高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

将氯气用导管通入较浓的NaOH和H₂O₂的混合液中,在导管口与混合液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气后混合液中产生的ClO^-被H₂O₂还原,发生剧烈反应,产生能量较高的氧分子,它立即转变为普通氧分子,将多余的能量以红光放出。进行此实验,所用的仪器及导管如下图。

编号	①	②	③	④	⑤	⑥
仪器及 导管				(一个)	(一个)	橡皮管

根据要求填写下列空白:
（1）组装氯气发生器时,应选用的仪器及导管(填写图编号)是           。
（2）实验进行中,按气流方向从左到右的顺序,气体流经的各仪器及导管的编号依次是           。
（3）仪器①的橡皮塞上应有           个孔,原因是         。
（4）实验时,仪器①中除观察到红光外还有           现象。
（5）实验需用约10% H₂O₂溶液100 mL,现用市售30%(密度近似为1 g·cm^-3)H₂O₂来配制,其具体配制方法是               。
（6）实验时仪器①中ClO^-与H₂O₂反应的离子方程式是                 。

甲同学探究NO₂的氧化性；设计了如下实验装置：

（1）该装置的明显缺陷是：________________________。
（2）实验开始后，发现Zn溶解，但未发现有气体逸出，同学猜想可能是因为HNO₃被还原生成NH₄^＋
写出反应的离子方程式：__________________，如何验证该猜想：_______________。
（3）重新调整HNO₃浓度后，发现A中有红棕色气体逸出，设计实验，证明NO₂具有氧化性（药品任意选择，合理即可）

步骤	现象	结论
取少量C中反应后的溶液 置于试管中，__________	__________	NO2具有氧化性

（4）乙同学对甲的实验结果产生质疑，提出假设：
假设一：NO₂氧化了SO₃^2－
假设二：HNO₃氧化了SO₃^2－
问题1：假设二_____（“是”或“否”）合理，
理由：___________________（用化学方程式回答）
问题2：若要验证NO₂具有氧化性，你的实验方案是：_____________________。

（每空2分，共10分）某同学学习过元素周期律、元素周期表后，为了探究同主族元素性质的递变规律，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该同学完成实验报告。
Ⅰ．实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
Ⅱ．实验用品：碘化钠溶液、溴化钾溶液、溴水、氯水、四氯化碳。
仪器：（1）        ；（2）         。(请填写两件主要的玻璃仪器)
Ⅲ．实验内容：

序号	实验方案	实验现象
①	将少量氯水滴入盛有适量KBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡	滴入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为橙红色
②	将少量溴水滴入盛有适量NaI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡	滴入溴水后，溶液由无色变为黄色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为紫色

Ⅳ．实验结论：（3）_________________________________。
Ⅴ．问题和讨论：
①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因：（4）                       。
②由于F₂如同Na过于活泼，很难设计一个简单的置换反应实验验证其氧化性强弱。试列举一项事实说明F的非金属性比Cl强：（5）                        。

某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理：CH₃CH₂Br + NaOHCH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O
实验过程：组装如图所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象。一段时间后，观察到酸性KMnO₄溶液颜色褪去。

（1）甲同学认为酸性KMnO₄溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：                          。
（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，就可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法为：                       。
改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进。
资料一：溴乙烷于55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99％，而消去反应产物仅为1％。
资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快。
资料三：溴乙烷的沸点：38．2℃。
（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是_______，此时发生反应的化学方程式为：                      。
（4）结合资料二、三，有同学认为应将实验装置中烧瓶改成三颈烧瓶并增加两种仪器，这两种仪器是①          。②            。

某实验小组用如图所示装置进行实验以探究Fe^3＋、Cl₂和SO₂的氧化性强弱（夹持仪器已略）。

（1）按图连接好装置，检查装置的气密性后添加药品：向A装置的分液漏斗中加入浓盐酸，在圆底烧瓶中加入固体KMnO₄；向B装置中加入10 mL FeCl₂溶液，棉花浸润________溶液；在C装置的分液漏斗中加入70%的硫酸，向圆底烧瓶中加入固体Na₂SO₃。
（2）打开弹簧夹K₁～K₄，通入一段时间N₂，再将T形导管插入B中，继续通入N₂。通入一段时间N₂的目的是__________________。
（3）关闭K₁，K₃，K₄，打开活塞a 和K₂，逐滴加入浓盐酸，A装置中发生反应的方程式为___________。
（4）当B中溶液变为棕黄色时，停止滴加浓盐酸，夹紧K₂，打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，分别取1 mL溶液滴入_______（填试剂名称）和铁氰化钾溶液可以证明其中含有Fe^3＋和Fe^2＋。此时B中发生反应的离子方程式为____________。
（5）打开K₃和活塞c，逐滴加入70%的硫酸，当B中溶液颜色逐渐变为_____色，停止滴加70%的硫酸，夹紧K₃，打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，并检验其中的离子。此时B中发生反应的离子方程式为______________。
（6）结合实验现象判断Fe^3＋、Cl₂、SO₂氧化性由强到弱的顺序为___________。

(13分)某研究性学习小组用下图装置进行SO₂与FeCl₃溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。

（1）在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在       中，再加水稀释。
（2）下列实验方案适用于在装置A中制取所需SO₂的是      。
a．Na₂SO₃固体与浓硝酸         b．Na₂SO₃固体与浓硫酸
c．CaSO₃固体与稀硫酸         d．碳与热的浓硫酸
（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择      。
a．蒸馏水                   b．饱和Na₂SO₃溶液
c．饱和NaHSO₃溶液           d．饱和NaHCO₃溶液
（4）往FeCl₃溶液中通入足量SO₂，反应的离子方程式为                   。
（5）能表明SO₂的还原性强于I^－的反应现象为__________________。
（6）装置E的作用为________________。
（7）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证C中SO₂与Fe^3＋发生了氧化还原反应，取C中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
上述方案不合理的是         ，理由是                        。

某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：
用如图所示实验装置，在硬质玻璃管B中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，再结合一些步骤，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（已知石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）。

Ⅰ．探究“铁与水蒸气”能否发生反应
（1）如何检查该装置的气密性         。
（2）实验中石棉绒的作用是                   。
（3）反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当         时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应，写出铁与水蒸气反应的化学方程式      。
Ⅱ．探究“铁与水蒸气” 反应的产物
（1）假设还原铁粉反应完全，黑色固体为某种单一成分，为研究黑色固体成分，该研究小组甲同学提出以下假设：
假设一：黑色固体全部是Fe₃O₄  
假设二：黑色固体全部是Fe₂O₃
假设三：黑色固体全部是FeO
乙同学认为即使不通过实验就可以否定甲同学的一个假设，你认为乙同学否认的假设是           ，理由是                                      。
（2）若假设一正确，请设计实验加以验证，完成下列表格（仪器自选)。
限选实验试剂：1 mol·L^-1硫酸、2 mol·L^-1NaOH溶液、新制氯水、澄清石灰水、酸性KMnO₄溶液、KSCN 溶液、品红溶液

实验步骤	预期实验现象与结论
取反应后干燥的固体于试管中，加入足量的1mol·L^-1硫酸溶解

 

某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500 mL 0.5 mol·L^-1的硫酸溶液中，下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。

（1）下列关于图像的说法不正确的是          （填序号，下同）；
①a → b段产生H₂加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率
②b → c段产生H₂较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应
③c以后，产生H₂速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全
（2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L^-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L^-1硫酸的快，可能的原因是________；
①盐酸中c（H⁺）的浓度更大 
②Cl^-有催化作用 
③SO₄^2-有催化作用
④SO₄^2-有阻化作用（使反应变慢） 
⑤Al³⁺有催化作用
（3）要加快铝与硫酸溶液制H₂的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18 mol/L；⑤        ；⑥   _。以上方案不合理的有     ；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。

（1）用分液漏斗、锥形瓶、导管、注射器、双孔胶塞、秒表和铁架台       （选填“可以”、“不可以”）测定锌和稀硫酸反应生成氢气的反应速率。
（2）为证明盐的水解是吸热反应，四位学生分别设计了如下实验方案，其中正确的是___。
甲．在醋酸钠溶液中滴入2滴酚酞，加热后红色加深，说明盐类水解是吸热反应
乙．用等浓度纯碱溶液去油污，热溶液比冷溶液效果好，说明盐类水解是吸热反应
丙．将硝酸铵晶体溶于水，水温下降，说明盐类水解是吸热反应
丁．在氨水中加入氯化铵固体，溶液的pH变小，说明盐类水解是吸热反应
（3）用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，下列操作造成测定结果偏高的是     。
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用待测盐酸润洗
B．滴定前，碱式滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失
C．滴定终点读数时，仰视滴定管刻度，其他操作正确
（4）用物质的量浓度为0.1000 mol/L的KMnO₄（H⁺）溶液滴定未知浓度的H₂C₂O₄（弱酸）溶液，分别取20.00 mL 草酸溶液于3个洁净的锥形瓶中，用标准的KMnO₄（H⁺）溶液滴定至终点，数据如下：

测定次数	第一次	第二次	第三次
初始读数（mL）	0.40	0.90	0.00
终点读数（mL）	25.05	21.00	19.90

已知：相关反应方程式为：5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O
请回答下列问题：
①标准KMnO₄溶液应装在      （选填“酸式”或“碱式”）滴定管中；
②判断已达滴定终点的现象是：____________________________________；
③实验测得草酸溶液的物质的量浓度为_____________mol/L。（保留四位有效数字）

草酸(H₂C₂O₄)溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下:
【查阅资料】KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

【提出假设】假设1:该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn^2＋对该反应有催化作用
假设3:K^＋对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是         。
【设计、完成实验】（1）称取      g草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)，配置500 mL 0.10 mol/L H₂C₂O₄溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和            。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是      (填下列选项的字母序号)。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

实验 编号	烧杯中所加试剂及用量(mL)	控制条件	溶液褪色时间(s)
0.10 mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50 mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制温度65 ℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固体	3.6
4	30	20	x	20	加入5 mL 0.10 mol/LK2SO4溶液	18

则x =               ，假设2成立
（3）由于KMnO₄能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO₄溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO₄溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO₄溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：                    。上述实验中KMnO₄溶液的物质的量浓度为                         。

Ⅰ、某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验，实验装置如图所示：

实验步骤：
①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；
③将Cu丝上提离开液面。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为                   。
（2）拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是      。
（3）若将B中品红溶液换成溴水，通入一段时间后溴水褪色，这说明了二氧化硫具有漂白性，你是否同意这个观点      ，（填“同意”或“不同意”），说明理由          （用离子方程式表示）。
Ⅱ、以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜晶体。其过程如下图所示。

回答下列问题：
（4）配平在滤液（Ⅲ）中发生反应的化学方程式：    NO_x+    H₂O+   O₂=   HNO₃
（5）写出制取硫酸铜的总反应方程式：                。
（6）在上述生产过程中，被循环使用的物质是             。

除去工业尾气中的氮氧化物，常用氨催化吸收法。原理是NH₃与NO_x反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
(一)提供的装置

(二)NH₃的制取
（1）下列有关实验室制备气体的说法正确的有         (填序号)。
①用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气 
②用排饱和食盐水的方法收集氯气
③实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热 
④用无水氯化钙干燥氨气
（2）若选择装置G制取氨气，则分液漏斗中盛装的液体试剂是             。
（3）若选择装置C制取氨气，则反应的化学方程式是                       。
(三)模拟尾气的处理
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：

（4）A装置中反应的离子方程式为__________________________________。
（5）D装置中的液体可换成        (填序号)。
a. CuSO₄         b. H₂O         c. CCl₄        d. 浓硫酸
（6）该同学所设计的模拟尾气处理实验存在的明显缺陷是__________________。

某品牌糖衣片补血剂，除去糖衣后显淡蓝绿色，主要成分是硫酸亚铁，不含其它铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究：

请回答下列问题：
Ⅰ．（1）实验时用10mol·L^-1的浓硫酸配制100 mL 1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液，所需浓硫酸的体积为     mL。
（2）容量瓶所具备的功能是                   (填序号)。
A．配制一定体积准确浓度的溶液         
B．长期贮存溶液
C．常用来代替量筒量取一定体积的液体   
D．用来溶解固体溶质
（3）在下列配制过程示意图中，错误的有（填序号）                  。

（4）下列说法正确的是                 。
A．洗涤烧杯2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B．某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低
C．定容时仰视观察, 所配溶液浓度会偏低
Ⅱ．（1）步骤③中产生的红褐色物质是（填化学式）             。
（2）从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作为：
a.        ， b.洗涤， c.灼烧， d.冷却
（3）若称得固体的质量为ag，则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为       g。

Ⅰ、亚硫酸钠中的硫元素为＋4价，请选择下面所提供的化学试剂，设计简单的实验，证明亚硫酸钠既有氧化性，又有还原性。（所提供的试剂为：溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水）
（1）要说明Na₂SO₃具有氧化性，应选用的试剂是             ，观察到的现象是                       。
（2）要说明Na₂SO₃具有还原性，应选用的试剂是       ，反应的离子方程式是_______________。
Ⅱ、某亚硫酸钠试剂已被部分氧化。为了确定它的纯度，要进行如下实验：
①称取样品 a g；
②将样品溶解；
③在溶液中加入稍过量的盐酸酸化的BaCl₂溶液；
④将沉淀过滤，洗涤、干燥后称重，质量为b g。
试回答：
（1）BaCl₂溶液要用盐酸酸化的原因是                                     ；
（2）BaCl₂溶液要稍过量的原因是                                     ；
（3）判断沉淀是否洗尽的方法是                                      ；
（4）Na₂SO₃样品纯度的计算式是                                       。
III、现有混有少量SO₂杂质的CO₂气体，请选用适当的实验装置，收集纯净干燥的CO₂气体。

①要达到实验目的，按气流从左到右，各接口连接顺序正确的是_______。
A．dcabh        B．feabh       C．feabg
②本实验除去SO₂的原理是利用SO₂的________性质。

[9分] （1）已知锌与稀硫酸反应为放热反应，某学生为了探究其反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	30	120	280	350	370

①反应速率最大的时间段(即0～1、l～2、2～3、3～4、4～5 min)为_____________，原因是__________________________________________________
②反应速率最小的时间段为_________，原因是________________________          ___
（2）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在硫酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率
A．蒸馏水            B．CuCl₂溶液            C．NaCl溶液
你认为他上述做法中可行的是__________________(填相应字母)；
做法中不可行的理由是___________________________________________________。