高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2% H2O2溶液	无
②	10 mL 5% H2O2溶液	无
③	10 mL 5% H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl3溶液
④	10 mL 5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl3溶液
⑤	10 mL 5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1 FeCl3溶液

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。
（2）常温下5% H₂O₂溶液的pH约为6，H₂O₂的电离方程式为_____________________。
（3）实验①和②的目的是______________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是__________________________。

硝酸是氧化性酸，其本质是NO₃^－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO₃^－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
（1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH₄⁺生成，NH₄⁺生成的原理是产生H₂的过程中NO₃^－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向  右偏转。
① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。
② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO₃^－的氧化性，进行实验Ⅳ：

① 观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH₃的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。

实验小组为探究SO₂的漂白性和还原性，设计了以下实验。
完成下列填空：
（1）．实验室用亚硫酸钠粉末跟硫酸制取二氧化硫，有下列三种硫酸溶液，应选用         (选填编号)，其理由是                                 。
a．98%浓硫酸       b．70%硫酸        c．10%稀硫酸
І．漂白性
（2）．用如图所示装置(气密性良好)进行实 验，观察到如下现象：ⅰ中红色褪去、

ⅱ中无变化。
①足量碱石灰的作用是             。
②从实验中可知使品红的水溶液褪色的 微粒可能是                       。
（3）．实验小组进一步实验如下：取等量相同浓度
的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量Na₂SO₃固体和NaHSO₃固体，两支试管中的品红都褪色，于是得出结论：使品红褪色的微粒肯定是HSO₃^–或SO₃^2–。你认为这一结论是否正确                    ，理由是                      。
ІІ．还原性
（4）．将SO₂通入FeCl₃溶液中，使其充分反应。
①SO₂与FeCl₃反应的离子方程式是         ，如何检验该反应所得含氧酸根离子               。
②实验中观察到溶液由黄色变为红棕色，静置一段时间，变为浅绿色。
已知：红棕色为FeSO₃(墨绿色难溶物)与FeCl₃溶液形成的混合色；Fe³⁺可氧化SO₃^2–。
则②中红棕色变为浅绿色的原因是                                      。

某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

（1）小组同学在实验时，当打开A的分液漏斗的下面活塞后，发现漏斗内的液体未流下，其原因可能是                   。
（2）配平装置E中反应的化学化学方程式：
      MnO₂ +        HCl（浓）       MnCl₂ +         +        
（3）A、E均开始反应，当观察到B、D中的品红溶液均已褪色时，停止反应通气。取下B、D两个试管，分别加热，出现的现象是                。
（4）当小组同学将SO₂和Cl₂按体积比1:1，同时通入到品红溶液时，观察到品红溶液几乎没有出现褪色现象，分析其原因可能是（用化学用语表示）                   。

为研究A的组成与结构，某同学进行了如下实验：

实 验 步 骤	实 验 结 论
（1）将9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g。	（1）A的实验式为          。
（2）通过质谱法测得其相对分子质量为90。	（2）A的分子式为          。
（3）另取9.0 g A，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2（标准状况），若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2（标准状况）。	（3）A中含有的官能团名称为       。
（4）A的核磁共振氢谱有四组吸收峰，其峰面积之比为2︰2︰1︰1。	（4）综上所述，A的结构简式为       。 （5）写出A与NaHCO3反应的化学方程式      。

 

根据下列实验装置回答：

（1）A中反应的化学方程式为_______________________；
（2）B中浓硫酸的作用是___________________________；
（3）C中的现象是____________________；化学方程式___________________；
（4）D的作用是                           。
（5）E中收集的气体是_____________。

磷化铝、磷化锌、磷化钙是目前常见的熏蒸杀虫剂，都能与水或酸反应产生有毒气体膦（PH₃），PH₃具有较强的还原性，能在空气中自燃。卫生安全标准规定，粮食中磷化物（以PH₃计）含量≤0.05mg/kg。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留磷化物含量进行研究：
【操作流程】安装吸收装置→PH₃的产生与吸收→转移KMnO₄吸收溶液→亚硫酸标准溶液滴定
【实验装置】

C中盛有200g原粮；D、E、F 各盛装1.00mL浓度为1.00×10^－3mol/L的KMnO₄溶液（H₂SO₄酸化）。
请回答下列有关问题：
（1）仪器G的名称是         , 以磷化铝为例，写出磷化铝与水反应的化学方程式                  。
（2）检查C装置气密性的方法是：用止水夹夹紧C装置           ，取下上口活塞，漏斗中加入水，打开下口旋塞，观察到                      ，表明装置气密性良好。
（3）实验过程中，用抽气泵反复抽气的目的是                                。
（4）A中盛装KMnO₄溶液是为除去空气中可能含有的              （填“还原”或“氧化”）性气体； B中盛装新制FeSO₄溶液的作用是                        ；
（5）已知D、E、F中发生同一反应，实验中PH₃被氧化成磷酸，写出所发生的化学反应方程式：                          ；
收集装置D、E、F所得吸收液，并洗涤D、E、F，将吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中，加水稀释至25mL，用浓度为5×10^－4mol/LNa₂SO₃标准溶液滴定剩余的KMnO₄溶液，消耗Na₂SO₃标准溶液11.00mL，则该原粮中磷化物（以PH₃计）的含量为          mg/kg。

按图所示装置进行铁和水蒸气反应的实验。

（1）写出试管A中发生反应的化学方程式：____________________，__________________。
（2）为检验生成的气体产物，需从下图选择必要的装置，其正确的连接顺序为（用接口字母表示）____________。描述能证明气体产物的实验现象：_______________________。

（3）反应停止，待试管A冷却后，取少量其中的固体物质，加入过量的稀盐酸充分反应后，进行如下实验：

①试剂X的化学式为__________________。
②用离子方程式和必要文字表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因：_____________________。
③若在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色的原因进行探究。
I．提出假设：
假设1：溶液中的被氧化。
假设2：溶液中的Fe³⁺被氧化。
假设3：___________________________。
___________________________________。
II.设计方案：请对所提出的假设2进行验证，写出实验方案。
____________________________________。
III．方案实施。

O₃氧化海水中的I^－是大气中碘的主要来源，将O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
（1）为探究外界条件对I₂生成速率的影响，做了如下三组实验，填写表中的空白处。

编号	实验目的	反应物	反应前溶液的pH	温度
1	对照组	O3+NaI+H2SO4	5.2	25℃
2	①__________	O3+NaI+H2SO4+FeCl2	5.2	②_____
3	探究温度对反应速率的影响	O3+NaI+H2SO4	③_______	5℃

（2）为测定生成I₂的量，用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中，用 c mol·L^－1
的Na₂S₂O₃标准液滴定，消耗V mLNa₂S₂O₃溶液。
已知：①H₂S₂O₃是一种弱酸；②2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；
②该实验中可选用                (填物质名称)作指示剂；
③反应后溶液中碘的含量为_________g·L^－1；（用字母表示）
④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O₃和O₂，不然会使滴定结果偏___________(填“低”或“高”)。

某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。
        
请回答：
Ⅰ．用图1、2所示装置进行第一组实验。
（1）A极发生反应的电极反应式为                         。
（2）N极发生反应的电极反应式为                         。
（3）滤纸上能观察到的现象有                             。
（4）标准状况11.2L CH₄反应则图2可收集气体                L（标况）
Ⅱ．用图3所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO₄^2－)在溶液中呈紫红色。
（5）电解过程中，X极区溶液的pH            (填“增大”“减小”或“不变”)。
（6）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^－＝FeO₄^2－+4H₂O和           。
（7）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少              g。
（8）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K₂FeO₄+3Zn＝Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂  该电池正极发生的反应的电极反应式为             。

一瓶黄色溶液，可能是FeCl₃溶液、也可能是碘水、还有可能是久置的浓硝酸（提示：久置的硝酸常因溶有少量NO₂而略显黄色）。请设计合理简单的实验探究这瓶黄色溶液的成分。（注意：不考虑以上二种或三种溶液的混合！）
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙、镊子；氯水、四氯化碳、淀粉溶液、KSCN溶液、铁片、铝片、铜片。（注意：不可另选择仪器和试剂！）
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1：黄色溶液是FeCl₃溶液；
假设2：黄色溶液是碘水；
假设3：黄色溶液是久置的浓硝酸。
（2）设计实验方案
基于假设，设计出实验方案（注意：不用在答题纸上作答）。
（3）实验过程
根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
【注意】Ⅰ．在答题纸上按以下方式作答，注意前后内容对应；
Ⅱ．注意文字简洁，确保不超出表格。

编号	实验操作	预期现象和结论
①
②
③

 

某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl₂的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：

（1）下列方法中，可制得的正确组合是__________。
①MnO₂和浓盐酸混合共热；②MnO₂、NaCl和浓硫酸混合共热：
③NaClO和浓盐酸混合；④K₂Cr₂O₇和浓盐酸混合：
⑤KClO₃和浓盐酸混合共热；⑥KMnO₄和浓盐酸混合。
A．①②⑥    B．②④⑥   C．①④⑥     D．全部可以
（2）写出实验室制取Cl₂的离子方程式____________。
（3）若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制得Cl₂的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是__________________________。
（4）①装置B的作用是__________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是_______________。
③装置E的作用是_____________________。
（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确定最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置__________与________之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为____________。
A．湿润的淀粉KI试纸       B．氢氧化钠溶液
C．湿润的红色布条         D．饱和的食盐水

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               。

硫酸工业产生的废气A（主要成分：SO₂、O₂、N₂、CO₂等）排放到空气中会污染环境。某化学兴趣小组对废气A的组成进行探究，请回答下列问题。
（1）同学甲设计实验检验废气A中含有的CO₂，应选择的试剂有           。

A．NaOH溶液

B．酸性KMnO4溶液

C．澄清石灰水

D．盐酸

（2）同学乙欲测定废气A中SO₂的含量，取a L废气A并设计了如下装置进行实验。
①为了保证实验成功，装置A应具有的现象是            ，搅拌的目的是          

②同学丙认为A装置前后的质量差就是a L废气中含有的SO₂的质量，然后进行含量计算。经小组讨论后，同学丁提出疑问，按照同学丙的实验，若废气中SO₂完全被吸收，则最后测定的结果应该偏大，同学丁推断的理由是                             。
（3）兴趣小组的同学查阅资料发现可利用硫酸工业废气A制备皓矾（ZnSO₄•7H₂O）。实验模拟制备皓矾工业流程如下：

①“氧化”中加入硫酸铁发生反应的离子方程式是                      。
②加入Zn粉的目的是                       。
③固体A主要成分是                 。
④操作b得到纯净皓矾晶体，必要的操作是                   、过滤、洗涤、干燥。

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6．0 g放入15．0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①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．铁粉和KSCN溶液   c．浓氨水      d．KMnO₄酸性溶液
②乙同学取336 mL（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2.33 g。由此推知气体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）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__________________
（7）若要测定336mL气体中H₂的含量（标准状况下约有28 mL H₂），可否用托盘天平称量D或E反应前后的质量差的方法做出判断?并说明理由