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

某同学进行实验研究时，欲配制溶液，但只找到在空气中暴露已久的试剂（化学式量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得在283、293和303时的溶解度（/100g H₂O）分别为2.5、3.9和5.6。
（1）烧杯中未溶物仅为，理由是                                     
（2）假设试剂由大量和少量组成，设计实验方案，进行成分检验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时饱和溶液的=9.6）
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，。
步骤4：

（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中的含量。实验如下：
①配制250约溶液：准确称取克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，，将溶液转入，洗涤，定容，摇匀。
②滴定：准确量取25.00所配制溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将（填"0.020"、"0.05"、"0.1980"或"1.5"）盐酸装入50酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸。
③ 计算的质量分数= （只列出算式，不做运算）
（4）室温下，(填"能"或"不能") 配制溶液。

甲、乙两同学为探究与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

实验操作和现象：

操作	现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热	A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上放略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入, 停止加热，一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸	尚未发现白色沉淀溶解

(1)A中反应的化学方程式是。
(2)C中白色沉淀是_，该沉淀的生成表明具有性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①未证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是;
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是。
②进行实验，B中现象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：。
(5)合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是。

实验室以含有、、、、等离子的卤水为主要原料制备无水和，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是，所用主要仪器的名称是。
（2）加入溶液W的目的是。用调节溶液Y的，可以除去。由表中数据可知，理论上可选择最大范围是。酸化溶液Z时，使用的试剂为。

(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是。

A．	a.
B．	b.
C．	c.
D．	d.

（4）常温下，的电离常数，，的电离常数，。某同学设计实验验证酸性强于：将和气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的，若前者的小于后者，则酸性强于。该实验设计不正确，错误在于。
设计合理实验验证酸性强于（简要说明实验步骤、现象和结论）。。仪器器自选。
供选的试剂：、、、、、、蒸馏水、饱和石灰水、酸性 溶液、品红溶液、试纸。

某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡总压强/	5.7	8.3	12.0	17.1	24.0
平衡气体总浓度/	2.4×10^-3	3.4×10^-3	4.8×10^-3	6.8×10^-3	9.4×10^-3

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是。

A．		B．	密闭容器中总压强不变
C．	密闭容器中混合气体的密度不变	D．	密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：

③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量是(填"增加"，"减少"或"不变"）。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变O(填"＞"、"="或"＜"),熵变O
(填"＞"、"="或"＜")。
(2)已知：

该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到时间的变化趋势如图所示。

⑤计算时，0-6氨基甲酸铵水解反应的平抑速率。
⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：。

化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品，加水充足搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量 溶液，过滤。氢氧化铝与溶液反应的离子方程式是。
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察的现象是。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定中生成的沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌、中的反应物外，还有：

（4）中反应生成的化学方程式是。
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是（填标号）。
a.在加入盐酸之前，应排净装置内的气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.00样品三份，进行三次测定，测得平均质量为3.94。则样品中碳酸钙的质量分数为_。
（7）有人认为不必测定中生成的质量，只要测定装置在吸收前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是

下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程：
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸（HOOC-COOH）俗称草酸，其主要物理常数如下：

名称	乙二酸	乙二酸晶体
分子式	H2C2O4	H2C2O4·2H2O
颜色状态	无色固体	无色晶体
溶解度（g）	8.6（20℃）	—
熔点（℃）	189.5	101.5
密度（g·cm^-3）	1.900	1.650

又知草酸在100℃时开始升华，157℃时大量升华，并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息，回答下列问题：
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO₂和H₂O，并设计了探究实验，实验装置如下（草酸晶体分解装置略）。

限选试剂：澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜（已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊，草酸蒸气在低温下可冷凝为固体）。请回答下列问题：
①B装置中所装药品为                 ，
② CO₂的检验装置是     (填上面装置编号，下同)，CO的检验装置是          。
③装置A的作用是                                                。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
（2）该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验，其中能达到实验目的是       （填字母）。

A．将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色

B．测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH

C．测定草酸钠（Na2C2O4）溶液的pH

D．将草酸溶液加入Na2CO3溶液中，有CO2放出

[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
（3）该小组同学向用硫酸酸化的KMnO₄溶液中滴入过量的草酸溶液，发现酸性KMnO₄溶液褪色，从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式：
  MnO₄^- +    H₂C₂O₄ +    H⁺ =    Mn²⁺ +    CO₂↑+    H₂O
（4）利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的含量，方法是：称取该样品0.12 g，加适量水完全溶解，然后用0.020 mol·L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图所示，则该草酸晶体样品中H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数为              。

某化学研究性学习小组探究Fe³⁺和SO₃^2-之间发生的反应。
（1）取5mLFeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，继续加入Na₂SO₃浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。无气泡产生，无沉淀生成。这种红褐色液体是___________________。
（2）除了观察到以上的现象外，有成员提出了另一种可能：发生氧化还原反应。反应的离子方程式为                                           。
研究性学习小组设计了两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整：
方案一：检验溶液中含有Fe²⁺证明发生了氧化还原反应
方案二：检验溶液中含有         证明发生了氧化还原反应
实验用品：0.1mol/L BaCl₂、3mol/L盐酸、0.1mol/LKMnO₄（H⁺）、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI；试管若干、胶头滴管若干
Ⅰ预处理：将(1)中获得的混合物放在如右图装置中处理足够时间。

Ⅱ检验过程

操作	现象及结论
基于方案一：
基于方案二：

某学生为探究钠与CO₂的反应，利用如下装置进行实验。
（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整
       接      ，        接      ，        接      ，        接      。
（2）装置②制备CO₂时具有随开随用，随关随停的功能。简述该装置随关随停的理由
                                                                     ；
（3）若用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是              。

A．NaNO3溶液

B．CCl4

C．苯

D．稀硝酸

（4）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是                 
                     ，当观察到                                       现象时才点燃酒精灯。此步操作的目的是                                            。
（5）反应过程中CO₂足量，假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO₂反应的化学方程式。
①装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。                                       。
②装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO₂气体，且溶液中还有固体残留。                        。

为证明化学反应有一定的限度，进行如下探究活动：
I．取5m1 0.1mol/L的KI溶液，滴加“滴FeCl₃稀溶液(已知：2Fe³⁺+2I^-=I₂+2Fe²⁺)
Ⅱ．继续加入2ml CCl₄振荡
Ⅲ．取萃取后的上层清液，滴加KSCN溶液。
(1)探究活动I的实验现象为_____________________________________________
探究活动Ⅱ的实验现象为_______________________________________________
(2)探究活动Ⅲ的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)₃溶液，验证有Fe³⁺残留，从而证明化学反应有一定的限度，但在实验中却未见溶液呈血红色。对此同学们提出了下列两种猜想：   
猜想一：Fe³⁺全部转化为Fe²⁺
猜想二：生成的Fe(SCN)₃浓度极小，其颜色肉眼无法观察。   
为了验证猜想，查阅资料获得下列信息：
信息一：乙醚微溶于水，Fe(SCN)₃在乙醚中的溶解度比在水中大；
信息二：Fe³⁺可与[Fe(CN)₆] ^4-反应生成蓝色沉淀，用K₄[Fe(CN)₆](黄色)溶液检验Fe³⁺的灵敏度比用KSCN更高。
结合新信息。现设计以下实验方案验证猜想：
①请完成下表

实验操作	现象和结论
步骤一：取萃取后的上层清液滴加2滴K4[Fe(CN)6]	若_________，则猜想一不成立。
步骤二：往探究Ⅲ所得溶液中加入少量乙 醚，充分振荡、静置分层	若乙醚层呈血红色，则___________。

②写出实验操作“步骤—"中反应的离子方程式：_______________________________。
Ⅳ．为了测定探究活动I中的FeCl₃稀溶液的浓度，现进行以下操作：
①移取25.00mLFeCl₃稀溶液至锥形瓶中，加入KSCN溶液作指示剂，再用c mol/L KI标准溶液 滴定，达到滴定终点时的现象是_______________________________________________。
②重复滴定三次，平均耗用c mol/L KI标准溶液V mL，则FeCl₃稀溶液物质的量浓度为________mol/L。
③若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_______ (填“偏高”或“偏低，，或“不变”)。

(15分)某小组想验证Mg与二氧化碳的反应。请从下图中选用装置(可重复使用)进行该实验。现提供浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸、镁粉、大理石、澄清的石灰水、饱和的NaHCO₃溶液、饱和的Na₂CO₃溶液(加热的仪器已略去)。

（1）请将所选用的装置按连接顺序从上到下依次填入表格中，并写出应加入的试剂（可不填满）

选用的装置(填序号）	加入的试剂

（2）A中发生反应的离子方程式为______________________________________，
（3）组装好装置，检查气密性良好后，加入药品，在加热C之前应进行的操作和目的是
____________________________________________________________，
（4）反应中C装置中观察到的主要现象是_____________________________。

过氧化氢（H₂O₂）俗称双氧水，不稳定，易分解。溶液的酸碱性对H₂O₂的稳定性有较大影响，如在碱性溶液中，H₂O₂分解较快。另外，H₂O₂见光、遇热、遇到大多数金属氧化物分解也会加快。以下装置可用于探究H₂O₂相关的性质。

请回答：
（1）实验室用MnO₂作催化剂分解H₂O₂制取氧气，反应的化学方程式为            。
使用图1装置时，H₂O₂应该盛放在          （填“锥形瓶”或“分液漏斗”）中，读取氧气体积时要注意                            。
（2）取等物质的量浓度等体积H₂O₂溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。

①实验1、2研究的是         对H₂O₂分解速率的影响。
②实验2、3的目的是                                   。
（3）用         （填“酸式”或“碱式”）滴定管量取25.00mL H₂O₂溶液于图II的烧瓶中，滴入过量KMnO₄酸性溶液反应，最终收集到56mLO₂（已折算为标准状况），则该H₂O₂溶液的物质的量浓度为            。
（已知：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑+8H₂O）你认为测得的数值比理论值 
         （填“偏高”、“偏低”或“相等”）
（4）实验表明Na₂O₂与水反应也可生成O₂。某同学猜想是Na₂O₂先与H₂O反应生成H₂O₂，然后H₂O₂分解产生O₂。为此做探究如下：取Na₂O₂样品（杂质不参与反应）与过量水充分反应的少量X溶液于试管中，滴加FeCl₂溶液，立即生成红褐色沉淀，该反应的离子方程式是                         。

某化学活动小组设计如下图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究氯气与碳酸钠反应得到的固体物质。

⑴写出装置A中发生反应的化学方程式：                                 
⑵写出试剂Y的名称：               
⑶已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有碳酸氢钠，现对C成分进行猜想和探究。①提出合理假设。
假设1：存在两种成分：Na HCO₃和                  ；
假设2：存在三种成分：Na HCO₃和                 、                ；
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、氯化钡溶液、澄清石灰水、硝酸银溶液、试管、小烧杯

⑷根据上述实验现象，有同学得出“干燥的氯气能和碳酸钠固体反应”的结论。该结论严密吗？为什么？                                                              
⑸若C中有0.1molCl ₂恰好与装置中Na ₂CO₃完全反应，且假设1成立，可推知C中反应的化学方程式为：                                                      

（1）某化学小组的同学在学习了NaHCO₃和Na₂CO₃的有关知识后，进行如下实验：在两支试管中分别加入3mL4 mol·L^－1稀盐酸，将两个各装有0.3g NaHCO₃或 Na₂CO₃粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO₃或Na₂CO₃同时倒入试管中，观察到现象如下：

①试管中（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象）___________              _。
②盛______________的试管中气球变得更大，大小气球体积之比约为（填简单整数比）____________；
③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO₃粉末的试管变冷，而盛Na₂CO₃
的试管温度有升高。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO₃和HCl反应为吸热反应，而Na₂CO₃和HCl反应为放热反应。类似如中和热，甲同学写出了下列热化学方程式：
HCO₃^－(aq)＋H⁺(aq)＝H₂O(l)＋CO₂(g)； △H>0
CO₃^2－(aq)＋2H⁺(aq)＝H₂O(l)＋CO₂(g)； △H<0
甲下结论的方法是否正确____________（填“正确”或“不正确”）
（2）为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验（每次实验各做3次平行实验，取平均值）：

序号	试剂1	试剂2	混合前温度	混合后最高或最低温度
①	35mL水	2.5g NaHCO3固体	20℃	18.5℃
②	35mL水	3.2g Na2CO3固体	20℃	24.3℃
③	35mL 稀盐酸	含2.5g NaHCO3的饱和溶液32.5mL	20℃	19℃
④	35mL 稀盐酸	含3.2g Na2CO3的饱和溶液23.1 mL+10ml水	20℃	24.2℃
⑤	35mL 稀盐酸	2.5gNaHCO3固体	20℃	16.2℃
⑥	35mL 稀盐酸	3.2g Na2CO3固体	20℃	25.1℃

请你帮助填写相关内容：
①该研究报告的题目是《_____________________________________》；
②该实验中所用的仪器除试管、药匙（或V型纸槽）、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为_________和__________；通过上述实验可得出五条结论（用“吸热”或“放热”填写）：
a：NaHCO₃的溶解是_______过程；
b：Na₂CO₃的溶解是_______过程；
c：NaHCO₃的饱和溶液和盐酸的反应是____________反应；
d：Na₂CO₃的饱和溶液和盐酸的反应是____________反应；
e：NaHCO₃固体与稀盐酸反应的反应热是______（填a、b、c、d中的字母）的热效应之和。

三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L^-1 硝酸、1.0 mol·L^-1 盐酸、1.0 mol·L^-1 NaOH溶液、3% H₂O₂、0.1 mol·L^-1 KI溶液、0.1 mol·L^-1 CuSO₄溶液、20% KSCN溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
（1）将气体产物依次通过（A）澄清石灰水、浓氢氧化钠 （B）浓硫酸、灼热氧化铜  （C）澄清石灰水；观察到（A）、（C）中澄清石灰水都变浑浊，（B）中有红色固体生成，则气体产物是            。
（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃。验证固体产物中钾元素存在的方法是           。
（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。
① 提出合理假设
假设1：                             ；
假设2：                             ；
假设3：                             。
② 设计实验方案证明你的假设

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体。	固体部分溶解。
步骤2：
步骤3：

  （4）若假设1成立，K₃[Fe(C₂O₄)₃]分解反应的化学方程式为                。

某化学兴趣小组为了探究锌与硫酸反应的产物，选用了12mol/L的硫酸50ml与过量的锌在加热条件下反应，对硫酸的还原产物进行确定检验。
（1）提出假设。根据所学的知识，他们对硫酸的还原产物提出了三种假设：
假设1：_________________________________；
假设2：_________________________________；
假设3：有SO₂与H₂ 两种气体。
（2）设计实验方案证明假设。小组为了证明假设3，选用了如图所示的仪器与药品，按气流由左至右的方向，仪器的接口顺序为a→                                   
（仪器与药品可重复使用）。

（3）实验过程。根据（2）中的实验方案进行实验。依据所给仪器和条件，要证明有H₂产生，应采用的实验操作方法是___________________________________________。
（4）实验结论。通过上述实验，证明确有SO₂与H₂ 两种气体产生。请你从理论上给予合理的解释：_______________________________________________________。
（5）反应停止后，将烧瓶中的液体过滤，滤液用水稀释，加入足量的BaCl₂溶液，充分反应后过滤，得到81.55g沉淀。则在该实验中生成的SO₂与H₂的体积比为__________（同温同压）。