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

根据镁与二氧化碳的反应推测，钠也能在二氧化碳中燃烧，且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。

I、引发CO₂与Na反应。操作步骤为：①按图连接装置，检验气密性，并往各装置中加入试剂；②打开装置a上活塞一段时间；③点燃d处酒精灯，使CO₂与Na充分反应。停止加热，继续通气体使双通直管冷却。回答下列问题：
（1）操作①时，装置b中装入的试剂是           ；
（2）步骤②时，当观察到         时，才能进入步骤③。
Ⅱ：探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29．2g进行如下实验：
①仔细观察固体，发现有黑色颗粒；
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤，得到1．8 g滤渣（干燥）；
③将滤液加水稀释配成250ml的溶液；
④取少量③的溶液，先加足量BaCl₂溶液，再加酚酞试液，观察到白色沉淀及溶液变红；
⑤取25．0mL③的溶液，用3．0mol·L^-1盐酸滴定，消耗盐酸20．00mL。回答下列问题：
（3）反应后装置d中的固体物质为           
（4）通过计算分析：29．2g残留固体中，各组分的质量各是多少?
（5）该探究条件下，钠与二氧化碳反应的化学方程式为       。

在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。
请回答下列问题：
（1）生成的黑色物质(单质)是     (填化学式)。
（2）这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是       (填化学式)，反应的化学方程式为         。
（3）据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有           (填序号)。

A．酸性

B．吸水性

C．脱水性

D．强氧化性

（4）将（2）中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液       ，说明这种气体具有       性；将（2）中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：                                          。
（5）能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？       (填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂            。

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察_____________________________ 现象来定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是__________________________，
你认为还可以作其他何种改进？ _____________________________________________。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是               。
利用图二做实验时需测量的数据是                               。

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                。

(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设 ①该反应的气体产物是CO₂。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是              。
（2）设计方案 如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式：                                      。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是          （填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H₂ B、用MnO₂和浓盐酸加热反应制C1₂
C、用KC1O₃与MnO₂共热反应制O₂
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为                             。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
                                    。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                  。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：     。

某学习小组为探究维生素C的组成和有关性质，进行了以下实验：
①取维生素C样品研碎，称取该试样0.704 g，置于铂舟并放人燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，样品逐渐消失最后无任何残留物，将生成物(仅有两种物质)先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重0.288 g和1.056 g，生成物完全被吸收。
②将少许研碎的维生素C样品和适量的紫色石蕊试液充分混合后，溶液颜色变红。
请解答下列问题：
（1）称取的试样中，含有氢原子的物质的量是    mo1；碳元素的质量是      g。
（2）维生素C中      (填“含”、“不含”或“无法确定是否”)有氧元素，理由是根据实验数据可知                   。如你回答“含”有，请计算称取的试样中氧原子的物质的量并填入下一空格中；如你回答“不含”等，则下一空格不必填写。称取试样中氧原子的物质的量为           mol。
（3）如果要确定维生素C的分子式，你认为还需要知道的信息是              。
（4）维生素C和紫色石蕊试液混合后，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有       (填“酸”、“碱”或“中”)性。查阅有关资料显示，维生素C具有还原性。请以淀粉溶液、碘水为试剂，写出验证维生素C具有还原性的实验方法和现象：            。

化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO₂。
猜想2：                  。
猜想3：该气体为CO₂和SO₂的混合气体。
为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：

（1）B中应该装下列         试剂(填编号)。

A．NaOH溶液	B．酸性KMnO4溶液
C．盐酸	D．澄清石灰水

（2）B中溶液的作用是：                                                。
（3）D中澄清石灰水的作用是：                                          。
（4）通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色  ②C中品红溶液不褪色   ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]由上述现象该小组同学得出的结论为：                           。

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__________________________________。