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

(16分)过氧化钙(CaO₂)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂，还可以作为鱼池增氧剂。将SO₂通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出：CO₂、SO₂与过氧化钙的反应原理相同；但也有人提出：SO₂具有较强的还原性，CO₂无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应，实验装置如下：

(1)试剂A可以选用        ，试剂B为碱石灰其作用是______________________。
(2)装置E用于测定氧气的体积，请在框中画出装置图。
(3)实验测得装置C增重m₁ g，装置D增重m₂ g，装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，当SO₂未氧化时，V与m₁或m₂的关系式为_________。
若SO₂完全氧化，写出反应的化学方程式：___________________________________。
实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO₂，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO₂反应的特点。
提出假设：
假设1：反应后固体中只有Na₂SO₃，SO₂未氧化；
假设2：反应后固体中只有Na₂SO₄，SO₂完全氧化；
假设3：________________________________________________________________。
实验探究：
(4)设计实验证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：________________
____________________________________________________________________________。
实验评价：
(5)实验过程中SO₂的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：
____________________________________________________________________________。

欲用浓硝酸法测定某铜银合金中铜的质量分数（测定反应后生成气体的量），但资料表明：①反应中除生成NO₂气体外还有少量NO生成；②常温下NO₂和N₂O₄混合存在，在低于0℃时，几乎只有无色的N₂O₄液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成，有人设计了如图所示的实验装置

（1）实验开始前要先打开A部分的活塞K₁，持续通一段时间的氮气再关闭K₁，这样做的目的是___。
（2）装置中B瓶的作用是                                 。
（3）A中的反应停止后，打开D中的活塞K₂，并通入氧气，若反应确有NO产生，则D中应出现的现象是__  __。
（4）为减少测量误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应继续进行的操作是         。
（5）C装置烧瓶中的物质是                ，用简单的实验证实你的判断：                 。
（6）实验已测出一定质量的铜银合金完全反应后E装置的生成物中含氮元素的质量，为确定合金中铜的质量分数还需测定的数据是____________________________。

已知某纯碱（Na₂CO₃）试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性；
②将a g试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g；
④从分液漏斗滴人6 mol·L^-1的硫酸，直到不再产生气体时为止；
⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g；  
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g；

请填空和回答问题：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明           
（2）装置中干燥管B的作用是                 
（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果将      （填偏高、偏低或不变）
（4）步骤⑤的目的是                       
（5）步骤⑦的目的是                     
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为           

工业上可用下列装置来测定黄铁矿中硫的质量分数（忽略SO₂、H₂SO₃与氧气的反应）

实验的正确操作步骤如下：
A．连接好装置，并检查装置的气密性
B．称取研细的黄铁矿样品
C．将2.0g样品小心地放入硬质玻璃管中
D．以1L/min的速率鼓入空气
E．将硬质玻璃管中的黄硫铁矿样品加热到800℃~850℃
F．用300mL的饱和碘水吸收SO₂，发生的反应是：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄
G．吸收液用CCl₄萃取，分液
H．取20.00mL吸收液，用标准0.2000mol·L^-1的NaOH溶液滴定。
试回答：
（1）已知：4FeS₂ + 11 O₂ = 2Fe₂O₃+ 8SO₂     如12gFeS₂完全燃烧放热85.3kJ，则FeS₂燃烧热的热化学方程式是          。
（2）步骤G中所用主要仪器是      ，应取    （填“上”或“下” ）层溶液进行后续实验。
（3）装置①的作用是                              。
（4）步骤H中滴定时应选用      作指示剂
（5）假定黄硫铁矿中的硫在操作E中已全部转化为SO₂，并且被饱和碘水完全吸收。滴定得到的数据如表所示：

滴定次数	待测液体的体积/mL	标准碱溶液的体积/mL
滴定前	滴定后
第一次	20.00mL	0.00	20.58
第二次	20.00mL	0.22	20.20
第三次	20.00mL	0.36	20.38

       则硫铁矿样品中硫元素的质量分数为           （保留小数点后1位）
（6）也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中含硫质量分数，若用这种方法测定，最好是在装置⑤所得吸收液中加入下列哪种试剂                。
A.硝酸银溶液    B.氯化钡溶液     C.澄清石灰水      D.酸性高锰酸钾溶液

某研究性学习小组研究HNO₃的氧化性，设计了如下实验：在盛有新配制FeS0₄溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再滴人几滴浓HN 03，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色突然变为蓝色，并产生红棕色气体。这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望，对此现象设计了探究性实验。
(1)实验室粗略配制一定质量分数的硫酸亚铁溶液的方法是：将一定质量的绿矾(FeS0₄·7H₂ 0)置于烧杯中，__________________________。
(2)提出假设：
甲同学认为是FeS0₄与HN0₃作用
乙同学认为是KSCN与HNO₃作用
(3)根据乙同学的观点，设计了如下实验方案进行验证：向浓HN0₃中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体。继续滴入KSCN，溶液变为浅蓝色，最后变成无色。将产生的气体通人过量的Ba(OH)₂溶液，产生浑浊，并剩余一种气体（该气体是空气中的主要成分之一）；向反应后的溶液中加入BaC1₂溶液产生白色沉淀。
写出向浓HNO₃中滴入KSCN溶液反应的离子方程式：__________________
丙同学认为还应设计K₂S0₄溶液与浓硝酸作用的实验，他的理由是__________________
(4)延伸探究：丁同学认为SCN^-的性质还应进一步探究，查资料发现：(SCN)₂是一种“拟卤素”，与C1₂、Br₂有相似的性质。他据此设计了以下方案：向Fe(SCN)₃中分别滴加过量的氯水、溴水，溶液的红色均变为黄色。请写出Fe(SCN)₃与氯气反应的离子方程式：                     。
(5)通过本次探究，可以得出以下结论：
a、用SCN ^-间接检验Fe²⁺时加入氧化剂应注意   （填“少量”、“过量”）；
b、与SCN^-反应使溶液变红的不一定是Fe³⁺

某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应，并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题：

①通过试管乙中发生的　　　  　   　现象说明了铜和浓硫酸发生了化学反应，并且该现象还能说明产生的气体具有　　　　　　性。
②写出试管甲中所发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　。
③该反应体现了浓硫酸的          性和          性。

现有以下实验装置供实验时挑选使用。

（1）利用Cu和浓硝酸反应制备NO₂，用过氧化氢溶液和MnO₂制取O₂，根据反应原理应选用___________装置（填序号，从A、B、C中选取）。
（2）某同学设计下列四种制备NH₃的方法，不合理的是_________（填序号）

（3）欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO₂气体，将你所选的仪器按气体由左向右方向连接，连接顺序为______________→G→___________________。
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是_____________________
____________________________________________________。
（4）某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO，设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置。
①检验这一装置气密性的方法是________________________________________________
__________________________________________________________________________，
②反应开始前通入N₂的目的是______________________________________________，
③反应结束，若H瓶中溶液体积为100mL，从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂，用0.1000mol·L^—1NaOH溶液进行滴定，两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98mL和17.0.2mL，则该瓶中硝酸的物质的量浓度为_________________。
若实验测得NO的体积为95.2mL（已折算成标准状况），请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中是否有NO产生____________________________________________________
___________________________________________________________________________。

科学探究结果的准确性来自于探究活动中研究方法的科学性，研究过程的计划性、研究目的明确性。
（一）学生（甲）应用下图装置（A）所示意的方法研究氯气的性质，其中气体的主要成分是氯气（含有空气和水蒸气）。请回答下列问题：

（1）该项研究(实验)的主要目的是                    
（2）浓硫酸的作用是                    。与研究目的直接相关的实验现象是         ________________                   _ 。
（3）虚框中的装置应选择          （填“B”或“C”），其盛放的试剂
为         （填试剂名称）；使用该装置的目的是            ；该装置内发生反应的化学方程式为                                     。
（二）学生（乙）设计实验探究金属铝表面氧化膜的性质：将铝片（含氧化膜）投入浓氯化铜溶液中，铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。回答下列问题：
（1）铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是                 。
（2）同学（乙）认为：铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因是“氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能”。并设计如下实验方案进行验证，请你根据其思路完成下列空格：
[实验方案] 在硫酸铜溶液中加入铝片，无明显现象，再加入          （填试剂名称），若反应明显加快了，说明上述推断正确。

(9分)有一已磨成粉末的混合物试样，是由下列六种物质中的若干种等量组成:
NaCl 、 KCl 、 CaCl₂、CuSO₄( 无水)、 Na₂SO₄、Na₂CO₃
为了要确定该粉末试样的成分，某研究性学习小组先查了资料后，研拟了一个检验粉末试样的流程图，并在老师的指导下在化学实验室中进行实验。以下是该小组实验报告的一部分﹕
实验一:用烧杯取粉末试样约2克，加蒸馏水约100毫升，搅拌后形成无色的透明溶液X。
实验二:在溶液X中加了盐酸，观察到在溶液中陆续产生气泡，至溶液不再冒气泡，溶液仍为无色透明（贴上卷标Y）。
实验三:在无色透明的溶液Y中，滴加BaCl₂溶液，即见白色沉淀。
实验四:继续滴加BaCl₂溶液，至白色沉淀不再产生后，过滤分离出白色沉淀，得到透明的无色滤液Z。
实验五:在滤液Z中，滴入AgNO₃溶液，则见白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解。
(1)根据上述实验报告，原粉末中一定没有哪两种物质﹖                 (填化学式)
(2)原粉末中，一定含有哪两种物质       ﹖ ( 填化学式)
(3)若只需回答上述(1)(2)的问题，你认为该小组同学不需要做哪两个实验     （填标号）
a、实验一　 b、实验二　  c、实验三　 d、实验四　 e、实验五

(8分)按图中所示装置，用两种不同操作分别进行实验．回答有关问题：

(1)按图示连接好装置，打开止水夹a，在B中可观察到的现象是：________，A中发生反应的化学方程式是             ；
(2)反应片刻后，夹紧止水夹a，此时可观察到的现象有：________，B中发生反应的离子方程式是：________。

室温下，已知HCl溶液与NaOH溶液的酸碱滴定曲线如下图所示：

（1）向一定量的NaOH溶液中滴加HCl溶液的曲线为图中      （填“实线”或“虚线”）。

（2）上图为对10mL一定物质的量浓度的NaHSO₄溶液X用一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液Y滴定的图象，依据图象推出X和Y的物质的量浓度分别是                   和                 。
（3）某研究性学习小组的研究课题：食醋中总酸量（g/100mL）的测定。他们进行以下滴定操作：
A．取某品牌白醋25.00mL置于              （填仪器名称）中，用蒸馏水稀释10倍。
B．用                  （填仪器名称）量取稀释后的白醋溶液20.00mL，置于250mL锥形瓶中，滴入            （填指示剂名称）1～2滴。
C．用0.05 mol·L^?1NaOH标准溶液滴定，至终点。记下初始与终点读数。
（注意：滴定重复进行3次。）
根据以上操作，请你继续回答下列问题。
①操作（C）中，滴定时，两眼注视                 ；终点现象是                            。
②误差分析：下列操作中能使测定结果偏高的是                        。
a．稀释白醋的蒸馏水预先未经过煮沸处理
b．盛NaOH溶液的碱式滴定管未用标准液润洗
c．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数
d．接近终点时，用少量蒸溜水洗涤锥形瓶
③如果该小组检测结果与该品牌商标上所注不一致，可能的原因之一是                 。

如图是某同学设计的放热反应的观察装置。

其实验顺序是：①按图所示将实验装置连接好。
②在U形管内加入少量红墨水（或品红）溶液。打开T型管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。
③在中间的试管里盛1 g氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，同时打开螺旋夹即可观察。
试回答：
（1）实验中观察到的现象是                                              。
（2）该实验中在安装好装置后必须进行的第一步实验操作是                  。
（3）实验中反应的化学反应方程式是                                      。
（4）说明CaO、H₂O的能量之和      Ca(OH)₂的能量。（填“＞”、“＜”或“＝”）
（5）若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？        。

某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下：

分析表中数据回答下列问题：
(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择.
(3)该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________
理由是                     。

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下"Fe与水蒸气反应的实验"。

请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的化学方程式                          。
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是                      。
（3）硬质玻璃管中石棉绒的主要作用是                           。
（4）干燥管中盛装的物质可以是         
（5）点燃酒精灯和酒精喷灯的先后顺序是          

(12分)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题：Fe^3＋、Br₂哪一个的氧化性更强？
(2)猜想
①甲同学认为氧化性：Fe^3＋>Br₂，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含________(填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br₂>Fe^3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含__________所致。
(3)设计实验并验证 
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂：
a．酚酞试液        b．CCl₄         c．无水酒精      d．KSCN溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)

	选用试剂	实验现象
方案1
方案2

(4)应用与拓展
①在足量的稀氯化亚铁溶液中加入1～2滴溴水，溶液呈黄色，所发生的离子反应方程式为
_______________________________________________________________________。
②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_____________________。