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

某研究性学习小组将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入MgSO₄溶液中得到白色沉淀。甲同学认为两者反应只生成MgCO₃一种沉淀；乙同学认为这两者相互促进水解，只生成Mg(OH)₂一种沉淀；丙同学认为生成MgCO₃和Mg(OH)₂两种沉淀。(查阅资料知：MgCO₃和Mg(OH)₂均不带结晶水)
（1）按照乙同学的理解Na₂CO₃溶液和MgSO₄溶液反应的化学反应方程式为_____________________________；
在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤 ②洗涤 ③干燥。
（2）请用下图所示装置，选择合适的实验装置和必要的试剂，证明沉淀物中只有碳酸镁。

①各装置连接顺序为________________(用装置编号表示)；②装置C中装有试剂的名称是______________；
③能证明生成物中只有MgCO₃的实验现象是                           _______。
（3）若Mg(OH)₂和MgCO₃两者都有，可通过下列所示装置的连接，进行定量分析来测定其组成。

①实验结束时通入过量的空气的作用是________________           ________。
②A装置和E装置的共同作用是__________________________。
③实验过程中测定的数据有：W₁：样品的质量，W₂：反应后装置B中残渣的质量，W₃：反应生成水的质量，W₄：反应生成二氧化碳的质量，为了测定其组成，至少需要其中          个数据，请将可能的组合填入下表中(每个空格中填一种组合，至少填5个)。

 

酸性KMnO₄溶液能与草酸（H₂C₂O₄）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液 紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸。
（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式为                                       。
（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是     

（3）若配制酸性KMnO₄标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线，会使测得的草酸溶液浓度             。（填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L^-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次
实验草酸溶液的用量均为8mL）。

实验编号	温 度（℃）	催化剂用量(g)	酸性高锰酸钾溶液	实验目的 a.实验1和2探究                                                     b.实验1 和3 探究反应物浓度对该反应速率的影响； c.实验1 和4 探究催化剂对该反应速率的影响。
体积（mL）	浓度 (mol•L^-1)
1	25	0.5	4	0.1000
2	50	0.5	4	0.1000
3	25	0.5	4	0.0100
4	25	0	4	0.1000

（4）写出表中a 对应的实验目的                         ；
（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

实验编号	溶液褪色所需时间（min）
第1 次	第2 次	第3 次
1	14.0	13.0	11.0
3	6.5	6.7	6.8

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。某同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述改进的实验方案_________。
（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO₄并非MnCl₂，原因为（离子方程式表示）为                 。

FeBr₂是一种黄绿色鳞片状的固体，某研究性学习小组为了探究它的还原性，进行了如下实验：
1．实验需要90mL 0．1mol/L FeBr₂溶液
（1）配制FeBr₂溶液除烧杯、量筒、胶头滴管外还需的玻璃仪器是     、    
（2）下列有关配制过程中说法错误的是        （填序号）。
A用电子天平称量质量为1．944g的FeBr₂．
B．将称量的FeBr₂放入容量瓶中，加90mL蒸馏水溶解
C．洗涤溶解FeBr₂的烧杯，并将洗涤液转移至容量瓶中
D．容量瓶贴签存放配好的FeBr₂溶液
E．定容时，仰视容量瓶刻度线会使配制的FeBr₂溶液浓度偏高
II．探究FeBr₂的还原性
取10mL上述FeBr₂溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：
假设1：Br^－被Cl₂氧化成Br₂溶解在溶液中；  假设2：Fe^2＋被Cl₂氧化成Fe^3＋。
（1）请你完成下表，验证假设：

实验步骤、预期现象	结论
①溶液中加入适量四氯化碳，	假设1正确
②向溶液中加入	假设2正确

若假设1正确，从实验①中分离出Br₂的实验操作名称是      ____________           ；
（2）实验证明：还原性Fe^2＋> Br^－，请用一个离子方程式来证明：    _________________      ；
（3）若在50mL上述FeBr₂溶液中通入5×10^－3molCl₂，反应的离子方程式为                   。

某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。
[实验1]铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。

实验步骤：
①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
②加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；
③将Cu丝上提离开液面。
（1）装置A中发生反应的化学方程式为                                  。
（2）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是                      。
（3）拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是          。
[实验2]实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料：①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu²⁺和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图的实验：

（4）②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是                             
（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为                      。

为验证氧化性，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和甲中加热装置已略，气密性已检验）。

实验步骤：
1．在甲装置中，打开活塞a，加热，待装置中充满黄绿色气体时，与丙装置连接。
2．当丙装置中FeC1₂溶液变黄时，停止加热。
3．打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
4．在乙装置中，打开活塞b，待空气排尽后，将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中，一段时间后，停止。
5．更新丙中试管，打开活塞c，使约2mL的溶液滴入试管中，检验溶液中的离子。
回答下列问题：
（1）甲中发生反应的化学方程式为______________________。
（2）用70%的硫酸制取SO₂，反应速率比用98%的硫酸快，原因是_______     _____。
（3）实验中，证明氧化性Fe³⁺＞SO₂的离子方程式为______                _______。
（4）有I、II、III三组同学分别完成了上述实验，实验结果如下：

上述实验结果一定能够证明的是______（填“I”、“II”或“III”）。

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
乙二酸(HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄)俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸，且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华。
为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为_____________________________________________________。
（2）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有_____________，请写出该反应的离子方程式：                                    
（3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出)：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红。据此回答：
上述装置中，D的作用是__________________。
乙二酸分解的化学方程式为__________________________________________________。

某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO₂气体外，还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明：“常温下，NO₂与N₂O₄混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N₂O₄液体或晶体存在。”为此，他们设计了如下图所示的装置。

请回答下列问题
（1）写出A中Cu与HNO₃反应可能的化学方程式                             。
（2）实验开始前先打开A部分的活塞K₁，持续通入一段时间的氮气再关闭K₁，其目的是                                             ；装置中B瓶的作用是                                                              。
（3）停止反应后，打开D中的活塞K₂并通入O₂，若有NO生成，则D中出现的现象是                               ；实验发现，通入的O₂温度高低对实验现象有较大影响，为便于观察应通入（填“热”或“冷”）      的O₂。
（4）为减小实验误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应继续进行的操作是                 
                                                           。
（5）实验测得如下数据：实验前，Cu、Ag合金的质量：15.0g，浓HNO₃：40mL 13.5 mol·L^-1；实验后A溶液：V＝40mL  c(H⁺)＝1.0 mol·L^-1。假设反应中HNO₃既无挥发也无分解，则：
①参加反应的HNO₃的物质的量为                  mol。
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量，则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是                                                     。
（6）若已知Cu、Ag合金的质量为m g，且溶解完全。请利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作，以确定合金中Cu的质量分数，其实验过程为                                             。

某化学小组欲以CO₂主要为原料，采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃，并对CO₂与NaOH的反应进行探究。请你参与并完成对有关问题的解答。
【资料获悉】
1、“侯氏制碱法”原理：NH₃＋CO₂＋H₂O＋NaCl＝NaHCO₃↓＋NH₄Cl,然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃。
2、Na₂CO₃与盐酸反应是分步进行：Na₂CO₃先与盐酸反应生成NaHCO₃；然后再发生NaHCO₃+HCl= NaCl＋H₂O +CO₂↑
【实验设计】

【实验探究】
（1）装置乙的作用是                                           。
（2）由装置丙中产生的NaHCO₃制取Na₂CO₃时，需要进行的实验操作有          、洗涤、灼烧。NaHCO₃转化为Na₂CO₃的化学方程式为                         。
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，取加热了t₁ min的NaHCO₃样品29.6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如下图所示。

则曲线c对应的溶液中的离子是          （填离子符号）；该样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量之比是          。
（4）若将装置甲产生的纯净的CO₂2.24L（标准状况下）通入100mLNaOH溶液中，充分反应后，将溶液小心蒸干，得到不含结晶水的固体W，其质量为10.16g，则W的成分为         （填化学式），原NaOH溶液的物质的量浓度为            。

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程如下：将Ag和HNO₃反应的生成气体通入足量水中，同时测定跑出气体体积，之后测定所得溶液中硝酸的物质的量。
（1）测定硝酸的物质的量

反应结束后，从上图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L^－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如下图所示。

在B容器中生成硝酸的物质的量为     mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂，在标准状况下的体积为      mL。
（2）测定NO的体积
①从上图所示的装置中，你认为应选用   装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是    。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是  （填各导管口编号）。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置   （“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），请结合（1）中所得数据，判断Ag与浓硝酸反应的过程中 （填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是                        。

如图是某研究性学习小组设计的SO₂与Na₂O₂反应的探究装置．

（1）实验开始时，打开旋塞K，通入N₂排尽整套装置中的空气，关闭旋塞K。点燃酒精灯，A中反应的化学方程式是           。
（2）B装置的作用是          。
（3）反应过程中，观察到：A中出现黑色不溶物；C中固体由淡黄色逐渐至完全转化为白色；若将带火星木条伸入D试管口内，火星显得更明亮。
① 停止加热后，再通入N₂至整套装置冷却，其目的是          。
② 取少量C中白色固体，溶于蒸馏水得无色溶液W 。若向W中滴加几滴酸性KMnO₄溶液，振荡，紫色褪去；若向W中加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液，出现大量白色沉淀；则说明C中白色固体有        。
③D装置中发生反应的离子方程式是        。
④过滤出A装置中的黑色不溶物，洗涤后将其溶于浓硝酸，得到蓝色溶液并产生红棕色气体；向蓝色溶液中滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀；则黑色物质可能是___________。

A．Cu

B．CuO

C．CuS

D．Cu2S

某研究性学习小组对Zn跟一定量的浓硫酸反应生成的气体产物进行探究。
【提出假设】：小组同学经过分析讨论认为生成气体可能含H₂和SO₂。
【设计实验方案，验证假设】主要包括两个环节：
Ⅰ．验证SO₂，实验装置如图所示

Ⅱ．检验产物中含有H₂，实验内容将由B部分导出的气体依次通过装置C、D、E、F、G。Ⅱ中装置C、D、E、F、G的信息如下表所示：

仪器标号	C	D	E	F	G
仪器	洗气瓶	洗气瓶	硬质玻璃管，加热	干燥管	干燥管
仪器中所加物质	NaOH溶液	浓硫酸	CuO粉末	试剂X	无水CaCl2固体

试回答下列问题：
（1）小组同学认为生成气体中含H₂的理由是              ；
（2）盛放锌粒的仪器名称是               ；
（3）B部分装置的目的是验证SO₂并探究SO₂与品红作用的可逆性，实验的操作及主要现象是       ；
（4）①装置D、G的作用依次是                   、                   ；
②E中发生反应的化学方程式是                                       ；
③试剂X是                                       。

某研究小组想研究炭与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作	现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。
b．把小块烧红的木炭迅速放入热的浓硝酸中。	红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。

（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①炭与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有     性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，写出该反应的化学方程式             。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O₂还是NO₂，设计了以下实验。

Ⅰ.制取NO₂气体。
在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO₂的装置简图(夹持仪器略)。NaOH溶液的作用是吸收多余的NO₂，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出这两种盐的化学式                 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO₂气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO₂气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO₂气体反应的化学方程式                     。
②通过实验探究，你认为题目表格中助燃气体是什么，简述理由                       。

某化学活动小组设计如图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质。

（1）装置A中发生反应的离子方程式为_____________________________________
（2）装置B中试剂Y应为________________________________________ 
（3）已知在装置C中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（含氯氧化物），C中含氯元素的物质是一种盐，且含有NaHCO₃。现对C中的成分进行猜想和探究：
①提出合理假设
假设一：存在两种成分，为NaHCO₃、____________
假设二：存在三种成分，为NaHCO₃、_________________________________
②设计方案并实验。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。	固体物质全部完全溶解
步骤2：向A试管中滴加适量BaCl2溶液。	如果                                 如果_______________________
步骤3：	有白色沉淀生成，C的成分有NaCl

结论：由步骤3的结论结合步骤2中的a，则假设一成立；由步骤3的结论结合步骤2中的b，则假
设二成立。
（4）该实验装置明显存在不足之处，改进的措施为__________________________________________
（5）若C中有0.1molCl₂参加反应，且假设一成立，由此可推知C中反应生成的含氯氧化物为          
（写化学式）。

(13分)某兴趣小组探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若
                                        ，则整个装置气密性良好。装置E的作用是                        。装置F中为          溶液。
（2）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择          。

A．蒸馏水	B．饱和Na2SO3溶液
C．饱和NaHSO3溶液	D．饱和NaHCO3溶液

（3）SO₂气体还原Fe³⁺反应的产物是________________（填离子符号）。
（4）在上述装置中通入过量的SO₂为了验证C中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取C中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO₄溶液，紫红色褪去。
方案②：往第一份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是____，原因是_______________________________________。
（5）能表明I^－的还原性弱于SO₂的现象是_________________，写出有关离子方程式：_____________。

为了探究H₂O₂、H₂SO₃和Br₂氧化性的相对强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去）。请回答下列问题：

（1）仪器A的名称_________，其作用是___________。
（2）用仪器B滴加液体并不需要打开玻璃塞c，原因是____________________________。
（3）实验记录如下（请补全空白）：

步骤	实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ	打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量	________________	__________________________
Ⅱ	向步骤Ⅰ所得溶液中逐滴加入H2O2溶液	刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色	__________________________

（4）步骤Ⅱ中，开始时颜色无明显变化的原因是（写出一条）_______________________，
步骤Ⅰ中反应的离子方程式_________________________________________________，
步骤Ⅱ中主要反应的离子方程式_____________________________________________。