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

我校高一化学兴趣小组的同学们为探究铁与浓硫酸的反应,设计了如图所示装置进行实验。

（1）实验过程中，观察到B中的实验现象是                ；写出C中发生反应的离子方程式                          。
（2）浓硫酸与足量的铁丝反应一段时间后,若观察到从C中有少量的气泡冒出，此气泡的成分是            。试分析产生该气体的原因                     。
（3）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是                      ；
（4）反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究
①提出假设:
假设1:               ；
假设2:              ；
假设3:溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②已知假设3是正确的，选择合适的试剂，设计实验验证上述假设3，写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:稀HNO₃、氯水、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

实验操作步骤	实验现象	结论
Ⅰ                         ；	；	溶液中存在Fe^3+；
Ⅱ                         。	。	。

 

为了保护坏境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（Fe主要以Fe₂O₃存在）转变成重要的化工原料FeSO₄（反应条件略）．

活化硫铁矿还原Fe³⁺的主要反应为：FeS₂+7Fe₂（S0₄）₃+8H₂O=15FeSO₄+8H₂SO₄，不考虑其它反应，请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H₂SO₄与Fe₂O₃反应的离子方程式是                      ．
（2）检验第Ⅱ步中Fe³⁺是否完全被还原，应选择           （填字母编号）．
A．KMnO₄溶液   B．KCl溶液   C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH到5.2，此时Fe²⁺不沉淀，滤液中铝、硅杂质被除尽，通入空气引起溶液pH降低的原因是               
（4）FeSO₄可转化为FeCO₃，FeCO₃在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料．
已知25℃，101kPa时：
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=﹣1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=﹣1480kJ/mol
FeCO₃在空气中加热反应生成Fe₂O₃的热化学方程式是                      
（5）FeSO₄在一定条件下可制得FeS₂（二硫化亚铁）纳米材料，该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为4Li+FeS₂=Fe+2Li₂S，正极反应式是                         
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe₂O₃，其含量为50%，将a kg质量分数为b%的硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其它杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后溶液呈微酸性，所残留的硫酸忽略不计，按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO₃          kg．

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：      ．

某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀（可能含有CuO、CuS、Cu₂S，其中CuS和 Cu₂S不溶于稀盐酸、稀硫酸）进行探究，实验步骤如下：
Ⅰ．将光亮铜丝插人浓硫酸，加热；
Ⅱ．待产生大量黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；
Ⅲ．冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ产生气体的化学式为               ．
（2）向含微量 Cu²⁺试液中滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，能产生红褐色沉淀．现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中，充分振荡以后，再滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是               ．
（3）为证明黑色沉淀含有铜的硫化物，进行如下实验：

装置	现象	结论及解释
	①A试管中黑色沉淀逐渐溶解 ②A试管上方出现红棕色气体 ③B试管中出现白色沉淀	a．现象②说明褐色沉淀具有          性． b．试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为

（4）CuS固体能溶于热的浓硫酸，请用有关平衡移动原理加以解释：           ．
（5）为测定黑色沉淀中Cu₂S 的百分含量，取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀，在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^﹣+5Cu₂S+44H⁺═10Cu²⁺+5SO₂↑+8Mn²⁺+22H₂O
6MnO₄^﹣+5CuS+28H⁺═5Cu²⁺+5SO₂↑+6Mn²⁺+14H₂O
反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液反应完全．则混合物中Cu₂S 的质量分数为                     ．

某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的化学方程式为_________________________；
（2）B装置的名称是_____________________；
（3）E装置的作用_______________________；
（4）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．请写出反应  的化学方程式：___________________________；
（5）从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？（用离子方程式表示）______________________________.
（6）实验室通常利用质量分数36.5%盐酸（密度为1.14g/mL)与二氧化锰通过反应制取Cl₂。通过计算回答下列问题：（要求有计算过程）
①质量分数36.5%（密度为1.14g/mL)盐酸的物质的量浓度为多少？
②若要制取Cl₂  2.24L（标准状况），理论上需要消耗MnO₂多少克？

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                 。

(Ⅰ)实验室中盐酸的用途十分广泛，常用来制备气体。
（1）某小组同学欲配制230mL0.4mol/L盐酸，则需取用4mol/L盐酸_________mL，实验中需要用到的玻璃仪器有___________、___________、量筒、烧杯、胶头滴管。
（2）下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是___________。

A．容量瓶洗涤后未干燥

B．移液时，有少量溶液溅出

C．定容时，加水不慎超出刻度线，又倒出一些

D．量取溶液时，仰视刻度线

E.装入试剂瓶时，有少量溶液溅出
(Ⅱ)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO₂)与浓盐酸混合加热，在世界上首先得到了氯气。已知Cl₂和碱溶液在不同条件下，得到的产物不同，某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。

图中：A为氯气发生装置；B的试管里盛有15mL30%KOH溶液，并置于水浴中；Ｃ的试管里盛有15mL8%NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的试管里盛有紫色石蕊试液。
请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰，通过__________(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式是__________________。
（2）制取氯酸钾是在装置B中进行的，装置B中制取氯酸钾的化学反应方程式是___________。该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低，原因是氯气中含有杂质，改进方法是_________。
（3）实验中装置D的试管中产生的现象是_______________。
（4）请在装置图方框中画出上述实验还缺少的装置，并注明试剂。
（5）该小组同学认为：SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强。但是如果将SO₂和Cl₂同时通入到品红溶液中，则会发现褪色效果并不像该小组同学想象的那样。请你分析原因(用离子方程式表示)____________________。

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:______________________。

某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有            (填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因            。
（2）装置C的作用是                             。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①                                ；
②                                。
（4）实验证明，Na₂O₂能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式。

某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c表示止水夹)。请评价或完善其方案：

（1）将装置A、C、E相连接，用MnO₂和浓盐酸制取氯气，请回答：
①A中反应的离子方程式：_                。
②E中氢氧化钠溶液的作用                       。在C中加入适量的水可制得氯水．将所得氯水分成两份进行实验，其操作、现象和结论为：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	品红溶液褪色	氯气有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有酸性

③实验Ⅰ推出的相应结论是否合理？________，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）____________。
④实验Ⅱ推出相应的结论是否合理？_______，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）_____________。
（2）将B、D、E相连，在B中装浓硝酸和铜片，可制得NO₂并进行有关实验。
①B中反应的化学方程式________________________。
②先若关闭c，当丁中充满红棕色的NO₂时，再关闭止水夹a、b ，微热试管丁,丁中可观察到的实验现象                     。

掌握物质之间的转化，是学习元素化合物知识的基础。
（1）中学常见的某反应的化学方程式为:A+B→C+D+H₂O(未配平，反应条件略去)。
若C、D均为气体，且都能使澄清石灰水变浑浊。
①请写出该反应的化学方程式               ；
②某探究性学习小组利用图中所列装置实验，证明上述反应中有C、D生成。则a瓶对应的现象是          ，b瓶溶液还可以用         代替。

③装置d中所盛溶液是         。
（2）为研究硝酸置于适量的浓HNO₃和稀HNO₃中（如下图所示）。

①气球的作用是             。
②A中，最终溶液变为浅绿色，发生反应的离子方程式是              。
③B中，无明显变化，该同学进一步探究如下：
假设：Ⅰ常温下铁与浓硝酸不反应。
Ⅱ           。
进行实验，将B中的铁片取出并洗净后，放入CuSO₄溶液中，无明显变化，则说明假设Ⅰ           （填“成立”或“不成立”）。

长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量过氧化钙(CaO₂)固体。甲、乙两位同学发现往水中投入过氧化钙时产生气泡。
【查阅资料】CaO₂与Na₂O₂具有相似的化学性质。
【提出问题】当CaO₂投入足量水中时，最终会生成什么物质呢？
【进行猜想】甲同学认为，生成氧化钙和氧气；乙同学认为，生成氢氧化钙和氧气。
（1）甲同学的猜想明显是错误的，其理由是________________________。
（2）写出乙同学猜想发生反应的化学方程式________________________。
【实验验证】
（3）一同学设计如下实验：取少量CaO₂放入试管中，加足量水充分反应，待没有气体逸出时，滴加几滴_____________，观察到溶液变红，则证明有氢氧化钙生成。乙同学发现红色很快褪去了。他通过查阅资料了解到还生成了一种曾经学习过的物质，请你猜测该物质是_____________。
（4）请你利用如图所示装置设计实验予以证明。
X中CaO₂与水充分反应后的溶液，Y中的固体物质为__________________。打开分液漏斗活塞，使X中溶液滴下，_________(补充完后续试验的操作、现象)，则证明你的猜测合理。

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                。

工业上将纯净干燥的氯气通入到0.5 mol·L^-1 NaOH溶液中得到漂白水。

某同学想在实验室探究Cl₂性质并模拟制备漂白水，上图是部分实验装置。已知KMnO₄与浓盐酸反应可以制取Cl₂。(注：装置D中布条为红色)
（1）配平KMnO₄与盐酸反应的化学方程式：
      KMnO₄+      HCl(浓)  =        KCl +      MnCl₂+      Cl₂↑+      H₂O
（2）如果反应中转移0.5mol电子，则生成Cl₂的物质的量为_______________。
（3）浓硫酸的作用是             。
（4）实验时装置D中的现象是                  。
（5）装置E中发生化学反应的离子方程式为                  。
（6）配制500 mL物质的量浓度为0.5 mol·L^-1 NaOH溶液时，主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和           ，需称量的NaOH的质量是          。

己二酸是一种工业上具有重要意义的有机二元酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，能够发生成盐反应、酷化反应等，并能与二元醇缩聚成高分子聚合物等，己二酸产量居所有二元羧酸中的第二位。实验室合成己二酸的反应原理和实验装置示意图如下：
 

可能用到的有关数据如下：

物质	密度（g/cm^3）	熔点	沸点	溶解性	相对分子质量
环己醇	0.962g/cm^3	25.9℃	160.8℃	20℃时水中溶解度为3.6g，可混溶于乙醇、苯	100
己二酸	1.360g/cm^3	152℃	337.5℃	在水中的溶解度：15℃时1.44g，25℃时2.3g，易溶于乙醇、不溶于苯	146

实验步骤如下：
Ⅰ、在三口烧瓶中加入16mL 50%的硝酸（密度为l.3lg/cm³），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4mL环己醇。
Ⅱ、水浴加热三口烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三口烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65℃之间。
Ⅲ、当环己醇全部加入后，将混合物用80℃-90℃水浴加热约10min（注意控制温度），直至无红棕色气体生成为止。
Ⅳ、趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤得粗产品。
Ⅴ、粗产品经提纯后称重为5.7g。
请回答下列问题：
（1）滴液漏斗的细支管a的作用是________，仪器b的名称为________。
（2）己知用NaOH溶液吸收尾气时发生的相关反应方程式为：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O  NO+NO₂+2NaOH =2NaNO₂+H₂O；如果改用纯碱溶液吸收尾气时也能发生类似反应，则相关反应方程式为：________、________
（3）向三口烧瓶中滴加环己醇时，要控制好环己醇的滴入速率，防止反应过于剧烈导致温度迅速上升，否则可能造成较严重的后果，试列举一条可能产生的后果：__________，
（4）为了除去可能的杂质和减少产品损失，可分别用冰水和________洗涤晶体。
（5）粗产品可用________法提纯(填实验操作名称)。本实验所得到的己二酸产率为________。