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

有一种褐铁矿主要成分是Fe₂O₃，所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品，进行了以下实验。
（1）检验矿物样品中是否有Fe³⁺
实验用品：锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤： ①取样：将样品用锤子敲碎，再在研钵中研细备用。
②溶解：将样品粉末倒入烧杯，加入___________，用玻璃棒充分搅拌。
③___________（填操作名称）。
④检验：取少许溶液，加入___________。实验现象：____________。
实验结论：矿物样品中含有Fe³⁺。
（2）制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液，同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂，该试剂是（填化学式）__________，反应的离子方程式是 ____________。
②同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量的氢氧化钠溶液，制出的氢氧化亚铁呈__________色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长，请在图中装置中加入什么物质_________。

某同学在一次实验中发现：把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中，当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
（1）知识储备：将氯气通入水中的化学方程式为                        ；
（2）探究“溶液的红色突然消失”的原因：
①猜想：a．是氯水中的盐酸中和了NaOH，使酚酞由红色变成无色；
b．是                                 。
②设计实验：往已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量，若现象为               ，则证明“猜想a”正确；若现象为                      ，则证明“猜想b”正确。

人体血液里Ca²⁺的浓度一般采用mg/cm³来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH₄)₂C₂O₄]溶液，可析出草酸钙（Ca₂C₂O₄）沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸（H₂C₂O₄），再用酸性KMnO₄溶液定量反应即可测定血样样品中Ca²⁺的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca²⁺的浓度。

【实验探究一】配制酸性KMnO₄标准溶液。如上图所示是配制100mL 酸性KMnO₄标准溶液的过程示意图。
（1）请你观察图示判断其中不正确的操作有____________（填序号）；
（2）其中确定100mL溶液体积的容器是____________（填名称）；
（3）如果按照图示的操作所配制溶液进行实验，在其他操作均正确的情况下，所得KMnO₄溶液浓度将_________（填“偏大”或“偏小”）。
【实验探究二】测定血液样品中Ca²⁺的浓度，抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol/L 酸性KMnO₄溶液与之反应，使草酸转化成CO₂逸出，这时共消耗12.00mL KMnO₄溶液。
（4）已知草酸跟KMnO₄反应的离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn^x++10CO₂↑+8H₂O则式中的x=_________
（5）经过计算，血液样品中Ca²⁺的浓度为___________ mg/cm³。

某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c表示止水夹)。请评价或完善其方案：

（1）将装置A、C、E相连接，用MnO₂和浓盐酸制取氯气，请回答：
①A中反应的离子方程式：_                。
②E中氢氧化钠溶液的作用                       。在C中加入适量的水可制得氯水．将所得氯水分成两份进行实验，其操作、现象和结论为：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	品红溶液褪色	氯气有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有酸性

③实验Ⅰ推出的相应结论是否合理？________，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）____________。
④实验Ⅱ推出相应的结论是否合理？_______，若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）_____________。
（2）将B、D、E相连，在B中装浓硝酸和铜片，可制得NO₂并进行有关实验。
①B中反应的化学方程式________________________。
②先若关闭c，当丁中充满红棕色的NO₂时，再关闭止水夹a、b ，微热试管丁,丁中可观察到的实验现象                     。

研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

（1）甲同学欲用右图所示实验来证明MnO₂是H₂O₂分解反应的催化剂。该实验          （填“能”或“不能”）达到目的，原因是               。
（2）为探究MnO₂的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50 mL 1% H₂O₂加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO₂，测量所得气体体积，数据如下：

MnO2的质量/g	0.1	0.2	0.4
40s末O2体积/mL	49	61	86

由此得出的结论是            ，原因是              。
（3）为分析Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H₂O₂ ) ：

试管	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加试剂	5滴0.1 mol·L^－1 FeCl3	5滴0.1 mol·L^－1 CuCl2	5滴0.3 mol·L^－1 NaCl
产生气泡情况	较快产生细小气泡	缓慢产生细小气泡	无气泡产生

 
结论是                   ，实验Ⅲ的目的是              。
（4）① 查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl₃溶液加入H₂O₂溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H₂O₂均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是       和        （按反应发生的顺序写）。
② 在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H₂O₂分解反应的催化剂需要满足的条件是                。

某小组同学采用以下装置验证SO₂的性质：（夹持及加热装置略）

（1）写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：                        。
（2）从实验目的分析，试管1、4的目的都是为了证明SO₂具有                 （性质），试管2是为了证明SO₂具有                （性质）。
（3）除上述两种性质外，你认为SO₂还具有的性质是           ，可以通过加入           （填试剂化学式或者名称）加以证明。
（4）经过实验，观察到如下实验现象：
① 试管1中                     。
② 试管2中有浅黄色浑浊出现，写出反应的化学方程式                       。
（5）试管4中无明显现象，将其分成两份，分别加入下列物质均产生沉淀。将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。

加入的物质	O2	氨水
沉淀的化学式

（6）试管4和试管5均加入NaOH溶液，在实验目的上的不同点是                   。

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。

A      B     C         D     E          F
请回答下列问题：
（1）B装置的名称是________________；E装置的作用____________________。
（2）写出F中发生反应的离子反应方程式                           。
（3）上述制氨为快速制氨，实验室常用氯化铵和氢氧化钙制备，其化学方程式为：                 。
（4）装置A的烧瓶中装有生石灰，随着浓氨水的滴入，氨气产生的原因是_________。
（5）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是_____________________________。
（6）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：___________________________。当有a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗常数为（用含a、b的代数式表示）________________。

某小组同学通过对比实验了解Na₂CO₃和NaHCO₃性质的异同，下表是他们撰写的实验报告的一部分。

实验序号	实验步骤（内容）	现象
①	在贴有标签a、b的试管中分别加入1.0gNa2CO3固体和NaHCO3固体，观察外观。
②	继续向两试管中分别加入10.0mL水，用力振荡，观察现象。
③	再分别向两试管中滴加2滴酚酞溶液，观察现象。	溶液变红
④	加热大试管一段时间。（注：棉花球沾有无水硫酸铜粉末）

（1）请帮助该小组同学完成实验报告中放入内容________________________。
（2）已知：20℃时Na₂CO₃的溶解度为20.5g。由实验_________（填实验序号）现象可知，20℃时NaHCO₃的溶解度小于20.5g；如果向饱和Na₂CO₃溶液中不断通入CO₂气体，现象是____________，化学方程式是________________________。
（3）由实验④可以得出结论是____________，用化学方程式说明得出结论的原因__________________。

硝酸是氧化性酸，其本质是NO₃^－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO₃^－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
（1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH₄⁺生成，NH₄⁺生成的原理是产生H₂的过程中NO₃^－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向  右偏转。
① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。
② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO₃^－的氧化性，进行实验Ⅳ：

① 观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH₃的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。

氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学探究Cl₂及其化合物的性质。
（1）把Cl₂通入水中，反应的化学方程式是             。
（2）用氯水进行如下表实验：

实验	操作	现象
Ⅰ	把氯水点在蓝色石蕊试纸上	试纸先变红后褪色
Ⅱ	向氯水中滴加足量AgNO3溶液，不断振荡	ⅰ.有白色沉淀生成 ⅱ.稍后，溶液变为无色

① 实验Ⅰ的现象说明，氯水具有的性质是          。
② 实验Ⅱ：a．ⅰ现象的白色沉淀是               。
b．综合ⅰ、ⅱ现象，该同学推测实验Ⅱ发生的反应为：
Cl₂ + AgNO₃ +          ＝HNO₃ +AgCl↓+           （将反应补充完整）
③ 为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物，该同学设计实验如下：
c．将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上，试纸变红未褪色；
d．……
上述实验d的方案是          。
（3）该同学查阅资料得知，最初，人们直接用氯气作漂白剂，但使用起来不方便，效果也不理想。经过多年的实验、改进，才有了今天常用的漂白粉。
① 你认为“使用起来不方便，效果也不理想”的原因是          。
② 科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉，有关反应的化学方程式是：                    。

某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质，装置如下图所示（夹持装置略去）

（1）试管①中反应的化学方程式是               。该反应表明浓硫酸具有         （填序号）。
a．酸性       b．强氧化性       c．还原性
（2）若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是               ，说明试管①中生成的气体具有           性。
（3）若试管②中的试剂为酸化的Ba(NO₃)₂溶液，观察到生成不溶于硝酸的白色沉淀，说明试管①中生成的气体具有             性。
（4）试管③中的试剂为NaOH溶液，反应的离子方程式是                 。

某探究小组为探究氯气的性质，并用装置F制取少量“漂白液”，设计了如下实验装置。
请回答下列问题：
（1）写出实验室制氯气的离子方程式：                    。
（2）装置A中g管作用是___________，装置B的作用是          ，装置C的作用是                      。
（3）反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液，检验有Fe^3＋生成，请写出检验方法________。
（4）已知HCO₃^－的酸性弱于次氯酸，请写出少量的氯气与F中足量的碳酸钠溶液反应的化学方程式:______________________。

某学习小组研究“不同条件对化学反应速率影响的探究”，选用4 mL 0.01 mol·L^－1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^－1 H₂C₂O₄溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积 /mL	温度/℃	其它物质
①	2 mL	20
②	2 mL	20	2滴饱和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验            和             （用 ①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验              和            。
（2）对比实验①和④，可以研究                 对化学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                。

化学小组同学依据化学反应Zn＋2H₂SO₄(浓）ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O制取22.4 L(标准状况）SO₂气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H₂SO₄充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜）

请回答下列问题：
（1）装置A中添加液体的仪器名称为              ； 98%的浓H₂SO₄(ρ＝1.84 g/cm³）的物质的量浓度是               ；
（2）装置B是为了吸收SO₂，则不能选用下列试剂中的            （填序号）；
A．NaOH溶液        B．浓H₂SO₄       C．KMnO₄溶液 
（3）装置D的作用是                           ；
（4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是                       。

某探究小组用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：催化剂的用量可选择0.5g、0g，酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.01mol·L^﹣1、0.001mol·L^﹣1，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL，H₂C₂O₄溶液(0.1mol·L^﹣1 )的用量均为2mL。
（1）该反应的离子方程式：                                     。
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量/g	KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L^﹣1	实验目的
①	298	0.5	0.01	(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ )实验①和             探究催化剂对该反应速率的影响
②
③
④

（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，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。针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，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                       。若用实验证明你的猜想．除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是                       。
A．硫酸钾      B．硫酸锰      C．二氧化锰      D．水
（4）可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na₂C₂O₄)样品中草酸钠的质量分数，该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.2000 mol·L^﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。

①滴定前是否要滴加指示剂？         (填“是”或“否” )，当溶液             ，说明滴定达到终点。
②滴定时用            (填a或b )滴定管盛装KMnO₄标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为                 。