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

为探究H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性强弱，某小组同学设计如下实验（夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检验）。

实验操作	实验现象
ⅰ．打开A中分液漏斗活塞，滴加浓硫酸	A中有气泡产生，B中红棕色溴水褪色，C中有白色沉淀
ⅱ．取C中沉淀加入盐酸	C中白色沉淀不溶解
ⅲ．打开B中分流漏斗活塞，逐滴滴加H2O2	开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色

（1）A中发生反应的化学方程式是_______________________
（2）甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论，氧化性：H₂O₂>SO₂。
①乙同学认为不能得出此结论，认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作，该操作是_____________。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是____________
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验，C中产生白色沉淀，得出结论：氧化性H₂O₂>SO₂。
（3）ⅲ中滴入少量H₂O₂没有明显变化。提出假设：
观点1：H₂O₂的量少不能氧化Br^―
观点2：B中有未反应的H₂SO₃
为验证观点2，应进行的实验操作及现象是___________________________________
（4）通过上述全部实验，得出结论：H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性由强到弱的顺序是________。

硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同，该气体成分也不同。气体成分可能含SO₂、SO₃和O₂中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组通过设计一探究性实验，测定反应产生的SO₂、SO₃和O₂的物质的量，并经计算确定各物质的化学计量数，从而确定CuSO₄分解的化学方程式，实验用到的仪器如下图所示：

【提出猜想】
I.所得气体的成分可能只含_________一种；
II.所得气体的成分可能含有__________二种；
III.所得气体的成分可能含有SO₂、SO₃、O₂三种。
【实验探究】
实验操作过程（略）。已知实验结束时，硫酸铜完全分解。
请回答下列问题：
（1）请你组装探究实验的装置，按从左至右的方向，行仪器接口连接顺序为__________（填序号）；
（2）若实验结束，B中量筒没有收集到水，则证明猜想__________正确；
（3）实验过程，仪器C的作用是 ________________________；
（4）有两个实验小组进行该实验，由于加热时的温度不同，实验结束后测得相关数据也不同，数据如下：

请通过计算，推断出第①小组和第②小组的实验条件下CuSO₄分解的化学反应方程式：
①      组_________________________________________________________________；
② 组_______________________________________________________________。

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。

某化学实验兴趣小组在“探究氯水与溴化亚铁溶液反应”的实验中发现：“在足量的溴化亚铁溶液中，加入1～2滴氯水，振荡后溶液呈黄色。”

【资料】	溴水是溴单质的水溶液，因溶有溴单质而呈黄色。

根据已有化学知识及资料，请你参与上述现象形成原因的分析与探究：
（1）提出问题猜想：
溶液呈黄色是因发生离子反应①                  （填离子方程式）所致。
溶液呈黄色是因发生离子反应②                  （填离子方程式）所致。
（2）设计实验并验证
为验证①与②中是哪个原因导致了溶液变黄色，设计并进行了以下实验。请根据以下所给试剂，进行合理选用，完成实验方案1和方案2：

试剂	酚酞试液、CCl4、无水酒精、KSCN溶液
方案	操作步骤	实验现象	结论
1	取所述黄色溶液于试管中，滴加      并振荡	溶液变红色	反应          所致
2	取所述黄色溶液于试管中，滴加      并振荡	________ ________

（3）实验结论：以上实验不仅验证了溶液变黄的真实原因，同时证明了Fe²⁺的还原性比Br^－              （填“强”或“弱”）。
（4）实验反思
I. 根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中滴入足量氯水，再加入CCl₄并充分振荡后静止，产生的现象是                 。
Ⅱ. 在100 mLFeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂（标准状况），溶液中有1/2的Br^－被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为          。

(9分)O₃氧化海水中的I^－是大气中碘的主要来源，将O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
（1）为探究外界条件对I₂生成速率的影响，做了如下三组实验，填写表中的空白处。

编号	实验目的	反应物	反应前溶液的pH	温度
1	对照组	O3+NaI+H2SO4	5.2	25℃
2	①__________	O3+NaI+H2SO4+FeCl2	5.2	②_____
3	探究温度对反应速率的影响	O3+NaI+H2SO4	③_______	5℃

（2）为测定生成I₂的量，用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中，用 c mol·L^－1的Na₂S₂O₃标准液滴定，消耗V mLNa₂S₂O₃溶液。
已知：①H₂S₂O₃是一种弱酸；②2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；
②该实验中可选用_______(填物质名称)作指示剂。
③反应后溶液中碘的含量为_________ g·L^－1。
④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O₃和O₂，不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。

(13分)实验探究：探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱，根据要求完成下列各小题
（1）实验装置：

填写所示仪器名称A             B            
（2）实验步骤：
连接仪器、_____________、加药品后，打开a、然后滴入浓硫酸，加热
（3）问题探究：（已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是                                        ;
装置E中足量酸性KMnO₄溶液的作用是                                   ;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是                ;
③依据试管D中的实验现象，能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性___（填“能”或“否”），试管D中发生反应的离子方程式是                        。

某红色固体粉末样品可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究，查阅资料：Cu₂O在酸性溶液中会发生反应：Cu₂O+2H⁺＝Cu+Cu²⁺+H₂O。
实验探究一：学生甲利用如图所示装置进行实验，称量反应前后装置C中样品的质量，以确定样品的组成．回答下列问题：

（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，__________________，则说明装置A的气密性良好。
（2）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：_____________________（填序号）。
①打开止水夹    ②熄灭C处的酒精喷灯  ③C处冷却至室温后，关闭止水夹
④点燃C处的酒精喷灯  ⑤收集氢气并验纯
实验探究二：
（3）学生乙取少量样品于烧杯中，加入过量稀硫酸，并作出如下假设和判断，结论正确的是________。
A．若固体全部溶解，说明样品中一定含有Fe₂O₃，一定不含有Cu₂O
B．若固体部分溶解，说明样品中一定含有Cu₂O，一定不含有Fe₂O₃
C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，说明样品一定含有Fe₂O₃和Cu₂O
另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色气体证明样品中一定含有________，写出产生上述气体的化学方程式_______________________。
实验探究三：
（4）学生丙取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，反应后经过滤得到固体3.2g，测得滤液中Fe²⁺有1.0 mol，则样品中n(Cu₂O)＝_______________mol。

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                 。

某化学研究性学习小组用CO还原Fe₂O₃，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe₂O₃的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。
②Fe₃O₄＋8H⁺=2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O
③Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O
④3Fe₃O₄＋28HNO₃(稀)=9Fe(NO₃)₃＋NO↑＋14H₂O
[实验探究]
I．定性检验

编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液出现血红色
③	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

（1）实验③发生的反应的离子方程式为                              。
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有                                。
II．定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：

（1）操作Z的名称是          。
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为          。
（3）若溶液Y的体积仍为200mL，则溶液Y中c(Fe³⁺)＝         mol/L。

左图是某同学在实验室中进行铝热反应（铝过量）的实验装置，实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。

（1）试剂A的名称是                    。
（2）探究铝热反应后固体的性质：将反应后容器中的残余固体置于烧杯中，加入100mL稀硝酸，固体完全溶解，（假设固体全部溶解后溶液体积不变），反应过程中无气体放出（活泼金属可把稀 HNO₃还原为NH₄NO₃）。向反应后的溶液中缓慢滴加4 mol·L^－1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液 的体积的关系如上右图所示：
①写出DE段发生反应的离子方程式：___________________________
②求c（HNO₃）=            _____③B与A的差值为_________________
（3）若铝和氧化铁能恰好完全反应。则该铝热剂与盐酸反应时转移电子与所耗H⁺的物质的量之比       

化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是________________________________。
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。加入过量稀盐酸时观察到的现象是______________________________________________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用如图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO₃沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有                 __。
（4）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________(填标号)。
a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体
b．滴加盐酸不宜过快
c．在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d．在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（5）有人认为不必测定C中生成的BaCO₃质量，只要测定装置C在吸收CO₂前后的质量差，就可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是__________________________________。