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

一瓶黄色溶液，可能是FeCl₃溶液、也可能是碘水、还有可能是久置的浓硝酸（提示：久置的硝酸常因溶有少量NO₂而略显黄色）。请设计合理简单的实验探究这瓶黄色溶液的成分。（注意：不考虑以上二种或三种溶液的混合！）
仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙、镊子；氯水、四氯化碳、淀粉溶液、KSCN溶液、铁片、铝片、铜片。（注意：不可另选择仪器和试剂！）
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设：
假设1：黄色溶液是FeCl₃溶液；
假设2：黄色溶液是碘水；
假设3：黄色溶液是久置的浓硝酸。
（2）设计实验方案
基于假设，设计出实验方案（注意：不用在答题纸上作答）。
（3）实验过程
根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
【注意】Ⅰ．在答题纸上按以下方式作答，注意前后内容对应；
Ⅱ．注意文字简洁，确保不超出表格。

编号	实验操作	预期现象和结论
①
②
③

 

某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl₂的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：

（1）下列方法中，可制得的正确组合是__________。
①MnO₂和浓盐酸混合共热；②MnO₂、NaCl和浓硫酸混合共热：
③NaClO和浓盐酸混合；④K₂Cr₂O₇和浓盐酸混合：
⑤KClO₃和浓盐酸混合共热；⑥KMnO₄和浓盐酸混合。
A．①②⑥    B．②④⑥   C．①④⑥     D．全部可以
（2）写出实验室制取Cl₂的离子方程式____________。
（3）若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制得Cl₂的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是__________________________。
（4）①装置B的作用是__________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是_______________。
③装置E的作用是_____________________。
（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确定最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置__________与________之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为____________。
A．湿润的淀粉KI试纸       B．氢氧化钠溶液
C．湿润的红色布条         D．饱和的食盐水

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定

① 按上图组装仪器，检查装置的气密性；
② 将5．0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯；
④ 充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为                                。
（2）若将H₂换成CO，则还需补充                 装置。
（3）测的反应后装置B增重1．35g，则铁矿石中氧的百分含量为                。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（1）步骤④中煮沸的作用是                           。
（2）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、                   。
（3）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是                           。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测夜润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色，再读数
（4）若滴定过程中消耗0．5000mol·L⁻¹的KI溶液20．00mL，则铁矿石中铁的百分含量为             。
Ⅲ．由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为               。

硫酸工业产生的废气A（主要成分：SO₂、O₂、N₂、CO₂等）排放到空气中会污染环境。某化学兴趣小组对废气A的组成进行探究，请回答下列问题。
（1）同学甲设计实验检验废气A中含有的CO₂，应选择的试剂有           。

A．NaOH溶液

B．酸性KMnO4溶液

C．澄清石灰水

D．盐酸

（2）同学乙欲测定废气A中SO₂的含量，取a L废气A并设计了如下装置进行实验。
①为了保证实验成功，装置A应具有的现象是            ，搅拌的目的是          

②同学丙认为A装置前后的质量差就是a L废气中含有的SO₂的质量，然后进行含量计算。经小组讨论后，同学丁提出疑问，按照同学丙的实验，若废气中SO₂完全被吸收，则最后测定的结果应该偏大，同学丁推断的理由是                             。
（3）兴趣小组的同学查阅资料发现可利用硫酸工业废气A制备皓矾（ZnSO₄•7H₂O）。实验模拟制备皓矾工业流程如下：

①“氧化”中加入硫酸铁发生反应的离子方程式是                      。
②加入Zn粉的目的是                       。
③固体A主要成分是                 。
④操作b得到纯净皓矾晶体，必要的操作是                   、过滤、洗涤、干燥。

某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水，并用电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu元素的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性。

（1）为完成上述实验，正确的连接顺序为A连        ；B连        (填写连接的字母)。
（2）对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前，需要的操作为                            。
（3）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是            ，对应的现象为         。
（4）丙装置的c瓶中盛放的试剂为        ，作用是                                  。
（5）为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案，精确测量硬质玻璃管的质量为a g， 放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g ，充分反应完全后。
甲方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g， 进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答：        方案测得结果更准确。你认为不合理的方案的不足之处在              。
②按测得结果更准确的方案进行计算，Cu的相对原子质量是                 。

取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，如图所示。

试管①放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；
试管③先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；
试管④中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；
试管⑤放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；
试管⑥放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。
（1）上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是____ (填试管序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是__________。
（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是___________。
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是_______(答两种方法)。

草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
【实验1】甲同学用8.00 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与5.00 mL 0.01 mol/L
H₂C₂O₄溶液反应，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	KMnO4溶液 /ml	H2C2O4溶液 /ml	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	8.00	5.00	3.00	20
Ⅱ	8.00	5.00	3.00	30
Ⅲ	8.00	5.00	1.00	20	2.00 mL 蒸馏水

（1）如果研究温度对化学反应速率的影响，可用实验_________   和________   作对比（用Ⅰ～III表示）。
（2）对比实验Ⅰ和III，可以研究__________对化学反应速率的影响，实验Ⅲ中加入2.00 mL蒸馏水的目的是________________。
【实验2】乙同学在研究草酸与高锰酸钾在酸性条件下反应的影响因素时发现,草酸与酸性高锰酸钾溶液开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
（1）针对上述现象,乙同学认为草酸与高锰酸钾反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是                的影响。
（2）若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是          （填字母）。A．硫酸钾      B．水     C．二氧化锰     D．硫酸锰

某化学兴趣小组进行草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·nH₂O)分解的实验探究。
经过小组讨论，他们设计了如下装置进行实验(夹持装置未画出)：烧瓶A中盛有饱和NH₄Cl和饱和NaNO₂混合液(常用于实验室制取N₂)，干燥管B、G中均装有碱石灰，试管D、F、I中盛有澄清石灰水。

（1）连接好装置后，加入药品前应该进行的实验操作是_____________(填操作名称)。
（2）实验时先打开活塞a，并加热烧瓶A一段时间，其目的是___________________。
（3）试管E中的试剂为：________________。
（4）装置F的作用：______                     ___。
Ⅰ．定性研究
（5）试管D中出现浑浊，证明产物中有____________存在；证明分解产物中存在CO的现象是_________________；要证明分解时产生的另一种气态产物的存在应该如何改进装置_____________；装置C反应后的固体残余物（经测无Fe），在煮沸的稀硫酸中完全溶解，取反应液加入KSCN溶液无血红色，证明固体产物为____________。
Ⅱ．定量分析(假定每一步反应进行完全)
（6）取7.2 g样品进行上述实验，测得硬质玻璃管C中残余固体2.88 g，硬质玻璃管H中固体质量减轻0.64 g，则草酸亚铁晶体(FeC₂O₄·nH₂O)分解的化学方程式为__________________。

亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及生成气体产物的成分。已知：①NO＋NO₂＋2OH^-＝2NO₂^-＋2H₂O
②气体液化的温度：NO₂  21℃、NO －152℃

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为(从左向右连接)：A→C→_______→_______→_______；组装好仪器后，接下来进行的操作是________________。
（2）关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70％的硫酸后， A中产生红棕色气体.
①确认A中产生气体含有NO，依据的现象是___________________
②装置E的作用是______________________
（3）如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的化学方程式为________________.
如果没有装置C，对实验结论造成的影响是______________________。
（4）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是_______________。
（5）工业生产中氮氧化物的排放会造成环境污染，可采用如下方法处理氮氧化物：
CH₄(g)＋2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)△H＝－867kJ·mol^-1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)△H＝－1160kJ·mol^-1
则CH₄将NO₂还原为NO的热化学方程式为：____________________。

Na₂S₂O₃是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定存在。
Ⅰ.制备Na₂S₂O₃·5H₂O的反应原理：Na₂SO₃+S（s） Na₂S₂O₃(aq)
实验步骤：
①称取15g Na₂SO₃加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水，另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置（如图，部分加持装置略去），水浴加热，微沸60分钟。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na₂S₂O₃·5H₂O，经过滤、洗涤，干燥，得到产品。
回答下列问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是                    。
（2）仪器a的名称是             ，其作用是                 。
（3）产品中除了有未反应的Na₂SO₃，外，最可能存在的无机杂质是             ，检验是否存在该杂质的方法是                   。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因：               。
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉做指示剂，用0.1000mol/L碘的标准溶液滴定，反应原理为
2S₂O₃2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-。
（1）滴定至终点时，溶液颜色的变化：                       。
（2）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗点的标准溶液体积为            mL，产品的纯度为（设的相对分子质量为M）                        。

Ⅲ.Na₂S₂O₃的应用
Na₂S₂O₃还原性较强，在溶液中易被氯气氧化成硫酸根离子，常用作脱氧即，该反应的离子方程式为            。

Ⅰ（1）写出工业上电解饱和食盐水的化学反应方程式                    
（2）完成以下氧化还原反应的离子方程式
Fe²⁺+    Cr₂O₇^2-+      =       Fe³⁺+      Cr³⁺+
Ⅱ 水滑石是一类重要的阻燃剂。某研究小组为了探究一种碱式碳酸盐类水滑石M（仅含五种常见短周期元素，带结晶水，其摩尔质量为522 g·mol^-1）的组成和性质，设计并完成如下实验：

取52.2g水滑石M进行上述实验，得到4.4g气体乙、15.6g白色沉淀2和23.2g白色沉淀3。
已知：气体甲常温常压下为无色无味液体。回答下列问题：
（1）写出气体乙的结构式          ，白色沉淀2的化学式          。
（2）在惰性气流中加热水滑石M至完全分解的化学方程式为           ，其能够阻燃的原因是_________________________________。
（3）固体1中的某种成分与Cl₂、焦炭在一定条件下发生氧化还原反应，生成一种盐（可作净水剂）和常见的气体氧化物，写出一个可能的化学反应方程式                           ，并设计实验确定气体产物的成分（假设Cl₂已反应完全）：                    。

某化学小组拟采用如下装置（夹持和加热仪器已略去）来电解饱和食盐水，并用电解产生的H₂还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性。

（1）为完成上述实验，正确的连接顺序为A连_______；B连_______（填写连接的字母）。
（2）若检验氯气的氧化性，则乙装置的a瓶中溶液可以是 _____________，对应的现象为_________ 。
（3）丙装置的c瓶中盛放的试剂为__________，作用是_____________。
（4）为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实验方案。
精确测量硬质玻璃管的质量为a g，放入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为bg，实验完毕后：
甲方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g， 进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答：__________ 方案测得结果更准确。你认为不合理的方案的不足之处在(用文字说明理由)____________              __。
②若按甲方案测定的数据计算，Cu的相对原子质量为___________________ 。

Ⅰ．某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答：
（1）装置A中蒸馏烧瓶生成SO₂的化学方程式为：                         。
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是              、                 ，这些现象分别说明SO₂具有的性质是           和            ；装置B中发生反应的离子方程式为：                 。
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：                 。
Ⅱ．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用图所示装置进行有关实验。请回答：

（4）试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为：：                 。
（5）下列实验不合理的是           。
A．上下移动Ⅰ中铜丝可控制生成SO₂的量
B．Ⅱ中选用品红溶液验证SO₂的生成
C．Ⅲ中可选用NaOH溶液吸收多余的SO₂
D．为确认CuSO₄生成，向Ⅰ加水，观察溶液颜色
（6）实验中，用ag铜片和VmL18.4mol·L^－1的浓硫酸(98%)放在试管中共热，直到反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，该小组学生认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解，你认为原因是                     。
②下列药品中能用来证明反应结束后的试管中确有硫酸剩余的是         (填序号)。
a．铁粉     b．BaCl₂溶液     c．Ba(NO₃)₂溶液     d．Na₂CO₃溶液

(8分)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)．

实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸．
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹．
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a.
Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是_________________．
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________．
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________.
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____     ____．
（5）过程Ⅲ实验的目的是___        _        __．
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱．

某学生用胆矾制取氧化铜固体，并研究氧化铜能否在氯酸钾受热分解实验中起催化作用。实验步骤如下：

①称量a g胆矾固体放入烧杯中，加水制成溶液，向其中滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；
②把步骤①中的溶液和沉淀转移至蒸发皿中，加热至溶液中的沉淀全变成黑色氧化铜为止；
③过滤、洗涤、干燥，称量所得固体质量为b g；
④取一定质量的上述氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀后加热，收集反应生成的氧气，如图所示。
请回答下列问题：
（1）上述各步操作中，需要用到玻璃棒的是__________________（填写前面所述实验步骤的序号）。
（2）由胆矾制备氧化铜的产率（实际产量与理论产量的百分比）为____________×100%。
（3）为保证Cu²⁺沉淀完全，步骤①中溶液的pH应大于10。简述测定溶液pH的操作：____________________________               。
（4）为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化作用，在上述实验①～④后还应该进行的实验操作是                              （按实验先后顺序填写字母序号）。
ａ过滤       ｂ烘干     ｃ溶解     ｄ洗涤     ｅ称量
（5）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。你认为还应该进行的另一个实验是                           。