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

“速力菲”是一种人工合成的补铁剂，某研究性学习小组为探究其主要成分，进行了如下实验：
（1）打开这种药片的密封膜，发现其外观为淡黄色；
（2）将“速力菲”投入小试管中，加入少量蒸馏水，充分振荡后发现溶液变浑浊；慢慢加入稀硫酸后溶液变得澄清透明并显黄色；滴加KSCN溶液，立即变为血红色。学生甲由此断定“速力菲”的主要成分是三价铁盐；
（3）学生乙的操作与甲大致相同，所不同的是他动作敏捷，且在振荡前用橡皮塞塞紧试管口。结果发现：溶液仅显示淡红色。乙同学认为“速力菲”的主要成分不是三价铁盐而是亚铁盐。

试回答下列问题：
（1）甲、乙两位同学的结论中比较合理的是                 ，另一同学判断出错的原因是                                                          。
（2）丙的实验①说明维生素C具有较强的                 性（填“氧化”或“还原”）。
（3）写出与丙的实验②中现象对应的离子反应方程式                            ；
______________________________________
（4）关于丙的实验③中的现象，丙同学提出了两种假设：一种是过量的氯水与Fe³⁺ 结合生成了某种稳定的新物质；另一种则是过量的氯水将SCN^－氧化了。请你设计一个实验方案以确认哪种假设更合理                                                                             
（5）针对实验目的，本次实验尚未完成的任务是                            。

某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。

（1）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          。
（2）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                            c.浓溴水                             d.饱和NaHSO₃
（3）取6.4g铜片和12mL 18.4mol·L^-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是          
②下列药品能用来证明反应结束后烧瓶中确实有余酸的是          （填字母）。
a.铁粉                                           b.银粉                                  c.碳酸氢钠溶液               d.氯化钡溶液
（4）为定量测定余酸物质的量浓度，某同学进行了如下设计：先测定铜片和浓硫酸反应产生的SO₂的量，再计算余酸的物质的量浓度。测定SO₂的量的方案很多，下列方案可行的是
          （填字母）
a.将装置中产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
b.将装置中产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液中，反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.将装置中产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液中，反应完全后过滤，洗涤干燥、称量沉淀

铁是生活中的常见金属，也是高中所学的过渡元素，由于其结构特点，在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究，并设计了以下实验，其实验的步骤为：

步骤一：将铁粉和硫粉按一定质量比混合，如图所示在氮气环境中，加热后反立即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体。
步骤二：取黑色固体少许，加入浓NaOH溶液并稍稍加热，冷却后过滤，得到黑色滤渣。
在取得黑色滤渣后，同学们经过讨论分析，对其成分提出了各种猜想，其中代表性的为：
猜想一：由于硫和氧是同一主族元素，所以黑色固体的可能是Fe₃S₄
猜想二：硫和氧虽是同一主族元素，但硫的非金属性弱，则黑色固体为FeS
为了验证以上猜想又进行了以下操作：
步骤三：在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步骤四：取步骤三所得溶液少许，……。
请回答下列问题：
（1）查阅资料：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得氮气。请写出该反应的离子方程式：                 。
（2）实验中通入氮气的作用                   。
（3）若猜想一正确，则步骤三应该观察到试管内有         出现（填实验现象）。
（4）若猜想二正确，请完成步骤四的实验操作、现象和结论                。
（5）步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些，其原因是                   。
（6）步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                         。

I、为了探究HClO的漂白性，某同学设计了如下的实验。

(1)通入Cl₂后，从集气瓶A中干燥的红色布条的现象可得出的结论是       。
(2)从集气瓶B中湿润的红色布条的现象可得出的结论是______________。
(3)烧杯中发生反应的化学方程式是_________________________________。
II、（1）正常雨水显酸性，其pH约值等于5.6，这是由于         。
（2）某次采集的硫酸工业产区酸雨样品，每隔一段时间测定一次pH值，得数据如下

时间	开始	8h后	16h后	24h后	32h后	40h后	48h后
pH	5.0	4.8	4.6	4.3	4.2	4.0	4.0

酸雨样品pH值变小的主要原因是_____________________________。

实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO₂反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究：
（1）【猜想】
猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH；
猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO₃和Na₂CO₃。
（2）【实验】如下图所示：

a、CaO与水反应的反应方程式为                                   。
b、操作③中玻璃棒的作用是                                         。
c、操作④发生化学反应的离子方程式为                                   ；
（3）【判断】
a．若Ca(OH)₂、CaCO₃和Na₂CO₃投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ
        （填：成立、不成立）
b．由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有           （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ
          （填：成立、不成立）。
c．综合a和b的结论，判断该样品变质情况为                     。

有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，进行了以下实验。
（1）检验矿物样品中是否有Fe³⁺
实验用品：锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤：
①取样：将样品用锤子敲碎，再在研钵中研细备用。
②溶解：将样品粉末倒入烧杯，加入            ，用玻璃棒充分搅拌。
③             （填操作名称）。
④检验：取少许溶液，                                         。
实验现象：                                     。
实验结论：矿物样品中含有Fe³⁺。
（2）制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液，同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂，该试剂是（填化学式）          ，反应的离子方程式是                                    。
②对于①中过量的的固体试剂是否需要除去，同学们产生了两种观点。
甲组：认为需要过滤。                   乙组：认为不需要过滤。
你支持的是组     （填“甲”或“乙”），理由是                                 。
③同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量新制的氢氧化钠溶液，制出的氢氧化亚铁呈    色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长，你可以采取什么样的措施？                               。

Na₂CO₃是很重要的化学物质，某学生拟在实验室中制备Na₂CO₃。下面是他的制备实验过程：
将50mL NaOH溶液吸收CO₂气体，制备Na₂CO₃溶液。为了防止通入的CO₂气体过量，生成NaHCO₃，他设计了如下实验步骤：
（Ⅰ）用25mL NaOH溶液吸收过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；（Ⅱ）小心煮沸溶液1～2分钟；（Ⅲ）在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。
请回答下列问题：
（1）．在（Ⅰ）中，刚通入CO₂时发生的反应是                                  ；而后又发生反应                                    。（请写出化学方程式）
（Ⅱ）中煮沸溶液的目的是                                             。
（Ⅲ）中混合另一半NaOH溶液后发生的反应是                  （请写出离子方程式）
评价该同学能否制得较纯净的Na₂CO₃？                。（填“能”或“不能”）
（2）．按该同学的设计，第（Ⅰ）步实验装置如下：

①装置A使用的试剂是              （固体）和             溶液；
②装置B使用的试剂最好是           （选择：水、饱和NaOH溶液、饱和Na₂CO₃溶液、饱和NaHCO₃溶液），作用是                        ；如果不用B装置，最终得到的Na₂CO₃溶液中可能存在的杂质有                           。

(12分)实验室有一瓶密封不严的漂白粉，请利用以下仪器和试剂，完成该漂白粉成分的探究。试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol/LHCl、品红溶液、新制澄清石灰水。
(1) 提出假设：假设一：该漂白粉未变质，含________________________。
假设二：该漂白粉全部变质，含________________________。
假设三：该漂白粉部分变质，含CaCl₂ , Ca(ClO)₂ ,CaCO₃
(2)进行实验：在答题卡上完成下表(不必检验Ca²⁺、Cl^-)

	实验步骤	预期现象和结论
①	用A试管取少量澄清石灰水备用，用B试管取少量样品，再向B试管加入__________	若无气体放出且澄清石灰水未见浑浊，则假设________成立：
②
③

小明为验证NO₂的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO₂和NO，并验证其性质，装置图如下：

（1）写出甲中反应的离子方程式：                           ；
乙中的现象是____________                     可证明NO₂的氧化性；
在丙中鼓入空气后现象是__________                 可证明NO的还原性。
（2）实验前丙中充满水的作用是                                    （用反应方程式和简要文字回答）。
（3）小华对小明的实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO₂的氧化性，他的理由是___________________________            。
你认为怎样才能准确证明NO₂的氧化性？
_____________________________________           。
（简要回答出原理和现象即可）

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)实验室用装置A制备SO₂。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后，漏斗液体未流下，你认为原因可能是                                   
(2)实验室用装置E制备Cl₂，其反应的化学化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O请指出该反应中的液体反应物在反应中所表现出的化学性质：
__________________________________________________________________；
(3)①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：________________________，D：____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为
B：_________________________，D：____________________________。
（4）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）                                           

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                     ．

某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：
（一）  制备氧化铜
（1）称取5.0g CuSO₄·5H₂O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有                   。
（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象：                                                     ；
离子方程式为：                                                      。
（3） A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。
B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。
你认为那一个步骤更好，说明理由：                                    。
（二）证明氧化铜起催化剂作用
设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。
请回答下列问题：
（1）氧化铜作催化剂的理论依据是：                                       。
（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步：       （填步骤序号）；该步骤应该做何改进？                   。
（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是              。
（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。
这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是    接    接   接    接   接      

某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验。

（1）根据图A氨气的制备装置制取氨气，试回答：收集氨气的方法是________________：装置中棉花的作用是_______________。
（2）甲、乙两组同学用干燥的圆底烧瓶各收集一瓶氨气，根据图B喷泉实验的装置进行实验，都观察到美丽的红色喷泉。

根据实验现象说明氨气具有的性质是____________________________________。
（3）甲、乙两组同学完成喷泉实验后，圆底烧瓶中所得溶液如图C所示。请通过分析确认：甲组同学所得氨水的物质的量浓度_______（填“大于”、“小于”或“等于”）乙组同学所得氨水的物质的量浓度。

某校化学课外小组的学生为了验证乙醇的分子结构，设计如下实验程序：乙醇的精制、乙醇组成元素的测定、分子式的测定、分子结构的测定。
（1）若所用乙醇中含少量水，采用直接蒸馏的方法不能有效除去水，通常向其中加入       ，然后蒸馏。证明乙醇不再含水，可用一种试剂检验，这种试剂是           。
（2）用燃烧乙醇分析产物的方法确定含有C、H、O三种元素。
a．证明含有H元素的操作是                                            。
b．证明含有O元素时，需取得的实验数据是：CO₂的质量，H₂O的质量及         。
（3）为确定乙醇的分子式，在通过(2)获取乙醇的实验式之后，是否必须再测定乙醇的相对分子质量才能确定其分子式   (答“是”或“否”)，理由是                。
（4）测定乙醇的分子结构
a．若采用红外光谱仪测定，则通过所得红外光谱中有         键的振动吸收峰，即可确定乙醇的结构是CH₃CH₂OH而不是CH₃OCH₃。(填“C—H”，“C—C”，“C—O”，“O—H”)
b．若采用核磁共振仪测定，则所得乙醇的核磁共振氢谱上应有   个吸收峰。

某课外活动小组以胆矾为原料进行如下实验：
I、测定晶体中结晶水的含量：
测定硫酸铜晶体（CuSO₄·5H₂O）里结晶水的含量，实验步骤为：①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。
（1）第④步需要使用的仪器是         。
（2）判断晶体是否完全失水的方法是：                      。
（3）根据实验数据计算得出硫酸铜结晶水的含量为5.3 ，估计造成误差的原因可能有   
                                                    （提出两点可能的原因）。
II、用胆矾制得氧化铜固体来探究氧化铜的性质

（1）取一定质量的氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀后用如图所示的装置加热制取氧气。为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化剂的作用，在上述实验后还应该进行的实验操作是（按实验先后填写字母顺序）               。然后进一步证明该固体为氧化铜。
a．过滤  b．烘干  c．溶解  d．洗涤  e．称量
（2）但有同学认为，还必须另外再设计一个实验才能证明氧化铜在氯酸钾受热分解的实验中起催化作用。你同意吗？若同意，要进行的另一个实验是                 ；若不同意，说明理由                          。