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

在生产生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重，所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域的重大问题．兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究．
（1）分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉，再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，其它操作请仔细观察图1：____ 号试管中的铁钉最容易生锈．由此可见，铁制品生锈需要的条件是____                          _____ ．

（2）如图2所示，铁处于A、B、C三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）____．
（3）据报道，全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值（GNP）的4%．
①钢铁在发生电化学腐蚀时，负极反应为：________          _ ．
②请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式为：____                  _____ ．
③请根据不同的原理，提出防止钢铁腐蚀的两条合理措施：_________ 、      _____ ．

研究化学反应中的能量变化时，在一只小烧杯里，加入20 g已研磨成粉末的Ba（OH）₂·8H₂O，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10 g NH₄Cl晶体，根据下图所示实验步骤进行操作。回答下列问题：

（1）写出实验过程中发生反应的化学方程式：                                。
（2）检验有NH₃生成的方法是                                               。
（3）反应中产生的NH₃会污染环境，对人体有害。为减少其挥发，实验时在烧杯上方盖了一个多孔塑料板，反应后移走多孔塑料板，发现混合物成糊状，证明有_____生成。为了更好的解决NH₃的污染问题，可以做一个简单的改进，你的改进方法是                  。

虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有产物，填写下列空白：

（1）写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式                           。
（2）如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③，则可以检出的物质有______；不能检出的物质是______（填化学式，下同）。
（3）如果将仪器的连接顺序变为①③②，则可以检出的物质是______；不能检出的物质是______。
（4）若在②装置中发现品红溶液褪色，则体现了产物中的SO₂具有       性，若发现酸性高锰酸钾溶液褪色，则体现了该物质具有        性。

某学习小组探究铜跟浓硫酸反应的情况。取6.4g铜片和10mL 18mol·L^－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中，按下图所示装置进行实验。

（1）铜和浓硫酸反应的化学方程式为         。
（2）实验结束后，发现广口瓶中产生白色沉淀，加入足量盐酸后沉淀几乎完全溶解。简要分析广口瓶中产生沉淀的主要原因：         。
（3）实验结束后，发现烧瓶中有铜片剩余。根据所学知识，他们认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。选择合适的试剂，设计简单易行的实验方案证明有余酸：               。
供选择的试剂：铁粉、银粉、BaCl₂溶液、Na₂CO₃溶液
（4）甲同学设计如下方案：测定产生气体的量，再计算余酸的浓度。下列测定产生气体的量的实验方法中，不可行的是      （填编号）。
a．将气体缓缓通过预先称量、盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量
b．将气体通入硫酸酸化的KMnO₄溶液，再加足量BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀
c．用排水法测定产生气体的体积
d．用排饱和NaHSO₃的方法测定产生气体的体积
（5）乙同学设计通过酸碱中和滴定来测定余酸的浓度：待烧瓶冷却至室温后，将其中的溶液用蒸馏水稀释至100mL，移取25mL到锥形瓶中，滴加2滴酚酞试液，用标准NaOH溶液滴至终点。平行实验三次。
①稀释时，应先往      （填仪器名称）中加入       （填“烧瓶中的溶液”或“蒸馏水”）。
②该方法测得的余酸浓度       （填“偏大”、“偏小”或“准确”）。
（6）丙设计了测定余酸浓度的较为简易的实验方案：取出反应后剩余的铜片，进行洗涤、干燥、称量。若称得剩余铜片的质量为3.2g，反应后溶液体积变化忽略不计，则剩余硫酸的物质的量浓度为____。

化学实验离不开水。请根据水的不同作用和功能，分析以下四个装置图，回答问题：

实验一：制取氢气
（1）图甲所示装置可用于实验室制取氢气，这种制气装置在加入反应物前，如何检查气密性      。
（2）用锌与稀硫酸制取氢气时，加入少量硫酸铜溶液会加快产生氢气的速率，请解释加快反应速率的原因：                                 。
实验二：喷泉实验
（3）图乙所示装置中烧瓶已装满干燥氨气， 进行喷泉实验时应该先___________（填“挤捏胶头滴管”或“打开止水夹”）。
（4）如果只提供如图丙所示装置，若想迅速引发喷泉，下列方法可行的是             。
a．用热毛巾捂住烧瓶
b．用冰块捂住烧瓶
c．将烧杯中的水换成饱和食盐水           
d．向烧杯中加入少量硫酸
实验三：探究一定温度下能使铁钝化的硝酸的最低浓度，实验装置如图丁所示。
①开始实验时，观察到灵敏电流计指针指向铜丝，但又迅速反转指向铁丝；
②再用盛蒸馏水的注射器缓慢向具支试管内加水并振荡，在指针恰好开始反转指向铜丝时停止实验；
③重复三次实验得平均加水量为2.5 mL（水的密度按1.0g/mL计算）。
（5）该实验装置的不足之处是__________________________________。
（6）当指针第一次指向铜丝时，正极的电极反应式为                                。
（7）根据此实验计算，使铁钝化的硝酸最低质量分数为                        。

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下：
【查阅资料】KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

【提出假设】假设1：该反应为放热反应
假设2：反应生成的Mn^2＋对该反应有催化作用
假设3：K⁺对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是                    。
【设计、完成实验】
（1）称取      g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O），配置500mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和            。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是      (填下列选项的字母序号）。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

实验 编号	烧杯中所加试剂及用量（mL）	控制条件	溶液褪色时间(s)
0.10mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制温度65℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固体	3.6
4	30	20	x	20	加入5mL 0.10mol/L K2SO4溶液	18

则x =               ，假设2成立。
（3）由于KMnO₄能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO₄溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10mL 0.50mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO₄溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO₄溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为                 。上述实验中KMnO₄溶液的物质的量浓度为             。

(15分)亚硝酸钠(NaNO₂)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。
已知：①NO＋NO₂＋2OH^－===2NO₂^-＋H₂O
②气体液化的温度：NO₂为21 ℃，NO为－152 ℃

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、________、________、________。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是_________。
（3）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是______________。
②装置E的作用是______________________________。
（4）如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的化学方程式为_____________。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是_______________________________。
（5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是_________________。

某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）

（1）在进行气体制备时，应先检验装置的气密性。将A装置末端导管密封后，在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水，然后   ，则证明A装置的气密性良好。
（2）用锌粒和稀硫酸制各H₂时应选用装置____作为发生装置（填所选装置的序号字母），实验时可先在稀硫酸溶液中加入少型硫酸铜晶体会使反应速率加快，原因是        。
（3）某同学利用上述装置设计实验证明Cl₂氧化性强于Br₂
①选用的装置连接顺序为：（   ）→（    ）→（   ）（填所选装置的序号字母）：
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为   （填试剂的序号字母）：
a．浓硫酸    
b．浓盐酸    
c．二氧化锰    
d．氯化钠     
e．溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl₂氧化性强于Br₂的实验现象是            ；
（4）另-同学将B、D、E装置连接后，茬套囊璧中加入铜片和浓硝酸，制取NO₂，然后进行NO₂气体与水反应的实验，并观察相关现象：
①B装置发生反应的离子方程式为____；
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO₂气体，若进行NO₂气体与水反应的实验，应      （填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”），然后再适当加热乙。
③E装置中的NaOH溶液可吸收尾气NO₂，反应生成NaNO₃、NaNO₂和H₂O，反应中生成的NaNO₃和NaNO₂的物质的量之比为         。

甲、乙两同学为探究SO₂与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO₃沉淀，用如图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)

实验操作和现象：

操作	现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热	A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2,停止加热，一段时间后关闭	无
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸	均未发现白色沉淀溶解

（1）A中反应的化学方程式是_________________。
（2）C中白色沉淀是__________________，该沉淀的生成表明SO₂具有___________性。
（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________；
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_____________。
②进行实验，B中现象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：__________。
（5）合并（4）中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_______________。

漂白液、漂白粉和漂粉精既可作棉、麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池及环境的消毒剂。它们在生产、生活中有广泛应用。某实验小组同学看到一则报道：某造纸厂误将槽车中漂白液（NaCl和NaClO的混合液,其中有效成分为NaClO）倒入盛放饱和KAl（SO₄）₂溶液的池中，造成中毒事件。该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验。
（1）小组成员甲同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测，漂白液中ClO^－具有氧化性。进行如下实验：
Ⅰ．取10 mL漂白液，依次加入Na₂SO₃溶液和BaCl₂溶液，观察到有白色沉淀生成，经检验白色沉淀不溶于盐酸。
Ⅱ．另取10 mL漂白液，加入品红溶液，发现溶液红色逐渐变浅，一段时间后褪为无色。
Ⅲ．再取10 mL漂白液，加入品红溶液，加入少量稀硫酸酸化后，观察溶液红色立即变为无色。
①由实验Ⅰ得出ClO^－具有氧化性，写出相关反应的离子方程式__________________。
②对比实验Ⅱ和Ⅲ说明ClO^－氧化性与溶液酸碱性的关系是____________________。
（2）小组成员乙同学依据（1）中的实验提出：漂白液在酸性溶液中有Cl₂生成，为此进行如下实验：
首先，他利用pH计分别测得漂白液pH>7，饱和KAl（SO₄）₂溶液pH<7。然后用下图所示的装置继续实验，探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl₂。

①在测定漂白液pH的实验中，乙同学没有选择pH试纸的理由可能是__________；
②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸，不久烧瓶中有黄绿色气体产生。A中反应的离子方程式__________________。
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl（SO₄）₂溶液，预计只有观察到以下现象__________，才能说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl₂。
（3）为了进一步了解漂白液生产和保存的实际意义，小组其他成员还研究漂白液的稳定性，他们查阅资料，下图是30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化图：

①分析分解速率v（Ⅰ）与v（Ⅱ）的大小关系，原因是         
②4d～ 8d,Ⅰ中v（NaClO）=           mol/(L·d)（常温下漂白液的密度约为1g / cm³，且溶液体积变化忽略不计，结果保留2位有效数字。） 

（1）探究一溴环己烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙两位同学分别设计如下两个实验方案：
甲：向反应混合物中滴入稀HNO₃中和NaOH，后滴入AgNO₃溶液，若有浅黄色沉淀，则可以证明发生了消去反应。
乙：向反应混合物中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应。请评价上述两个方案是否合理，并说明理由。
甲：_________，______________________________________________________。
乙：_________，______________________________________________________。
（2）如图所示为实验室制取少量硝基苯的装置．根据题意完成下列填空：

①写出制取硝基苯的化学方程式_______________________。
②长玻璃导管的作用是_______________________。
③硝基苯有毒，如果少量的液体溅在皮肤上，应用            擦洗．

A．苯

B．酒精

C．硫酸

D．水．

（3）某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是                        ；
乙的作用是______________。

某研究性小组探究乙酸乙酯的反应机理，实验如下：已知：相关物理性质（常温常压）

	密度g/mL	熔点/℃	沸点/℃	水溶性
乙醇	0．79	-114	78	溶
乙酸	1．049	16．2	117	溶
乙酸乙酯	0．902	−84	76．5	不溶

合成反应：在三颈烧瓶中加入乙醇5mL，硫酸5mL，2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14．3 mL，乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后，开始缓慢加热，控制滴加速度等于蒸馏速度，反应温度不超过120 ℃。分离提纯：将反应粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量饱和的Na₂CO₃溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl₂溶液洗涤，分离后加入无水碳酸钾，静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题：
（1）制取乙酸乙酯化学方程式为：_____________                           _______。
（2）浓硫酸与乙醇如何混合？                                                    。
（3）如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_______（填正确答案标号）。
A．立即补加     B．冷却后补加     C．不需补加      D．重新配料
（4）控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是？                          。
（5）蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质？                                 。
（6）饱和的Na₂CO₃溶液洗涤除去乙酸，能否换成NaOH溶液？若不能，为什么？（用化学方程式表示）       ；                                                   。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na₂CO₃溶液，为什么不用水？                           。

某研究性学习小组研究HNO₃的氧化性，设计了如下实验：在盛有新制FeSO₄溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再滴入几滴浓HNO₃，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色，并产生红棕色气体，这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望，对此现象设计了探究性实验。
（1）甲同学认为是溶液中的Fe²⁺的干扰造成的，大家经过理性分析，认为可以排除Fe²⁺的干扰，理由是______________________________________________。
（2）乙同学认为红色消失，说明Fe（SCN）₃被破坏，红棕色NO₂说明了某些离子与HNO₃发生了氧化还原反应，推测可能是KSCN与HNO₃作用。KSCN溶液是一种无色液体，根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN^-中碳原子的杂化轨道类型是_______杂化。
（3）根据乙同学的观点，设计了实验方案1，往浓HNO₃中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN，溶液变为浅蓝色，最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba（OH）₂溶液，产生浑浊，并剩余一种非极性气体；向反应后的溶液中加入BaCl₂溶液产生白色沉淀，写出向浓HNO₃中滴入KSCN的离子方程式________________________。
（4）丙同学认为SCN^-的性质还可进一步探究，设计了方案2，向Fe（SCN）₃中分别滴加过量的氯水、溴水，溶液的红色均消失变为黄色，而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是_________。
（5）通过本次探究，可以得出以下结论：a.用SCN^-间接检验Fe²⁺时应注意__________；b.与SCN^-反应使溶液变红的______（填一定或不一定）是Fe³⁺。

某研究性学习小组欲探究FeSO₄·7H₂O（绿矾）的主要化学性质和用途。
I．FeSO₄·7H₂O（绿矾）广泛用于医药和工业领域，以下是FeSO₄·7H₂O的实验室制备流程图：

根据题意回答下列问题：
（1）碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________（用必要的文字说明）；
（2）废铁屑中含有少量的Fe₂O₃，在制备过程中无需除去，理由是___________________（用必要的离子方程式说明）。
II．为测定某补血剂（有效成分为FeSO₄·7H₂O）中铁元素含量，设计实验流程如下，回答下列问题：

（1）步骤①需要用浓硫酸（质量分数为98.3 %）配制100 mL 1 mol·L^-1的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________；
（2）步骤③所表示的一系列操作依次是：
a．过滤
b.洗涤
c．__________
d．冷却 
e．称量 
f．重复c～e直至固体质量不变
操作f的目的是_________________________________________________________；
（3）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血剂含铁元素为________g（用含n的代数式表示）。
III．利用下图装置探究绿矾的热稳定性

（1）实验过程中，观察到③中品红溶液退色，据此推测FeSO₄分解过程中最有可能被氧化的元素是___________，请写出④中反应的离子方程式：____________________；
（2）②中有白色沉淀生成，小组成员经过理论分析并结合（1）中的表述推测，绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________（填序号字母）。
a．Fe₂O₃、SO₃、H₂O   
b．Fe₂O₃、SO₂、SO₃、H₂O   
c．FeO、SO₂、SO₃、H₂O

某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
 
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：

编号	实验目的	碳粉/g	铁粉/g	醋酸/%
①	为以下实验作参照	0.5	2.0	90.0
②	醋酸浓度的影响	0.5		36.0
③		0.2	2.0	90.0

（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t₂时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了      腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了      （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是       。

（3）经过相当长的一段时间，图1锥形瓶中混合物表面生成了一层红棕色的铁锈，取少量铁锈于试管中，加入稀盐酸，取少量反应之后的溶液检验其中的Fe³⁺，检验Fe³⁺最灵敏的试剂是大家熟知的KSCN，可以检验痕量的Fe³⁺。还可用KI来检验：2Fe³⁺+2I^－2Fe²⁺+I₂，有资料认为这可能是一个可逆反应。Fe³⁺与I^－反应后的溶液显深红色，它是I₂溶于KI溶液的颜色。为探究该深红色溶液中是否含Fe³⁺，进而证明这是否是一个可逆反应，试利用实验室常用仪器、用品及以下试剂设计方案并填写位于答题卷的下表。0.1 mol/L的FeCl₃、KI、KSCN、NaOH、H₂SO₄、KMnO₄溶液，CCl₄，蒸馏水。

编号	实验操作	预期现象和结论
①	在试管中加入少量该FeCl3溶液和 （填少量、过量）的KI溶液。	深红色如期出现
②	将试管中的混合溶液转移至 （填仪器）中，倒入一定量的       ， 塞住活塞，充分振荡（萃取），静置。
③