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

3名同学在用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的过程中，发现生成的气体有刺激性气味，针对这一“异常现象”进行了实验探究及分析。
（1）甲用湿润的KI-淀粉试纸检验上述生成的气体，观察到试纸变蓝，据此判断氧气中混有Cl₂。用离子方程式解释甲判断试纸变蓝的原因          。
（2）乙认为上述现象只能说明混合气体具有           性，实验中使试纸变蓝的气体单质还可能是         。为了进一步验证甲的推测，乙补充了一个实验：将上述生成的气体冷却后通入盛有         溶液的洗气瓶中，若现象为         ，则甲的推测合理。
（3）丙查阅文献获知，这种方法制取氧气的过程中确有Cl₂产生，并且查到了以下反应历程：
①2KClO₃ + 2MnO₂ → 2KMnO₄ + Cl₂ + O₂↑
② 反应②
③K₂MnO₄ + Cl₂ → 2KCl + MnO₂ + O₂↑
总反应   2KClO₃→2KCl + 3O₂↑
丙设计实验，通过观察MnO₄^－的特征颜色来验证反应历程中①的发生，具体实验操作为：将一定量的KClO₃和MnO₂混合于试管中，加热，         。写出历程中反应②的化学方程式         。
（4）另据文献记载：此法制取的氧气中除了含有Cl₂，还混有化合物ClO₂。ClO₂具有强氧化性，可以将污水中的S^2-氧化成SO₄^2-，反应的离子方程式为         。

草酸晶体的组成可表示为H₂C₂O₄·xH₂O。实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H₂C₂O₄·xH₂O  CO+CO₂+(x+1)H₂O。下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。

（1）A装置为加热分解草酸的装置，该装置错误是_________________，C装置中盛放的试剂是_______ (填化学式)，E装置的作用是__________。
（2）实验过程中涉及到如下操作：
①点燃A处的酒精灯  
②熄灭A处的酒精灯  
③点燃D处的酒精灯  
④熄灭D处的酒精灯。
这4步操作由先到后的顺序为_______(填序号)。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。
（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。
实验步骤：准确称取1.17g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向瓶中加入足量稀H₂SO₄；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时，所发生的反应为：2MnO₄^－+5H₂C₂O₄+6H⁺ = 10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O。
①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。
②x=________。
（4）为探究催化剂对化学反应速率的影响，在甲乙试管中分别加入下列物质

试管	0.01mol/L KMnO4	0.1mol/L H2C2O4	0.1mol/L H2SO4	MnSO4固体
甲	4 mL	x mL	1 mL	无
乙	y mL	2mL	1 mL	有

则x=_______，y=________。能够得出催化剂对该反应有影响结论的实验现象是___________________。

某同学设计如图所示装置（夹持装置已略去，量气管可上下移动）可分别进行下列实验探究

实验	药品	制取气体	量气管中液体
Ⅰ	铜片，浓HNO3（过量）	NO2	CCl4
Ⅱ		NH3	煤油
Ⅲ	MnO2,HCl(浓)	Cl2
Ⅳ	硅铁合金，NaOH溶液	H2	H2O

请回答下列问题：
（1）实验前，某同学检查装置气密性的操作方法是：将活塞K关闭，再将量气管向上提高，其判断装置漏气或不漏气的现象分别是＿＿＿＿＿
（2）另一同学欲通过实验Ⅰ收集并测量NO₂气体的体积来探究铜片的纯度，所测得的结果比真实值偏小（不考虑操作误差），你认为可能的原因是＿＿＿＿。
（3）若进行实验II制NH₃，则烧瓶和分液漏斗中应分别盛装适量的＿＿＿＿。
（4）若进行实验III，该装置缺少的玻璃仪器是＿＿＿＿；该反应的离子方程式是_________ 量气管中最好装的液体是＿＿＿＿＿（选填字母代号)。
a．NaOH溶液        b.水        c.饱和NaCl溶液        d.苯乙烯
（5）实验IV时，应对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②＿＿＿______，③读数时，视线与凹液面最低处水平相切。经多次重复实验，获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）

编号	某硅铁合金质量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	1.0g	10.0 mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	336.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据上述数据，可计算出硅铁合金中硅的质量分数为＿＿＿＿。

(14分)某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：

（1）按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为________；实验过程中，装置B中观察的现象是_______________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是______________(填化学式)，原因是___________。
（2）装置A中还会产生CO₂气体，请写出产生CO₂的化学方程式：______________________。
（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO₂，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为        (填序号)；装置②的作用是        ；③的作用是      ；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N₂，原因是_______________。

（4）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H₂，理由是________(用离子方程式表示)。

菠菜营养丰富，在营养价值上是一种高效的补铁剂。但因草酸含量高，因而吃起来有涩味。某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究以下问题：
①菠菜是否含有丰富的铁；
②菠菜中草酸及草酸盐的含量（以C₂O₄^2-计）；
通过上网查询，获得以下资料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍强，草酸及其盐具有较强的还原性，其中草酸钙不溶于水。
他们设计的实验步骤如下：
Ⅰ．取菠菜样品，按如下步骤进行实验，观察实验现象。

Ⅱ．另取一份菠菜样品研磨成汁后，在少量开水中煮沸2～3 min，冷却后过滤得滤液。向滤液中加入足量Ca(OH)₂溶液，然后再加入足量试剂X，观察现象。并过滤得CaC₂O₄固体。
Ⅲ．用稀HCl溶解CaC₂O₄，并加水配制成100mL溶液．每次准确移取25.00mL该溶液，用0.0100mol•L^-1KMnO₄标准溶液滴定，平均消耗标准溶液VmL。（不考虑Cl^-被KMnO₄氧化。）
请回答以下问题：
（1）操作①中使用的仪器除三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒外，还需要的硅酸盐质仪器           ，操作②的名称是                 。
（2）通过资料分析，菠菜中的Fe是＋2价还是＋3价？        。
步骤I中                                            （填现象）可以证明该结论？
（3）通过步骤Ⅱ可以确定菠菜中含有草酸类物质。由于滤液中含有CO₃^2-，故需加入试剂X排除CO₃^2-的干扰。
则X是                 (写化学式)，加入试剂X后可观察到沉淀部分溶解。
（4）步骤Ⅲ中用到的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、胶头滴管、玻璃棒外，还有           ，该步骤中滴定操作的终点如何判断________________；所涉及的离子反应方程式                    。
（5）若样品的质量为W g，则菠菜中草酸及草酸盐（以C₂O₄^2-计）的质量分数为___     __。

(14分)已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：

（1）装置的连接顺序为                                         。
（2）饱和食盐水的作用是                                         。
（3）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：

①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_______。
②淡红色溶液中加入过量H₂O₂后溶液红色加深的原因是               。
（4）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O₂。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl₃溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀HCl和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl₃溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O₂，无明显变化。
实验①说明         ；     
实验②的目的是         ；
得出结论：溶液褪色的原因是               。

为了探究Cl₂、SO₂同时通入H₂O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。

（1）该组同学为了制取Cl₂，SO₂气体，现采用Na₂SO₃与70%的浓硫酸为原料制取SO₂，采用MnO₂和浓盐酸（12mol/L）为原料制取Cl₂。在此实验中，发生装置B应选择三种装置中的___________（选填序号），F的作用是_____________。
（2）D装置中主要反应的离子方程式为__________________________。
（3）为检验通入D装置中的Cl₂是否过量，该组同学取适量D溶液滴加至盛有少量紫色石蕊的试管中，若出现___________现象，则Cl₂过量，此时E中发生的离子反应方程式为______________________，若D中出现__________________实验现象，则氯气不过量。

某化学小组为了证明SO₂和Cl₂的漂白性，设计了如下图所示的实验装置：

它们制备SO₂和Cl₂所依据的原理分别是：
Na₂SO₃+H₂SO₄= Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑       MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（1）用来制取Cl₂的装置是       （填序号），反应中浓盐酸所表现出的化学性质是    和    。
（2）反应开始一段时间后， B、D试管中的品红溶液均褪色。停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，____    __ （填“B”或“D” ）试管中无明显现象。
（3）装置C的作用是                                 ；
（4）若装置D中的品红溶液换成紫色的石蕊溶液，则出现的现象是                   。
（5）该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液，一段时间后，品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知：两种气体按体积比1:1混合，再与水反应可生成两种常见的酸，因而失去漂白作用，该反应的化学方程式是                                  。

某小组同学欲研究SO₂的性质。
（1）将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是       。

第1组	第2组	第3组
S(单质)	SO2、X、Na2SO3、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

（2）利用下图所示的装置研究SO₂的性质：
(熔点：SO₂－76.1℃，SO₃  16.8℃；沸点：SO₂－10℃，SO₃ 44.8℃)

①装置Ⅰ模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应，其化学方程式是                 。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是                    ；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺，同时溶液酸性增强，则该反应的离子方程式是                       。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40 mL 2.5mol/L NaOH溶液，反应后增重4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是                            。

欲探究Na₂CO₃和NaHCO₃稳定性的相对强弱，两同学分别设计了以下两组装置：

请回答：
（1）如甲图所示，分别用Na₂CO₃和NaHCO₃做实验，试管②中的试剂是_______（填字母）；
A．稀H₂SO₄        B．NaOH溶液       C．Ca(OH)₂溶液
试管①中发生反应的化学方程式是_________________________。
（2）如乙图所示，试管④中装入的固体应该是_________（填化学式）。
（3）通过上述实验，得出的结论是：Na₂CO₃比NaHCO₃的稳定性_____（填“强”或“弱”）。

Ⅰ、Na₂O₂与SO₃(g)的反应类似于Na₂O₂与CO₂(g)的反应，请写出Na₂O₂与SO₃反应的化学方程式：                                                    。每2molNa₂O₂参加反应，转移电子数为                                   。
Ⅱ、某学生课外活动小组模拟呼吸面具中的反应原理，设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E由甲乙两根玻璃管组成，它们由橡皮管连通，并装入适量水。甲管有刻度（0～50mL）供量气用，乙管可上下移动调节液面高低。
实验可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。

请回答：
（1）图中各装置接口连接顺序是：（填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略）
    →      →      →⑥ → ⑦ →      →      →
（2）装置C中放入的反应物是           和            （填化学式）。
（3）装置B的作用是                                              。
（4）为了较准确测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性之外，在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中，应注意              （填字母编号）。
a．视线与凹液面最低处相平
b．等待气体恢复常温才读数
c．读数时应上下移动乙管，使甲乙两管液面相平
d．读数时不一定使甲乙两管液面相平
（5）实验测收集的氧气在标准状况下体积为V L，则参与反应的Na₂O₂的物质的量为             mol。

用图示装置制备NO并验证其还原性。

（1）铜与稀硝酸反应的离子方程式是__________。
（2）滴入稀硝酸之前，应该关闭止水夹，点燃红磷并伸入瓶中，塞好胶塞。这样操作的目的是__________。
（3）滴入稀硝酸后，烧杯中的现象是__________。
（4）烧杯中的反应停止后，打开止水夹，通入__________可验证NO的还原性。

某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式：______________________________________。
（2）装置A中的烧瓶内固体可选用_________（选填以下选项的代号）。
A．碱石灰       B．生石灰        C．二氧化硅       D．五氧化二磷
（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    。（均填编号）
（4）催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出该反应的化学方程式：                            ；该反应中每生成0.5molN₂转移     mol电子。

研究性学习小组利用下列有关装置进行探究实验，回答相关问题。
 
（1）写出A中的反应化学方程式                                  
（2）实验时，旋开装置A中分液漏斗的旋塞，发现液体流出缓慢，最终停止，其可能的原因是                                。
（3）装置B中的溶液出现浑浊，该实验证明SO₂具有      性 。
（4）实验后，测定装置C中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢？大家有不同意见：①是生成的Na₂SO₃水解；②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种意见成立。选用下列试剂进行实验：Na₂SO₃溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl₂溶液、稀硫酸

实验步骤	实验操作	预期现象与结论

（5）另一小组利用装置D进行实验：用注射器向装置D共注入v mL实验室制备SO₂的空气，当溶液刚好褪色，停止实验。

该小组的实验目的是                                。

Na₂S₂O₃·5H₂O在化学定量分析中常用作基准物质，实验室制备原理为
2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂3Na₂S₂O₃+CO₂。设计如下装置(夹持仪器省略)进行实验。

（1）A中发生的化学反应方程式为            。
（2）C中所盛试剂可能是      ；若要停止A中的化学反应，除取下酒精灯停止加热外，还可以采取的操作是       。
（3）学生乙在加热A后，发现液面下的铜丝变黑。对黑色生成物该学生提出如下假设：
①可能是CuO ②可能是Cu₂O ③可能是CuS
学生丙提出假设②一定不成立，依据是           ；该生用如下实验进一步验证黑色物质的组成：

基于上述假设分析，黑色物质的组成为             (填化学式)。
（4）实验室用Na₂S₂O₃标液测量废水Ba^2＋的浓度，过程如下：
(已知：2 S₂O₃^2一+I₂=S₄O₆^2—+2 I^－)

①写出BaCrO₄沉淀与过量HI、HCl溶液反应的离子方程式              ；
②以淀粉为指示剂，则到达滴定终点的现象是        ；
③若标液Na₂S₂O₃的浓度0.0030mol·L^－1，消耗该Na₂S₂O₃溶液体积如图，则废水Ba^2＋的浓度为   。