图装置模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应并研究SO₂的性质：（熔点：SO₂ －76.1℃，SO₃  16.8℃；沸点：SO₂ －10℃，SO₃  45℃）

（1）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，证明二氧化硫具有        性。
（2）乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置(装置Ⅱ中充分冷却)，若装置Ⅳ中有40 mL 3.0mol/L NaOH溶液，反应后增重5.12 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是                             。
（3）某同学将足量的SO₂通入一支装有氯化钡溶液的试管中，未见沉淀生成。向该试管中加入足量_____（填字母），便能产生沉淀。

A．硫化钠溶液

B．氨水

C．盐酸

D．硝酸钾溶液

Ⅱ．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：
称取铁钉(碳素钢)6g放入15mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
（4）甲同学认为X中除Fe^3＋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．氢氧化钠溶液
c．酸性KMnO₄溶液
d．铁粉和KSCN溶液
（5）乙同学取784 mL(标准状况)气体Y通入足量H₂O₂水溶液中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO₂的体积百分数为________  。（保留小数点后一位）
（6）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C0₂气体,产生C0₂的理由是_______________         (用化学方程式表示)。

由Fe₂O₃、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部 分产物略去)：


（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO₂，
无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)                          。
（2）Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是：                                 。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是           。
（3）向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)                。
（4）取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H₂O₂，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I^－时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是：                。