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

酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：
CH₃COOH＋C₂H₅OHCH₃COOC₂H₅＋H₂O
请根据要求回答下列问题：
（1）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有：__________、__________等。
（2）若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________、________等。

（3）此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成__________、__________等问题。
（4）目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）。

同一反应时间		同一反应温度
反应温度/℃	转化率（%）	选择性（%）*		反应时间/h	转化率（%）	选择性（%）*
40	77.8	100		2	80.2	100
60	92.3	100		3	87.8	100
80	92.6	100		4	92.3	100
120	94.5	98.7		6	93.0	100

 
①根据表中数据，下列________（填字母）为该反应的最佳条件。
A．120 ℃，4 h     B．80 ℃，2 h
C．60 ℃，4 h  D．40 ℃，3 h
②当反应温度达到120 ℃时，反应选择性降低的原因可能为________。

某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。（相对原子质量Fe：56）

a．向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有a g纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b．关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。
c．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入200mL 6mol/L的稀硝酸，铁粉恰好完全溶解。
（一）气体产物成分探究
①实验前如何检查该装置的气密性                               。
②燃烧红磷的目的是                                  。
③为证明气体产物为NO，步骤c后还缺少的一步主要操作是___________________。
（二）产物中铁元素价态探究：
（1）提出合理假设：
假设1：产物只有+3价铁；
假设2：                                                   ；
假设3：                                                  。
（2）设计实验：分别取小烧杯中反应后溶液装入两支试管甲、乙，在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液；在乙试管中滴加KSCN溶液，观察现象。推测实验现象与结论：
①若现象为：                                    ，则假设1正确；
②若现象为：                                     ，则假设2正确；
③若现象为：                                     ，则假设3正确。
（3）a值范围为                             。

实验和探究对化学学科的发展起着非常重要的作用
（1）写出下列实验过程中所体现的总的离子反应方程式：
①用PH试纸测得醋酸钠溶液呈碱性：__________
②用石墨做电极，电解硝酸银溶液后，溶液呈酸性：__________
③根据浑浊出现的快慢，探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素：__________
（2）已知锌能溶解在NaOH溶液中，产生H₂。某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S、质量为m₁的镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6NaOH溶液中，判断锌层完全反应的标志是：__________，最后，取出铁片用水冲洗、烘干后称量，得质量为m₂，设锌镀层单侧厚度为h，锌的密度为，则h=__________
（3）实验室测定绿矾中FeSO₄含量的步骤是：称1g绿矾，用30mL蒸馏水溶解并加入H₂SO₄溶液和H₃PO₄溶液，再用0.02mol/L KMnO₄标准溶液滴定到溶液刚变成粉红色，停止滴定，消耗标准溶液VmL。反应中涉及的重要化学方程式有：


①绿矾的含量为__________%。
②的作用是__________。

维生素C对维持人体正常生理功能有重要作用，其分子式是C₆H₈O₆ ，水溶液呈酸性，高温或较长时间受热易损耗。许多新鲜水果、蔬菜、乳制品中都含有丰富的维生素
C，例如：新鲜橙果中的橙汁液中含维生素C浓度在500 mg·L^－1左右。
某化学兴趣小组对标有“纯天然鲜橙原汁”的某市售橙汁中维生素C的含量进行了测定，请填写如下相关空白：
实验目的：测定市售××牌软包装纯天然鲜橙原汁饮料中维生素C的含量。
实验原理：C₆H₈O₆ + I₂ → C₆H₆O₆ + 2 H⁺ + 2 I^－。
实验用品和试剂：
部分可能用到的仪器如下：
                                      
A                  B                    C
试剂：浓度为1.50×10^－4mol·L^－1的标准碘（水）溶液，指示剂，蒸馏水等。
实验过程：
（1）洗涤仪器，检查是否漏液，用标准液润洗后装好标准液待用。在此步操作中，需用蒸馏水洗涤并需用标准液润洗的仪器有          （从上述A、B、C仪器中选择，填编号）。
（2）打开一袋橙汁包，目测：颜色——橙黄色，澄清度——好。准确量取20.00mL该汁液加入烧杯中溶解,并用100 mL      (填仪器名称)定容配成100 mL稀橙汁。取洁净的     （从上述A、B、C仪器中选择，填编号），用上述稀橙汁润洗2～3次，并用该仪器取25.00mL稀橙汁入       中（从上述A、B、C仪器中选择，填编号），再加入约10mL蒸馏水充分摇匀，然后向其中加入2滴指示剂，应加指示剂的名称是        溶液。
（3）用左手操作滴定管，右手摇动锥形瓶，眼睛注视                       。滴定至终点时的现象是                                 。
（4）重复上述实验。
（5）数据记录和处理：

实验次数	稀橙汁体积（mL）	滴定用标准碘（水）溶液(mL)
1	25.00	23.10
2	25.00	23.00
3	25.00	22.90

    从实验数据可知,该橙汁饮料中维生素C的含量为           mg·L^－1
（6）假定该小组成员滴定终点时读数皆为俯视读数，则测定结果         （选填“偏高”或“偏低”或“无影响”）

（1）氨气是重要的化工原料．实验室可用浓氨水和               来制取氨气．
a．烧碱    b．生石灰     c．氯化铵
（2）某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验．

①盛放氨水的实验仪器的名称为        ；在加热条件下，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为                         ．
②实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟，其原因是                               ．
③烧杯中盛有NaOH溶液的作用是                          ．

某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将铝片(不除氧化膜)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，接下来铝片上产生大量气泡。触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有可燃性。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。
⑴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可能是       。
A．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D．生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择：                  。
⑵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     。用离子方程式解释产生气泡的原因：         。
⑶放出的气体是     ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是                                        。(写出一点即可)
⑷某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是          。
A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D．在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
⑸除去氧化铝的铝片与铜片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：

选项	铝电极	电解质	负极反应	正极反应
A	正极	NaOH	Al-3e^-＝Al^3+	2H2O+2e^-＝2OH^-+H2↑
B	负极	稀盐酸	2Al-6e^-=2Al^3+	6H^++6e^-＝3H2↑
C	正极	浓硝酸	Cu-2e^--＝Cu^2+	2NO3^-+4H^+-4e^-＝2NO2↑+2H2O
D	负极	稀硝酸	Cu-2e^-＝Cu^2+	2NO3^-+8H^+＝2NO↑+4H2O+6e^-

其中正确的是    ，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与 ________ 有关。

某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解，且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右。于是对A和二氧化锰的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收满500mL氧气为准（其他可能影响实验的因素均已忽略）。

请回答：
(1)上述实验中的待测数据应是：______________。
(2)完成此研究后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：______________________________________________。

某学生在做元素性质与原子结构的关系的实验时，设计了一套实验方案，并记录了有关的实验现象。请帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的。
探究同一主族元素性质的递变规律。
（2）实验用品。
仪器：试管、胶头滴管。
药品：新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳。
（3）实验内容（在下表横线中填写相关内容）。

序号	实验方案	实验现象
①	向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置	液体分为两层，下层呈________色
②	向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水，振荡，再加入少量四氯化碳，振荡后静置	液体分为两层，下层呈________色

 
（4）实验结论：__________________________________________________________。
（5）问题和讨论。
①上述两个实验中发生反应的离子方程式分别为________、________。
②由于氟单质过于活泼，所以很难设计出一个简单的实验来验证其氧化性的强弱。试列举两项事实说明氟的非金属性比氯的强：________、________。

某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有            (填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因            。
（2）装置C的作用是                             。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①                                ；
②                                。
（4）实验证明，Na₂O₂能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式。

某同学利用下图装置可探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的三种气体产物，请填写下列空白：

（1）写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式___________________________。
（2）无水硫酸铜的作用是____________，②中3个洗气瓶的作用依次为____________ 、____________、____________；

乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是：探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中的x值。通过查阅资料和网络查寻得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液进行滴定：
2MnO₄^-＋5H₂C₂O₄＋6H^＋=2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H₂SO₄。
③用浓度为0.1000 mol·L^－1的KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 mL。
请回答下列问题：

（1）滴定时，将酸性KMnO₄标准液装在如图中的__________（填“甲”或“乙”）滴定管中。
（2）本实验滴定达到终点的标志是_______________________。
（3）通过上述数据，求得x＝________。讨论：
①若滴定终点时俯视滴定管，则由此测得的x值会________（填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。
②若滴定时所用的酸性KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会________。

为探究生活中两种常见的有机物的性质，某同学设计如下实验，请根据题目要求填写下列空格：

（I）如上图1所示，试管中装乙醇，（图示不一定准确）则反应现象为             ；
（II）如上图2所示，把加热的铜丝插入到装有乙醇的试管中，闻到有刺激性气味，该反应中产生的有机物为          ；（填结构简式）；
（III）为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱，有人设计用如图3所示装置来进行实验验证。
①A中所盛试剂为___     ____。
②C中实验现象为            ，由实验可知这三种酸的酸性大小为             。
③该装置中存在不妥之处，请提出改正措施                       。

某研究性学习小组在网上收集到如下信息：硫化钠，俗称臭碱，是一种强还原剂，在工业上用途广泛。他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。
【实验】
在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液，发现溶液始终澄清。
（1）下列有关硫化钠的说法正确的是           。
a．硫化钠溶液不宜久置，应现用现配
b．硫化钠溶液中通入SO₂有淡黄色浑浊，可证明SO₂有氧化性
c．硫化钠在空气中潮解并不断放出H₂S气体，说明酸性：H₂CO₃>H₂S
d．配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾
e．向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成
【提出假设】
（2）反应后的溶液中肯定存在Cl^－、SO₄^2－和OH^－，为探究溶液中可能还存在的其他阴离子（不考虑离子水解及空气中CO₂的影响），该学习小组提出如下假设：
假设1：只还存在S^2－
假设2：只还存在ClO^－
假设3：                             
【设计实验方案，验证假设】
（3）请写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：1 mol• L^－1的CuSO₄溶液、1 mol• L^－1NaOH溶液、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少许反应后溶液于试管中，滴加	若                                 ，则假设     成立。
步骤:2：另取少许反应后溶液于试管中，滴加	若                                 ，则假设     成立。 若                                                                     ， 则假设3成立。

【思考与交流】
（4）实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色，联想到工业盐酸呈黄色的原因，该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl₃。你是否同意该同学的的观点              （填“同意”或“不同意”），请简述理由：                                   。

对于H₂O₂分解反应，Cu²⁺也有一定的催化作用。为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察_________________________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl₃改为Fe₂(SO₄)₃更为合理，其理由是_________________________。
②定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________________________。

某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。⑴提出假设 ①该反应的气体产物是CO₂。②该反应的气体产物是CO。③该反应的气体产物是             。
⑵设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁
发生反应。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制
得氮气。请写出该反应的离子方程式：                                。
⑷实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、0.48g碳粉混均匀，放入50.00g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为                                  
                                                           。
⑸数据处理试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：                                        。zx