高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

Ⅰ．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                   。
Ⅱ．溴酸钾具有毒性，是一种常用的分析试剂和氧化剂，实验室中制备过程如下：

已知反应②是复分解反应，根据上述转化关系回答下列问题：
（1）反应①的化学方程式为                  ．
（2）反应②的化学方程式为                  ．
（3）现向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加KBrO₃的物质的量的关系如图所示．请回答下列问题：

①已知b点时，KI反应完全，转移的电子数为                      ．
②b→c过程中，仅有一种元素的化合价发生了变化．则反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为                        ．
③d点时，n（KBrO₃）为                   ．

（14）铬是一种银白色金属，化学性质稳定，以+2、+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr₂O₃ ，含有Al₂O₃、SiO₂等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na₂Cr₂O₇·2H₂O（已知Na₂Cr₂O₇是一种强氧化剂），其主要工艺流程如下：

查阅资料得知:
①常温下，NaBiO₃不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr³⁺转化为CrO₄^2－
②常温下，Ksp[Cr(OH)₃]=6.3×10^-31
回答下列问题：
（1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr₂O₃为原料，利用铝 热反应制取金属铬的化学方程式                        。
（2）酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是            。
（3）固体E的主要成分是Na₂SO₄，根据下图分析操作a为              、             。

（4）已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr₂O₇^2-，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如下：

①Cr(OH)₃的化学性质与Al(OH)₃相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为                                  ；
②下列溶液中可以代替上述流程中Na₂S₂O₃溶液的是       （填选项序号）；

A．FeSO4溶液

B．浓H2SO4

C．酸性KMnO4溶液

D．Na2SO3溶液

③调整溶液的pH=5时，通过列式计算说明溶液中的Cr³⁺是否沉淀完全          ；
④上述流程中，每消耗0.1molNa₂S₂O₃转移0.8mole^-，则加入Na₂S₂O₃溶液时发生反应的离子方程式为                                   。

草酸亚铁和草酸铁常用作照相显影剂或制药工业。I．某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·2H₂O)分解产物的实验探究。他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出)，干燥管B、G中装有无水氯化钙，试管D、F、I中盛有澄清石灰水。

（1）烧瓶A中盛有饱和NH₄C1和饱和NaNO₂的混合液，常用于实验室制N₂，则该反应的化学方程式为_____________________________。
（2）实验时先打开活塞a，并加热烧瓶A一段时间，其目的是___________________。
（3）①试管D中出现浑浊，证明分解产物中有____________存在。
②证明分解产物中存在CO的现象是______________________________。
③要证明分解时产生的另一种气态产物的存在，应该如何改进装置______________。
④将C中充分反心后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中，固体完全溶解且无气体放出，取反应液加入KSCN溶液无血红色，证明固体产物为_____________(填化学式)。
II．三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。已知草酸铁晶体在低温时溶解度较小。
（4）利用工业FeCl₃(含杂质)制取纯净的草酸铁晶体【Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O】的实验流程如下图所示：

①溶液X为浓盐酸，目的是_________________。
②上述流程中FeCl₃可用异内醚萃取，其原因是__________________。
③所得Fe₂(C₂O₄)₃·5H₂O需用冰水洗涤，其目的是___________________。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室中用KMnO₄标准溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄标准溶液应置于__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

工业生产中会产生大量的废铁屑，可将其“变废为宝”制成化工原料氯化铁。实验室中利用下图所示装置探究由废铁屑制备FeCl₃·6H₂O晶体的原理并测定铁屑中铁单质的质量分数（杂质不溶于水且不与酸反应）。

（1）装置A的名称为                    。
（2）检验该装置气密性的具体操作如下：
①关闭             ；打开弹簧夹K₁；
②向水准管中加水，使水准管液面高于量气管液面；
③                 。
取m g废铁屑加入B装置中，在A中加入足量的盐酸后进行下列操作：
Ⅰ．打开弹簧夹K₁，关闭活塞b，打开活塞a，缓慢滴加盐酸。
Ⅱ．当装置D的量气管一侧液面不再下降时，关闭弹簧夹K₁，打开活塞b，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a、b。
Ⅲ．将烧杯中的溶液经过一系列操作后得到FeCl₃·6H₂O晶体。
请回答：
（3）用离子方程式表示烧杯中足量的H₂O₂溶液的作用：                    。
（4）实验结束后，量气管和水准管内液面高度如上图所示，为了使两者液面相平，应将水准管     （填“上移”或“下移”）。
（5）由FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的操作过程中不需要使用的仪器有     （填选项序号）。
a.蒸发皿  
b.烧杯  
c.酒精灯  
d.分液漏斗  
e.坩埚  
f.玻璃棒  
g.漏斗
（6）实验结束后，若量气管内共收集到VmL气体（已换算成标准状况），则此废铁屑中铁单质的质量分数为                 。

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO₂的排放。
（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的总化学方程式是___________________________________。
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHS0₃时，两种吸收液体积比V(Na₂SO₃): V(NaOH)=                  。
②NaOH溶液吸收了足量的：SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是                  。
（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）。反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲同学认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂溶液可做SO₂吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：
①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCI₂溶液反应生成BaSO₄沉淀。
②                                                 。
为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。
③试管B中试剂是                   溶液；滴加浓硫酸之前的操作是                     。
④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是                               。

某课外学习小组在学习了Na₂O₂与CO₂的反应后，认为Na₂O₂与SO₂应该也可以反应。他们设计了下图装置（夹持装置已略去，装置的气密性良好）进行实验，探究SO₂与Na₂O₂反应的产物，请按要求回答下列问题。

Ⅰ﹒写出装置A中发生反应的化学方程式：___________________________
Ⅱ﹒装置D的作用：除了可以防止空气中的CO₂、水蒸气等进入C中与Na₂O₂反应，还可以_____________
Ⅲ﹒在通入足量的SO₂与Na₂O₂充分反应后，他们对C中固体产物提出如下假设：
假设1：只有Na₂SO₃；
假设2：_________；
假设3：既有Na₂SO₃，又有Na₂SO₄。
（1）若假设1成立，写出SO₂与Na₂O₂反应的化学方程式：________________
（2）为进一步确定C中反应后固体产物的成分（Na₂O₂已反应完全），甲同学设计了如下实验：

甲同学由此得出结论：产物是Na₂SO₄，该方案是否合理______（填“是”或“否”），理由是_____________
（3）乙同学设计了如下实验验证假设3成立，请帮助他完成下表。

实验步骤	现象
①取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解。	固体全部溶解
②向上试管中加入过量的_____________，将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。	KMnO4溶液__________
③向步骤②反应后的试管中，加入适量的BaCl2溶液。	产生白色沉淀

步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO₄溶液中，发生反应的离子方程式为：__________

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中发生反应的离子方程式：________________________________________。
（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．生石灰  
C．二氧化硅  
D．五氧化二磷  
E．烧碱
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B         ，D___________，E       。(均填编号)
（4）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是__                  。
（5）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：___               ；其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为        ；当a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗数常数为        mol^-1(用含a、b的代数式表示)；
（6）从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？                 。

某学生探究AgCl、Ag₂S沉淀转化的原因。

步 骤	现  象
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合	产生白色沉淀
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液	沉淀变为黑色
Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液	较长时间后，沉淀变为乳白色

（1）Ⅰ中的白色沉淀是         。
（2）Ⅱ中能说明沉淀变黑的的离子方程式是     ，沉淀转化的主要原因是      。
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO₃溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ．向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀
ⅱ．向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀
①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是      。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀______。
（4）该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。

现 象	B：一段时间后，出现乳白色沉淀
C：一段时间后，无明显变化

①A中产生的气体是_________。
②C中盛放的物质W是_________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下（请补充完整）：
2Ag₂S +      +    + 2H₂O  4AgCl +   + 4NaOH
④B中NaCl的作用是_______。

某兴趣小组依据CO₂+2Mg=2MgO+C，推测Mg与SO₂在隔绝空气条件下反应后，剩余固体M可能含有MgO、S、MgS、Mg中的一种或几种。为了验证推测，进行以下实验。请回答有关问题。
实验Ⅰ 按下图所示进行实验。

（1）实验前需除去镁条表面氧化膜。用简易的物理方法除氧化膜的操作是         ；
（2）实验室制取二氧化硫的化学方程式为              ；
（3）上述装置存在不合理之处，请提出1项改进建议                   ；
（4）实验时，先通入SO₂直到         现象出现后，再点燃酒精灯；此操作目的是            。
实验Ⅱ 确定固体M的成分。
实验装置如图所示。

将分液漏斗中稀硫酸（足量）
加入到烧瓶中，完全反应后，实验现象如下：

装置	A	B	C	量气管
现象	有残留 固体	产生白色ZnS沉淀	溴水 未褪色	进入气体 v mL（标况）

（5）实验时，B装置中反应的化学方程式为                       ；
（6）已知镁的相对原子质量为24，则固体M中金属镁的质量为     g；实验前装置内有空气，对金属镁质量的测定结果的影响是     （填偏低、偏高、无影响）；
（7）依以上实验，可确定固体M的成分有    种（填数字）。

下图是丁烷裂解的实验流程：（提示：丁烷在一定条件下裂解的可能方程式为：
C₄H₁₀C₂H₆+C₂H₄，    C₄H₁₀ CH₄+C₃H₆）
连接好装置后，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等…‥

（1）这三步操作的先后顺序依次是                      ；
（2）简要说明排空气的方法______________。
（3）写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式                     
（4）若对E装置中的混合物（溴水足量），再按以下流程实验：

①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是：Ⅰ______Ⅱ______，Na₂SO₃溶液的作用是（用离子方程式表示）           ．
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数请写出B的结构简式            ．
（5）假定丁烷完全裂解当（E+F）装置的总质量比反应前增加了0．7 g， G装置的质量减少了1．76 g，则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n （CH₄） : n （C₂H₆） =______（假定流经D、G装置中的气体能完全反应）

某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物，进行了下列实验活动：
【提出假设】
假设1：气体生成物只有SO₂；
假设2：气体生成物只有H₂；
假设3：                     。
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图：

（1）在装入药品前，甲同学检查装置A 的气密性，方法是                  。
（2）乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设，他排除的是假设              ，理由是               。
（3）如果实验中观察到装置B 中溶液褪色，装置F 和装置G 中无明显变化，则假设                   成立，实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1∶2，则在M 的硫酸盐中，M 元素的化合价为              。
（4）如果假设3 正确，填写下表中的实验现象：

（5）装置C 的作用是             ，装置D 的作用是                 。
（6）如果装置A 中放入的金属M 的质量为11．2 g，加入适量浓硫酸，反应完成后，装置B中溶液褪色，装置A 中金属无剩余；反应后G 的质量增加了0．9 g；取少量装置A 中溶液稀释，分为两份，一份滴加KSCN 溶液，溶液变红色，另一份滴加酸性KMnO₄溶液，溶液褪色。如果装置A 中溶液内的金属离子浓度相等，则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是                      。

某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图所示。

实验一：电解饱和食盐水。
（1）配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、                  。
（2）电解饱和食盐水的化学方程式为                 。
实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下，电解1mol·L^-1 NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁mL气体，同时，在Y处收集到V₂mL气体，停止电解。结果发现V₂<V₁，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：
ⅰ.有部分Cl₂溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O₂生成。
（3）设计实验证明有部分Cl₂溶于NaCl溶液中。实验方案为：取少量           电极附近溶液。
（4）证明有O₂生成并测定O₂的体积。按如右图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V₂mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V₃mL气体(设V₁、V₂、V₃均在相同条件下测得)。

①装置A的作用是                。
②本实验中，观察到________________的现象，说明石墨电极上有O₂生成。
③实验中是否需要预先除尽装置中的空气？             （填“是”或“否”）。
（5）实验二中，在石墨电极上产生的Cl₂的总体积为         mL（用代数式表示）。

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素。
研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg>Al>Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是_______________________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5 mol/L及2 mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过________可以说明浓度对化学反应速率的影响。

实验二：同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
P₄(s，白磷)＋5O₂(g)===P₄O₁₀(s)  ΔH₁＝－2983.2 kJ·mol^－1①
P(s，红磷)＋5/4O₂(g)="==1/4" P₄O₁₀(s)  ΔH₂＝－738.5 kJ·mol^－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为                   。相同状况下，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。）

草酸亚铁晶体的化学式为FeC₂O₄·2H₂O，它是一种淡黄色结晶粉末，有轻微刺激性，加热时可发生如下分解反应：FeC₂O₄·2H₂OFeO +CO₂↑+CO↑+H₂O
（1）请你用下图中提供的仪器（可以重复选用，但每种仪器至少选用一次），选择必要的试剂[供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液]，设计一个实验，检验FeC₂O₄·2H₂O加热时分解产生的气态产物（包括水蒸气）（部分加热装置和夹持仪器在图中略去）。在答题卡上填写下表（可以不用填满，也可以补充）。

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
D	NaOH溶液

（2）按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是           。
（3）反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末（混合物）产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是                          。

实验小组为探究SO₂的漂白性和还原性，设计了以下实验。
完成下列填空：
（1）．实验室用亚硫酸钠粉末跟硫酸制取二氧化硫，有下列三种硫酸溶液，应选用         (选填编号)，其理由是                                 。
a．98%浓硫酸       b．70%硫酸        c．10%稀硫酸
І．漂白性
（2）．用如图所示装置(气密性良好)进行实 验，观察到如下现象：ⅰ中红色褪去、

ⅱ中无变化。
①足量碱石灰的作用是             。
②从实验中可知使品红的水溶液褪色的 微粒可能是                       。
（3）．实验小组进一步实验如下：取等量相同浓度
的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量Na₂SO₃固体和NaHSO₃固体，两支试管中的品红都褪色，于是得出结论：使品红褪色的微粒肯定是HSO₃^–或SO₃^2–。你认为这一结论是否正确                    ，理由是                      。
ІІ．还原性
（4）．将SO₂通入FeCl₃溶液中，使其充分反应。
①SO₂与FeCl₃反应的离子方程式是         ，如何检验该反应所得含氧酸根离子               。
②实验中观察到溶液由黄色变为红棕色，静置一段时间，变为浅绿色。
已知：红棕色为FeSO₃(墨绿色难溶物)与FeCl₃溶液形成的混合色；Fe³⁺可氧化SO₃^2–。
则②中红棕色变为浅绿色的原因是                                      。