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

“稳定性二氧化氯溶液”是淡黄色透明液体，广泛应用于食品卫生等领域的杀菌消毒。ClO₂沸点11℃，是一种黄绿色的气体，易溶于水。ClO₂稳定性较差，“稳定性二氧化氯溶液”是以碳酸钠为稳定剂，有效成分为NaClO₂。

某合作学习小组的同学拟证实其中的有效成分并测定二氧化氯的含量（用样品和酸反应产生二氧化氯的质量与样品质量的比值来衡量）。请回答下列问题：
（1）为证实“稳定性二氧化氯溶液”中含有钠离子，其正确的操作步骤是：                              。
（2）为测定“稳定性二氧化氯溶液”中二氧化氯的含量，现进行以下操作：①取mg（2g左右）试样，置于烧瓶中，向分液漏斗中加入10mL盐酸溶液；②在锥形瓶中加入4g碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；③在玻璃液封管中加入水；④将分液漏斗中的盐酸溶液放入烧瓶中，关闭旋塞。缓慢加热烧瓶，使产生的二氧化氯气体全部通过导管在锥形瓶中被吸收；⑤将玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失(I₂+2S₂O₃^2-=2I^- +S₄O₆^2-)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
（Ⅰ）NaClO₂与盐酸反应生成ClO₂（还原产物为Cl^-），该反应的化学方程式为：
             ；ClO₂通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，二氧化氯被还原为氯离子，该反应的离子方程式为：                 。
（Ⅱ）装置中玻璃液封管的作用是：             ；如何确定烧瓶中的二氧化氯全部被锥形瓶中的液体吸收                。
（Ⅲ）“稳定性二氧化氯溶液”中，ClO₂的质量分数为             （用m、c、V表示）。

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．

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验。请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式为___________________________。
在此反应中，浓硫酸所体现的主要性质是______（填序号）
A酸性 B强氧化性 C脱水性 D吸水性 E强腐蚀性 F不挥发性
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是_____________，其作用是_________________________  。
（3）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生，此时B中现象是                              。                                                                        
B中应放置的液体是(填字母)__________________。
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．浓溴水       d．饱和NaHSO₃溶液

某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄•7H₂O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为                               。
⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是                                。
⑶“酸浸”时所加入的酸是                (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是                          。
⑷操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是               。
⑸“调pH为2~3”的目的是                                         。
⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄·7H₂O），其原因可能是              。

某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：
（一）制取氧化铜
①称取2 gCuSO₄·5H₂O研细后倒入烧杯，加10 mL蒸馏水溶解。
②向上述CuSO₄溶液中逐滴加入NaOH溶液，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到蒸发皿，加热至沉淀全部变为黑色；
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤，晾干后研细备用。回答下列问题：
⑴上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是                     （填实验序号），
⑵步骤②中洗涤沉淀的操作是                                      。
（二）证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较，用下图装置进行实验，实验时均以生成25 mLO₂为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见下表：

实验序号	KClO3质量	其它物质质量	待测数据
④	1.2 g	无其他物质
⑤	1.2 g	CuO  0.5 g
⑥	1.2 g	MnO2  0.5 g

            
回答下列问题：
⑶上述实验中的“待测数据”是指                           。
⑷本实验装置图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成，此处所用滴定管是                （填“酸式”或“碱式”）滴定管。
⑸实验④、⑤、⑥中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如右图，分析右图能够得出的实验结论是                                       。

某同学为了研究乙酸的性质，进行了如下实验：
（一）该同学利用下图所示的仪器和药品，设计了一个简单的一次性完成实验装置，来验证乙酸、碳酸和苯酚溶液酸性强弱。

（1）实验装置的连接顺序是：A→  →  →   → C →   →   →   →   →J
（2）写出实验中能说明碳酸比苯酚的酸性强的化学方程式　                    。
（二）为了研究乙酸的酯化反应，该同学进行了如下实验，步骤如下：在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：
（1）反应中浓硫酸做__________剂和吸水剂（或脱水剂）。
（2）如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加醋酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是_________________。
（3）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。若需要在图中圆括号内填入适当试剂，在方括号内填入适当分离方法。
 
下列试剂和分离方法正确的是              。
A．试剂a是氢氧化钠溶液，试剂b是稀硫酸；分离方法①是蒸馏，分离方法②是分液，分离方法③是蒸馏
B．试剂a是饱和碳酸钠溶液，试剂b是稀硫酸；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏，分离方法③是蒸馏
C．试剂a是饱和碳酸钠溶液，试剂b是稀硝酸；分离方法①是过滤，分离方法②是分液，分离方法③是蒸馏
D．试剂a是氢氧化钠溶液，试剂b是盐酸；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏，分离方法③是分液
（4）该同学在查阅资料时发现，乙酸和乙醇的酯化反应是分两步反应进行的，其反应的过程如下：

a．你认为其中属于加成反应的是         （填反应序号，在①②③④中选取）
b．在有机羧酸和醇的酯化反应中，脱水时，羧酸脱      基。为了探究酯化反应中的脱水方式，一般采取同位素示踪法，你认为用¹⁸O同位素进行标记时，下列标记正确的是          。
A．¹⁸O只能标记在醇羟基上
B． ¹⁸O只能标记在羧酸的羟基上
C．¹⁸O可以标记在醇羟基上，也可以标记在羧酸的羟基上
D．¹⁸O可以标记在醇羟基上，也可以标记在羧酸的羟基上，还可以标记在羧酸的羰基
上

兴趣小组的学生根据Mg与CO₂反应原理推测钠也能在CO₂中燃烧，为了确定其产物并进行实验论证，某同学设计了下列装置进行实验（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd。请回答下列问题：

（1）上图装置2中应盛放                  溶液（写化学式）。
（2）为了使反应随开随用，随关随停，上图方框内应选用    装置（填上图字母代号）。
（3）检查装置的气密性完好并装好药品后，在点燃酒精灯前，应先进行1装置的操作，待装置  （填数字编号）中出现   现象时，再点酒精 灯，这步操作的目的是
（4）①若装置6中有黑色沉淀生成，装置4中残留固体（只有一种物质）加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为        。
②若装置6中溶液无明显现象，装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为          。
（5）指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳。当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验，验证装置4中的残留固体中是否有Na₂O和C：

已知1，2-二氯乙烷常温下为无色液体，沸点为83.5 ℃，密度为1.23 g·mL^-1，难溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。乙醇的沸点为78.5 ℃。某化学课外活动小组为探究1，2-二氯乙烷的消去反应，设计了如图所示的实验装置（加热装置略去）。
（1）如图所示，连接好仪器装置之后，首先需进行的操作是              。
（2） 向装置A中大试管中加入1，2二氯乙烷和              (写名称)；并向装置C中试管里加入适量溴水。A中发生反应的化学方程式是                             。
（3）与装置A中大试管相连接的长玻璃管除导气外的作用是 __________________，装置B的作用是 _________________。
（4）证明1，2-二氯乙烷已发生消去反应的现象是_______________，还可通过什么实验加以验证：________________________________________。

某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F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中发生反应的离子方程式是                             。
（2）装置A中的烧瓶内固体可选用              （选填以下选项的代号）。
A.碱石灰    B.浓硫酸    C.生石灰    D.五氧化二磷    E.烧碱
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从右图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格。B                、D                、E                。
（4）氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：                       ；装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵：                                        。
（5）若从装置C的G处逸出的尾气中含有N₂和少量C1₂，应如何处理？
                                                                        。

过碳酸钠（2Na2CO₃·3H₂O₂）是一种多用途的新型消毒剂，可有效杀灭“甲型    H1N1流感”病毒。已知过碳酸钠是一种可溶于水的白色细小颗粒状粉末，50℃可分解，其3％的水溶液的pH约为10.5，过碳酸钠具有Na2C03和H202的双重性质。
（1）为探究过碳酸钠的性质，某同学用试管取适量过碳酸钠溶液，滴加酚酞试液。开始可能观察到的现象是             ，产生此现象的原因是            （用离子方程式表示），微热并振荡试管后又可能观察到            现象。
（2）已知过碳酸钠遇稀硫酸可产生两种气体。某化学课外活动小组利用以下装置完成了系列实验。  

请回答下列问题：
①甲同学用装置I验证产生的两种气体，B中盛有足量的Ba（OH）₂溶液，若观察到的现象是              ，则证明有              气体生成；简述验证另一种气体的方法                                                  ；
②乙侧学把上述装置组合，用于测定2Na2CO₃·3H₂O样品中Na₂CO₃的含量。按气流从左到右的方向，装置I、II、III的连接顺序是                      （填装置序号）；  B、E中应分别盛放              、           ；装置III中通空气的目的是                                 。

I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈^2－+ 2I^－= 2SO₄^2－+ I₂  （1）
平均反应速率的计算式为v(S₂O₈^2－)=。
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃^2－+ I₂ =" " S₄O₆^2－+ 2I^－  （2）
反应(1)生成的I₂立即与S₂O₃^2－反应，生成无色的S₄O₆^2－和I^－。S₂O₃^2－耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。

实 验 编 号	①	②	③	④	⑤
试剂 用量 (mL)	0.20  mol·L^-1(NH4)2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
0.20  mol·L^-1KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
0.010  mol·L^-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
0.20  mol·L^-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
0.20  mol·L^-1(NH4)2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃时，反应时间Δt（s）	32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S₂O₈^2－)=                    mol·(L·s)^-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）                     
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃。反应如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；
Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的主要操作包括：                                                                   。

(8分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值,体积已换算成标准状态））：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min）反应速率最大       ，原因是                                                        。
（2）哪一段时段的反应速率最小                    ，原因是                    
                                           。
（3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）               。
（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：

A．蒸馏水

B．NaCl溶液

C．Na2CO3溶液

D．CuSO4溶液

你认为可行的是（填编号）                       。

固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应，甲组同学用如图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。

（1）仪器B的名称是__           ______。
（2）试验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为_________；Ⅳ发生反应的化学方程式为________；Ⅴ中的试剂为_____________      。
（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅱ—Ⅴ—Ⅵ，此时Ⅱ中现象为___          _____，原因是___  _______________。
（4）经上述反应，2.5g化合物A理论上可得0.56L（标准状况）M；则A的化学式为_________        _______。

某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息：NaHCO₃在潮湿的空气中会缓慢分解成Na₂CO₃、H₂O和CO₂。为了验证这一信息，该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO₃样品混合均匀后，进行如下实验：

（1）在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为bg。用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为cg。残留在蒸发皿中的固体是（填化学式）_________。
（2）另称取相同质量的样品放入锥形瓶中，实验装置如右图所示。为了保证实验成功，所选用针筒的最大刻度值应大于或等于_________（mL）。（设实验在标准状况下进行，请把合适的答案编号都挑选出来）

A．[(b－a)/84]×22.4×1000 mL

B．[(b－c)/31]×22.4×1000 mL

C．[(c－a)/106]×22.4×1000 mL

D．[(c－a)/106]×2×22.4×1000 mL

某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：
【探究一】设计右图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
             
（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为        。
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是        。
（3）装置E中的现象是        。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
（4）待硬质试管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于        后，将所得溶液分成两份。
（5）一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分（选填序号，下同）        。；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分
①一定有Fe₃O₄，可能有Fe   ②Fe₃O₄和Fe   ③只有Fe₃O₄   ④只有Fe
（6）另一份用___        （填仪器名称）加入        ，可以证明溶液中存在Fe²⁺。
【探究三】设计如下流程利用上述滤液制取绿矾晶体（FeSO₄·7H₂O）。
滤液FeSO₄溶液FeSO₄·7H₂O晶体
（7）步骤I中加入洁净废铁屑的作用是               （用化学方程式表示）。
（8）步骤II从FeSO₄稀溶液中得到FeSO₄·7H₂O晶体的主要操作包括        、趁热过滤____、再过滤。为防止FeSO₄变质，该流程中还需注意的问题有        。
【探究四】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。

（9）试剂b的化学式是        ____。
（10）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为        ；根据计算结果判断反应后硬质试管B中固体物质的成分是        。