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

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：      ．

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          。

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      。

 

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)。

某学生在实验室测定一未知浓度的稀盐酸,已知在25ml氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液的PH变化曲线如图所示：

（1）该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为        mol.L^—1
（2）在B点，a     12.5ml(填“>”、“<”或“="”" )。
（3）配制100 mL NaOH标准溶液所需仪器除托盘天平、玻璃棒、胶头滴管外，还需要                 
（4）用          量取20.00 mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液进行滴定。为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取稀盐酸体积均为20.00 mL，三次实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗NaOH溶液体积/mL	19.00	23.00	23.02

该盐酸的浓度约为___________________ (保留两位有效数字)。
滴定达到终点的标志是                                             

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸（夹持和加热仪器均已略去）。实验中可供使用的药品有：Na₂CO₃、NaHCO₃、NH₄HCO₃、Na₂O₂、NaOH溶液和水。

请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式是                               。
（2）撤去装置D中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为D中发生的化学反应是一个         （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）装置F中盛放的是                  溶液，其作用是                                          。
（4）实验过程中，要使NH₄HCO₃充分转化为HNO₃，还要在装置D中通入过量的氧气。甲同学提议在C处连接一个制取氧气的装置，乙同学认为可直接在A中再加入上述提供药品中的一种物质，这种药品的化学式是                 

（１）向Na₂CO₃的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成CO₂气体为止，则在此过程中，溶液的c(HCO₃^－ )变化趋势可能是：①逐渐减小；②逐渐增大；③先逐渐增大，而后减小；④先逐渐减小，而后增大。４种趋势中可能的是　　　。
（２）pH相同的HCl溶液、H₂SO₄溶液、CH₃COOH溶液各100 mL。
①３种溶液中，物质的量浓度最大的是　　　　。
②分别用pH为0.1的NaOH溶液中和，其中消耗NaOH溶液最多的是　　　　。
③反应开始时，反应速率　　　　　　。

A．HCl最快

B．H2SO4最快

C．CH3COOH最快

D．一样快

实验题
Ⅰ以下是有关SO₂、Cl₂的性质实验。
(1)某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO₂和Cl₂的性质。

若从左端分别通入SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？       (填“相同”或“不相同”)；若装置D中装的是V₂O₅(催化剂)，通入SO₂时，打开K通入适量O₂的化学反应方程式为                             。
②SO₂通入B中，溶液颜色退去，则该反应的离子方程式为                   。
(2) 某同学将足量的SO₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入足量(填字母)       ，仍然无法观察到沉淀产生。
A．氨水               B．稀盐酸            C．硝酸钾溶液                   D．硫化钠溶液
(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X，X中S和O的质量比为2∶3；当Cl₂与含X的溶液完全反应后，得澄清溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl₂与含X的溶液反应的离子方程式                              。 
(4)某科研单位利用电化学原理用SO₂来制备硫酸，装置如图

含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO₂的电极为_________极，其电极反应式为                              ；电池的总反应式                                      
Ⅱ实验是化学研究的基础，关于下列各装置图的叙述正确的是             （填序号）

A．装置①可完成多种气体的发生、净化和收集，如铜屑与稀硝酸反应
B．装置②中，a为正极，d为阳极
C．装置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂,、HCl、NO₂等
D．装置④能用于测量气体体积
Ⅲ 用铅蓄电池电解苦卤水（含Cl^－、Br^－、Na⁺、Mg²⁺）的装置如图所示（a、b为石墨电极）。下列说法中正确的是         （填序号）

A．铅蓄电池负极的反应式为：Pb—2e^－=Pb²⁺
B．铅蓄电池放电时，B极质量减轻，A极质量增加
C．铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连
D．电解苦卤水时，a电极首先放电的是Br^－

(10分)某研究性学习小组为探究Cu(OH)₂受热分解产物及产物性质，设计如下实验。

(1)取0．98 g Cu(OH)₂固体加热，质量随温度变化的曲线如图1所示，产物A、B的化学式分别为   和   。
(2)取少量产物B加入足量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在，该反应的离子方程式为                                       。
(3)为证明产物A在加热时能与NH₃反应，某同学设计了如图Ⅱ(夹持装置未画出)所示实验装置。
①简述检查该装置气密性的方法                                           。
②实验过程中观察到两个明显现象： i直玻璃管中固体由黑色变为红色；ii装置乙中固体由白色变为蓝色。能证明产物A与NH₃发生了反应的判断依据的是   (填选项字母)。
a．只有i可以    b．只有ii可以    c．i或ii都可以

某小组同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，并收集一瓶反应产生的气体，设计了如右图所示装置。实验中他们取6.4g铜片与12mL 18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕仍发现烧瓶中有铜剩余。

（1）为防止空气污染，请补画右图虚框中的实验装置，并注明所需要的试剂名称。
（2）写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：
                                                  。
（3）该小组认为铜片未完全溶解，则瓶中可能还有一定量的硫酸剩余，其原因是：
                                                                 。
（4）为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，可选用下列药品中的           （填写字母序号）：

A．铁粉

B．BaCl2溶液

C．银粉

D．Na2CO3溶液

Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：
（1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl₂反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是       

A．FeCl3

B．FeCl2

C．CuCl2

D．FeS

（2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO₃反应，设计了如上图所示的实验装置，请说出装置B的作用：                              。开始加热前        （填“有”或“无”）明显现象。
（3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO₃发生反应。他依据的反应现象是                                                        ；该反应的离子方程式为                              。你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由：                                （若无此空不填）
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe^2＋但不含有Fe^3＋。说明具体的操作和实验现象                                                          。
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO₂共0.02 mol并测得溶液中Fe^2＋和Cu²⁺浓度均为0.02 mol/L，则NO₃^-的物质的量浓度为   
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L（标准状况）。
（4）本次探究实验用掉密度为1.5g·cm^-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：①                          ②                   

(12分)某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物，设计了甲、乙两套装置(图中的夹持仪器均未画出，“△”表示酒精灯热源)，每套装置又可划分为①、②、③三部分。仪器中盛放的试剂为：a—无水乙醇(沸点：78℃)；b—铜丝；c—无水硫酸铜；d—新制氢氧化铜悬浊液。


(1)简述两套方案各自的优点：
甲：__________________________________________________________________，
乙：___________________________________________________________________。
(2)集中两套方案的优点，组成一套比较合理完善的实验装置，可按气流由左至右的顺序表示为_________________________________________________________(例如甲①，乙②)。
(3)若要保证此实验有较高的效率，还需补充的仪器有________，理由_______________。
(4)实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是________________________________。
(5)装置中，若撤去第①部分，其它操作不变，则无水硫酸铜无明显变化，其余现象与(4)相同，推断燃烧管中主要反应的化学方程式：__________________________________。

某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中观察到一些现象，并产生了相关的思考。
(1)向盛KI溶液的试管中滴加氯水，溶液呈棕黄色。如果继续向试管中滴加氯水，充分振荡，溶液逐渐变浅，最后变成无色。写出并配平溶液由棕黄色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：

(2)将KI溶液换成KBr溶液，滴加氯水，溶液呈橙黄色；滴加氯水至过量，颜色没有变化。则Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由强到弱的顺序是                           。
(3)为证明溴单质的氧化性强于Fe³⁺，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈棕黄色。为了证明棕黄色溶液是由于Fe³⁺的存在，而不是溴单质颜色所致，应当采取的补充实验是                                          
(4)在100 mL FeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂（标准状况），溶液中有1/3的Br^—被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为