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

（本小题满分7分）某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学根据置换反应的规律，利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题：

(1)图中D装置名称是                  。
(2) N、C、Si的非金属性由强到弱的顺序是：                 ；
从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：
试剂A为_________；试剂C为_________（填序号）。
①稀HNO₃溶液②稀盐酸③碳酸钙④Na₂SiO₃溶液⑤SiO₂
(3) 乙同学设计的实验所用到试剂A为________；试剂B为________；试剂C为________。

我校高二两个研究性学习小组用实验确定某酸HA是弱电解质。两组的方案：
甲：①称取一定质量的HA配制0．1mo1·L^-1的溶液100 mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL；
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中，都要用的定量仪器是              。
(2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH       1(选填“>”“<”“=”)
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是                 (多选扣分)
a．反应开始后装HCl溶液的试管中放出H₂的速率快；
b．反应开始后装HA溶液的试管中放出H₂的速率快；
c．两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处
。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作扼要表述。

2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》，以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”，其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车，化学原理如下：

金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K₂CrO₄和K₂Cr₂O₇在水溶液中分别呈黄色和橙色，它们在溶液中存在如下平衡关系：2CrO₄^2-+2H⁺Cr₂O₇^2-+H₂O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性，可以将C₂H₅OH氧化为CH₃COOH，本身被还原为Cr³⁺，Cr³⁺在水溶液中呈灰绿色。
（1）根据上述条件可知，在强酸性条件下+6价铬主要以     （填“CrO^2-₄”或“Cr₂O^2-₇”）形式存在。如果司机酒后驾车，则测试管中的现象是   且超过法定警界线，反应的离子方程式为         。
（2）研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100～200倍，有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下：
方法一：电化学方法。将含Cr₂O^2-₇的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe²⁺将Cr₂O^2-₇还原为Cr³⁺，在电解过程中溶液的pH不断上升，最终Cr³⁺和Fe³⁺以Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀的形式析出。
①请分析溶液pH不断上升的原因：                 。
②已知Fe³⁺和Cr³⁺变为Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀的pH如下表：

当溶液的pH范围为____时，溶液中Fe³⁺已沉淀完全而Cr³⁺还没有开始沉淀。
③当电路中通过3mol电子时，理论可还原Cr₂O^2-₇的物质的量为   mol。
方法二：还原沉淀法。将l0ml某含铬（Cr₂O^2-₇）废水用硫酸亚铁铵[FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀，该沉淀经干燥后为nmolFeO·Fe_yCr_xO₃。
④不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是

A．反应中发生转移的电子个数为3nx

B．该废水中c（Cr2O^2-7）为50nx mol/L

C．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（l+y）mol

D．在FeO·FeyCrxO3中，x+y=2

某研究性学习小组的一个课题是“NO₂能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO₂气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略N₂O₄的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）：
I．实验装置如下图l所示

（1）浓硝酸受热分解的化学方程式是                    。
（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO₂不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?——（填“正确，，或“不正确），理由是                                    。
Ⅱ．实验装置如上图2所示
（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是
                                  。
（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO₂能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？   （填“正确”或“不正确”），理由是____。
III．为了更直接说明“NO₂能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液与NO不反应，能与NO₂反应2NO₂+2NaOH=NaNO₃+ NaNO₂+H₂O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、⑥中盛放的药品依次是        
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品后，还应进行哪些操作 
                                                      再滴加浓硝酸与铜反应。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是                      
（4）装置②的作用是          ，发生反应的化学方程式是                    
（5）该小组得出的结论依据的实验现象是                                 

某学生利用以下装置探究喷泉实验。其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的化学方程式                                       。
（2）装置A中的分液漏斗内液体a宜选用            （选填以下选项的代号）
A．盐酸               B．浓硫酸              C．稀硫酸              D．稀硝酸
（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__________（填编号）
（4）打开K₁、K₂，将常温压下的H₂S、Cl₂以体积比1:1充满烧瓶后，再关闭K₁、K₂，始终看不到烧瓶内产生“喷泉”现象，理由（用简要文字并配备化学方程式描述）：             。
（5）在操作（4）的基础上，引发喷泉操作方法是            。

(12分) 某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去）

实验	药品	制取气体	量气管中的液体
①	Cu、稀HNO3		H2O
②	NaOH固体、浓氨水	NH3
③	Na2CO3固体、稀H2SO4	CO2
④	镁铝合金、NaOH溶液（足量）	H2	H2O

请回答下列问题：
（1）简述如何检查该装置的气密性：               。
（2）该同学认为实验①可通过收集测量NO气体的体积，来探究Cu样品的纯度。你认为是否可行？请简述原因             。
（3）实验②中剩余的NH₃需吸收处理。以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH₃，而且能防止倒吸的有

（4）实验③中，量气管中的液体最好是       。
A．H₂O                 B．CCl₄   
C．饱和Na₂CO₃溶液      D．饱和NaHCO₃溶液
（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：
①恢复至室温，②              ，③视线与凹液面最低处相平。
（6）实验④获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况）

编号	镁铝合金质量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	1.0g	10.0mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据上述合理数据计算镁铝合金中铝的质量分数          。

用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL已知浓度的盐酸，滴定结果如图所示。回答下列问题：

（1）有关滴定的操作可分解为如下几步，并补充完整。①用NaOH溶液润洗滴定管。②取NaOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3 mL。③  ④调节液面至“0”或“0”刻度以下，记下读数。⑤移取10.00 mL盐酸注入锥形瓶中，加入酚酞。⑥把锥形瓶放在滴定管的下面，用氢氧化钠溶液滴定并记下读数。
（2）若滴定前俯视滴定管读数，滴定后平视刻度读数，则会使氢氧化钠浓度的测定结果   （填“偏高”“偏低”或“不变”）。

（3）如用酚酞作指示剂，则滴定终点的实验现象是     。
（4）c(HCl)=      mol·L^-1
（5）c(NaOH) =      mol·L^-1
（6）右图表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a ，则滴定管中液体的体积（填代号）   。

A．是a mL	B．是（50－a）mL
C．一定大于a mL	D．一定大于（50－a）mL

（7）常温下，用0.01 mol•L^-1H₂SO₄溶液滴定0.01 mol•L^-1 NaOH溶液，中和后加水至100 ml。若滴定到终点时少加一滴H₂SO₄（设1滴为0.05 ml）。则此时溶液的pH为   。

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