高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

铁触媒(铁的某氧化物)是工业合成氨的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。
方案一：用下列流程测定铁触媒的含铁量，确定其组成。

（1）步骤④后面需用                      (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
（2）因为通入Cl₂不足量，“溶液B”中还含有                    会影响测定结果。
（3）因为通入Cl₂过量且加热煮沸不充分，“溶液B”中可能含有Cl₂。请设计实验方案检验Cl₂，完成下列实验报告。限选试剂：0.1mol·L^－1酸性KMnO₄溶液、紫色石蕊试液、品红稀溶液、淀粉-KI溶液、0.1moL·L^－1KSCN溶液

实验操作	实验现象与结论

方案二：用下列实验方法测定铁触媒的含铁量，确定其组成。

（4）“干燥管C”的作用是                             。
（5）称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后，测得“干燥管B”增重11.0g，则该铁触媒的化学式可表示为                    。(相对原子质量：C－12  O－16 Fe－56)

Ⅰ（1）写出工业上电解饱和食盐水的化学反应方程式                    
（2）完成以下氧化还原反应的离子方程式
Fe²⁺+    Cr₂O₇^2-+      =       Fe³⁺+      Cr³⁺+
Ⅱ 水滑石是一类重要的阻燃剂。某研究小组为了探究一种碱式碳酸盐类水滑石M（仅含五种常见短周期元素，带结晶水，其摩尔质量为522 g·mol^-1）的组成和性质，设计并完成如下实验：

取52.2g水滑石M进行上述实验，得到4.4g气体乙、15.6g白色沉淀2和23.2g白色沉淀3。
已知：气体甲常温常压下为无色无味液体。回答下列问题：
（1）写出气体乙的结构式          ，白色沉淀2的化学式          。
（2）在惰性气流中加热水滑石M至完全分解的化学方程式为           ，其能够阻燃的原因是_________________________________。
（3）固体1中的某种成分与Cl₂、焦炭在一定条件下发生氧化还原反应，生成一种盐（可作净水剂）和常见的气体氧化物，写出一个可能的化学反应方程式                           ，并设计实验确定气体产物的成分（假设Cl₂已反应完全）：                    。

某研究性学习小组将一定浓度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，须将沉淀从溶液中分离并净化。其具体操作依次为                。
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。

（3）B中试剂为                。
（4）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。

（5）装置C中碱石灰的作用是                   ，实验开始和结束时都要通入过量的空气，请说明结束时通入过量空气的作用是                       。
（6）各装置连接顺序为 e→                        →h。(填字母序号)
（7）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                             。

Ⅰ．甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量，观察A中，发现溶液先呈红色，然后变为黄色。

（1）B中反应的离子方程式是                         ；
（2）为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因，甲同学进行如下实验。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                            ；
（3）资料显示：SCN ^-的电子式为。甲同学猜想SCN^﹣可能被Cl₂氧化了，他进行了如下研究。
①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                 ；
②甲同学通过实验证明了SCN^﹣中氮元素转化为NO₃^﹣，已知SCN^﹣中碳元素没有被氧化，若SCN^﹣与Cl₂反应生成1mol CO₂，则转移电子的物质的量是            mol；
Ⅱ．8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠，氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理，以减轻污染。
请写出NaCN的电子式___________，偏碱性条件下，氰化钠溶液的CN^-被双氧水氧化为HCO₃^﹣，同时放出NH₃，该反应的离子方程式为                         。

某红色固体粉末样品可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究．
查阅资料：Cu₂O在酸性溶液中会发生反应：Cu₂O+2H⁺="Cu" + Cu²⁺+H₂O
探究一：用下图所示装置进行实验，回答下列问题：

（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，                      ，则说明装置A的气密性良好；
（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是              （填选项）

A．稀硫酸和锌片	B．稀硝酸和铁片
C．氢氧化钠溶液和铝片	D．浓硫酸和镁片

（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①           ③（填序号）
①打开止水夹 ②熄灭C处的酒精喷灯 ③C处冷却至室温后，关闭止水夹 ④点燃C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯 ⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气
（4）收集氢气验纯时，最好采用                 方法收集氢气．
探究二:
（5）取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu₂O；此观点是否正确             （填“是”或“否”）若填“否”，则原因是          （用离子方程式说明）；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体．证明样品中一定含有，取少量反应后的溶液，加适量蒸馏水稀释后，滴加                  （填试剂和实验现象），则可证明另一成分存在，反之，说明样品中不含该成分．
探究三：
（6）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3．2g，滤液中Fe²⁺有1．0 mol，则样品中n(Cu₂O)=                 mol．

Ⅰ．某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答：
（1）装置A中蒸馏烧瓶生成SO₂的化学方程式为：                         。
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是              、                 ，这些现象分别说明SO₂具有的性质是           和            ；装置B中发生反应的离子方程式为：                 。
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：                 。
Ⅱ．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用图所示装置进行有关实验。请回答：

（4）试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为：：                 。
（5）下列实验不合理的是           。
A．上下移动Ⅰ中铜丝可控制生成SO₂的量
B．Ⅱ中选用品红溶液验证SO₂的生成
C．Ⅲ中可选用NaOH溶液吸收多余的SO₂
D．为确认CuSO₄生成，向Ⅰ加水，观察溶液颜色
（6）实验中，用ag铜片和VmL18.4mol·L^－1的浓硫酸(98%)放在试管中共热，直到反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，该小组学生认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解，你认为原因是                     。
②下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是         (填序号)。
a．铁粉     b．BaCl₂溶液     c．Ba(NO₃)₂溶液     d．Na₂CO₃溶液

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）。实验模拟制备皓矾流程如下：

①“氧化”中加入硫酸铁发生反应的离子方程式_                    _。
②加入Zn粉的目的是                      。
③固体A主要成分是                       。

课外小组的同学利用下图装置研究铜与稀硝酸的反应。

（1）铜与稀硝酸反应的离子方程式是                       。
（2）实验过程中集气瓶收集到无色气体，由此说明铜与稀硝酸反应生成了NO。某同学认为上述理由不足，原因是__________________（用化学方程式表示）。
（3）同学们经过讨论，决定改用装置B进行反应，实验步骤①～③如下图所示。步骤③拔去注射器的橡胶帽，拉动活塞吸入少量的空气后，迅速盖上橡胶帽。如果观察到              的现象，就能证明铜与稀硝酸反应生成了NO。

某学生用胆矾制取氧化铜固体，并研究氧化铜能否在氯酸钾受热分解实验中起催化作用。实验步骤如下：

①称量a g胆矾固体放入烧杯中，加水制成溶液，向其中滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；
②把步骤①中的溶液和沉淀转移至蒸发皿中，加热至溶液中的沉淀全变成黑色氧化铜为止；
③过滤、洗涤、干燥，称量所得固体质量为b g；
④取一定质量的上述氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀后加热，收集反应生成的氧气，如图所示。
请回答下列问题：
（1）上述各步操作中，需要用到玻璃棒的是__________________（填写前面所述实验步骤的序号）。
（2）由胆矾制备氧化铜的产率（实际产量与理论产量的百分比）为____________×100%。
（3）为保证Cu²⁺沉淀完全，步骤①中溶液的pH应大于10。简述测定溶液pH的操作：____________________________               。
（4）为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化作用，在上述实验①～④后还应该进行的实验操作是                              （按实验先后顺序填写字母序号）。
ａ过滤       ｂ烘干     ｃ溶解     ｄ洗涤     ｅ称量
（5）但有同学认为，还必须另外再设计一个实验才能证明氧化铜在氯酸钾受热分解的实验中起催化作用。你认为还应该进行的另一个实验是                           。

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。