高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
Ⅰ．该小组用右图所示装置进行乙醇制乙烯的实验。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水退色，蒸馏烧瓶中液体呈棕黑色．实验后，将烧瓶中的废液倒入盛有水的塑料桶中。
（1）写出乙醇制乙烯的反应方程式_____________________。该反应属于___________反应。
（2）有一些同学认为：溴水退色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，因为棕黑色物质会与浓硫酸反应生成某气体，该气体能使溴水退色，则该气体与溴水反应的化学方程式为______。
另有一些同学经过细致观察后认为：试管中的另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．这个现象是_________________。
Ⅱ．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2mL乙醇的试管里，反复操作几次．注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化．
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂为___________，出现的主要现象是______________。（用所学的知识回答）
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出三种猜想（请你补足猜想②）．：
①溴与乙醛发生取代反应；②溴与乙醛发生加成反应；③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。
为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；
方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后溶液中Br^-离子的物质的量．
（3）方案一是否可行_____（填“是”或“否”），理由是________________________。
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，若测得反应后n（Br^-）="_______" mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验I：反应产物的定性探究
按下图装置（固定装置已略去）进行实验

（1）A中反应的化学方程式为：                                         。
（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是_____________。
（3）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是           。
（4）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为          。
（5）某同学想用SO₂气体进行喷泉实验（装置如图所示），烧杯中的溶液可以为       （填序号）
a．NaOH溶液        b．饱和NaHSO₃溶液     c．氯水              d． KMnO₄溶液
实验Ⅱ：反应产物的定量探究
（6）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次实验平均消耗该Na₂S₂O₃溶液V mL。若反应消耗铜的质量为ag，则硫酸铜的产率为             （已知：2Cu²⁺+4I^－＝2CuI+I₂，2S₂O₃^2－+I₂＝S₄O₆^2－+2I^－）。

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO₂的排放。
（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的总化学方程式是___________________________________。
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHS0₃时，两种吸收液体积比V(Na₂SO₃): V(NaOH)=                  。
②NaOH溶液吸收了足量的：SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是                  。
（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）。反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲同学认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂溶液可做SO₂吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：
①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCI₂溶液反应生成BaSO₄沉淀。
②                                                 。
为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。
③试管B中试剂是                   溶液；滴加浓硫酸之前的操作是                     。
④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是                               。

某化学研究性学习小组对电解质溶液作出如下的归纳总结(均在常温下)，其中正确的是（  ）
①常温下，pH=1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中离子浓度一定降低
②pH=2的盐酸和pH=1的盐酸，c(H⁺)之比为2:1
③pH相等的四种溶液：a．CH₃COONa、b．C₆H₅ONa、c．NaHCO₃、d．NaOH。其溶液物质的量浓度由小到大的顺序为d、b、c、a
④NH₄HSO₄溶液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7，则c(Na⁺)=2c(SO₄^2-)
⑤已知醋酸电离平衡常数为K_a；醋酸根水解平衡常数为K_h；水的离子积为K_w；则三者关系为K_a·K_h=K_w
⑥甲、乙两溶液都是强电解质，已知甲溶液的pH是乙溶液pH的两倍，则甲、乙两溶液等体积混合，混合液pH可能等于7

A．③④⑥

B．③⑤⑥

C．④⑤⑥

D．①②④

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）某研究小组设计了制备Na₂S₂O₃·5H₂O的装置和部分操作步骤如下。

I.打开K_l，并闭K₂，向圆底烧瓶中加人足量浓硫酸，加热。
II.C中的混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应。
III.过滤C中的混合液。
IV.将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是：_______________。
②II中“停止C中的反应”的操作是_______________。
③IV中将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。Na₂S₂O₃·5H₂O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过___________方法提纯。
④装置B的作用是_______________。
（2）依据反应2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，可用I₂的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品，配制成100mL溶液。取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol·L^-1I₂的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。

编号	1	2	3	4
溶液的体积／mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2标准溶液的体积／mL	19.99	19.98	17.13	20.03

①判断达到滴定终点的现象是________________。
②Na₂S₂O₃·5H₂O在产品中的质量分数是________(Na₂S₂O₃·5H₂O的式量为248，计算结果保留1位小数)。

某溶液中含K^＋、Fe^3＋、Fe^2＋、Cl^－、CO₃^2－、NO₃^－、SO₄^2－、SiO₃^2－、I^－中的若干种，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰。
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。
Ⅲ.取Ⅱ反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl₄，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。下列说法正确的是

A．原溶液中肯定不含Fe^2^＋、NO3^－、SiO3^2^－、I^－

B．原溶液中肯定含有K^＋、Fe^3^＋、Fe^2^＋、NO3^－、SO4^2^－

C．步骤Ⅱ中无色气体是NO气体，无CO2气体产生

D．为确定是否含有Cl^－，可取原溶液加入过量硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀

氯离子插层镁铝水滑石[Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O]是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置（固定装置略去）测定[Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O]的化学式，[Mg₂Al(OH)₆Cl•XH₂O]高温下分解为MgO、Al₂O₃、HCl和水蒸气。

（1）装置连接后首先进行的操作是______________________________。
（2）将一定质量的[Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O]放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131g，则其中MgO的质量是_______g。
（3）若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通过N₂排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N₂ 。
①装置的连接顺序为a→                   （用接口处的小写字母表示）。
②实验过程中装置C吸收HCl气体，没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是_______________。
③完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x=______。
（4）下列实验方案也能测定x值的是   ，并且对不选方案说明不合理的理由：__________（若两个方案都选，此问就不作答）。
方案1：测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量
方案2：测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量
（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg₂Al(OH)₆Cl_1-2x(CO₃)_y • zH₂O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用（2）中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的            (填a、b、c等字母) 。
a．样品质量  b．样品分解后残余物质量   c．装置C的增重

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察①                定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是②       ，你认为还可以作何改进？③                     。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是                     。利用图二做实验时需测量的数据是                                        。

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________。

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，某学习小组进行以下探究活动：
【探究一】
（1）将已除去表面氧化物的铁钉（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）另取铁钉放入一定量浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到干燥气体Y。
①甲同学认为X中可能含有Fe³⁺和Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用__________（填序号）。
a．KSCN溶液    b．铁氰化钾溶液    c．盐酸
②乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式为___          _，充分反应后，加入足量BaC1₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。可推知气体Y中SO₂的体积分数为__________。
【探究二】
据探究一所测SO₂的体积分数，丙同学认为气体Y中可能还含有CO₂和Q气体，因此设计了下列实验装置（图中夹持仪器省略，实验前已将装置中空气排尽）进一步探究。
（3）装置A中的现象是              ，其作用是________________。

（4）为判断CO₂是否存在，需将装置M添加在______________（填序号）；
a．A之前    b．A～B之间    c．B-C之间    d．C～D之间
若存在CO₂，则产生CO₂气体的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
（5）若C中固体变红，D中固体变蓝，则Q是___________（填化学式），产生该气体的原因是__________。
（6）若某气体可能由CO₂、SO₂、H₂中的一种或多种组成，经测定其中氧的质量分数为50%，则该气体的组成可能为__________（填序号）。
a．SO₂    b．H₂、SO₂   c．H₂、 CO₂    d．CO₂、SO₂    e．CO₂、SO₂、H₂

某研究性学习小组将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO₃；乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)₂；
丙同学认为沉淀可能是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物。（查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水）
Ⅰ、（1）按照甲同学的观点，发生反应的离子反应方程式为______________________；
（2）在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是    。
Ⅱ、请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（1）各装置连接顺序为_________→_________→___________。
（2）能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，可利用下列装置通过实验测定其组成。

（1）装置C中碱石灰的作用是_________________________________________。
（2）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为_______。

将绿矾（FeSO₄•7H₂O）隔绝空气条件下加强热分解，已知产物全部为氧化物，为探究绿矾分解的反应产物，某同学进行了以下实验：
【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态，该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应的溶液，进行以下猜想和实验：

猜想	实验操作	预期现象
猜想一：铁元素只显        价	① 取溶液样品，滴入KSCN溶液； ②取溶液样品，滴入稀酸性KMnO4溶液	加入KSCN溶液无明显现象 稀酸性KMnO4溶液颜色
猜想二：铁元素只显        价	加入KSCN溶液呈       色； 稀酸性KMnO4溶液颜色无变化
猜想三：铁元素显+2，+3价	加入KSCN溶液呈血红色； 稀酸性KMnO4溶液颜色褪色

【实验二】为进一步探究该反应的产物，进行了如下图所示的实验：

（1）实验开始时，点燃C处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO₂，其目的是          。
（2）饱和NaHCO₃的作用是       ，其水溶液呈碱性的原因（用离子方程式解释）             。
（3）该组同学称取了55.6克绿矾按如图装置进行试验，待绿矾分解完全后，E瓶中只出现白色沉淀且质量为23.3克；C中固体产物加入足量稀硫酸中，固体产物全部溶解，取溶液样品，加入KSCN，溶液呈血红色，取另一份溶液，加入酸性KMnO₄，不褪色。根据这些实验现象和数据，可以得知绿矾分解的化学方程式为                             。
（4）该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是                           。

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
（1）硫离子的结构示意图为______________ ,加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为___________________________________________________
（2）(NH₄)₂SO₄是常用的化肥和化工原料，受热易分解，某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH₄)₂SO₄在260℃~400℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)

实验1：连接装置A→B→C→D，检查气密性。按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol／L盐酸70.00mL)通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂。品红溶液不褪色。取下装置B，加入指示利。用0．2000mol／L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25．00mL．经检验滴定后的溶液中无SO₄^2-。
①仪器X的名称是________________
②装置B内溶液吸收气体的物质的量是_______mol。
实验2：连接装置A→D→B，检查气密性。按图示重新加入试剂；通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH₄)₂SO₄完全分解无残留物。停止加热，冷却。停止通入N₂，观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
③检查装置D内溶液中有SO₃^2-无SO₄^2-的实验操作和现象是__________________________________
④装置B内溶液吸收的气体是__________________
⑤(NH₄)₂SO₄在400℃分解的化学方程式是___________________________

亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛；外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究：
㈠鉴别NaCl和NaNO₂
（1）测定溶液PH
用PH试纸分别测定0.1mol·L－1两种盐溶液的PH，测得NaNO₂溶液呈碱性。NaNO₂溶液呈碱性的原因是 ________________________（用离子方程式解释）。NaNO₂溶液中c(HNO₂)=              (用溶液中其它离子的浓度关系式表示)
（2）沉淀法
取2mL0.1 mol·L^－1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液。两只试管均产生白色沉淀。分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO₂溶液的试管中沉淀溶解。
该温度下K_sp（AgNO₂）＝2×10^－8 (mol·L^－1)²; K_sp(AgCl)＝1.8×10^－10(mol·L^－1)²
则反应AgNO₂(s) +Cl^－(aq) AgCl(s)+ NO₂^－(aq)的化学平衡常数K=
（3）氧化法
取2mL0.1 mol·L^－1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴酸性KMnO₄溶液。使酸性KMnO₄溶液褪色的是NaNO₂溶液。该反应的离子方程式为             。
㈡NaNO₂性质探究
该兴趣小组同学用下图装置探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。

已知： 气体液化的温度：NO₂ 21℃ 、 NO –152℃
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为（从左向右连接）：A→        →    ______→_______→_______；组装好仪器后，接下来进行的操作是________________。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气。
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①如何确认A中产生气体是否含有NO _________。（写出实验操作、现象和结论）
②装置E的作用是_______________________。
③若向D中通入过量O₂,则装置B中发生反应的化学方程式为____________。

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__________