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

某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。
        
请回答：
Ⅰ．用图1、2所示装置进行第一组实验。
（1）A极发生反应的电极反应式为                         。
（2）N极发生反应的电极反应式为                         。
（3）滤纸上能观察到的现象有                             。
（4）标准状况11.2L CH₄反应则图2可收集气体                L（标况）
Ⅱ．用图3所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO₄^2－)在溶液中呈紫红色。
（5）电解过程中，X极区溶液的pH            (填“增大”“减小”或“不变”)。
（6）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^－＝FeO₄^2－+4H₂O和           。
（7）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少              g。
（8）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K₂FeO₄+3Zn＝Fe₂O₃+ZnO+2K₂ZnO₂  该电池正极发生的反应的电极反应式为             。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）第一步：将已去除表面氧化物的铁钉（含少量碳元素）放入冷浓硫酸中，第二步：10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面           （填写第二步的实验现象，若有则写出具体现象，若无则写无明显变化），其原因是___________              ______。
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
① 甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中有Fe²⁺，应先用________（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水  b．铁粉和KSCN溶液   c．酸性KMnO₄溶液  d．浓氨水
铁粉与溶液X反应可制得一种补血剂， 写出其离子方程式                               。
② 乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，
然后加入足量 BaCl₂溶液，经适当操作后得到干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为__________________。
[探究二]分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是____________。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是__________（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于__________（填序号）。
a．A之前    b. A-B间    c．B-C间   d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是_________________             __

由Fe₂O₃、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部 分产物略去)：


（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO₂，
无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)                          。
（2）Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO₃溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是：                                 。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则Z中两种气体的化学式是           。
（3）向Y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)                。
（4）取Y中的溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H₂O₂，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I^－时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是：                。

某化学活动小组设计如下图所示（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）写出装置A中发生反应的化学方程式：                         。
（2）写出试剂Y的名称：                       。
（3）已知：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，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设1：存在两种成分：NaHCO₃和                  ；
假设2：存在三种成分：NaHCO₃和                  、               。
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO₃、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中少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2：______________
步骤3：向B试管中滴加过量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液。	若溶液变浑浊，结合步骤2中①，则假设1成立，结合步骤2中②，则假设2成立。

 
（4）已知C中有0．1mol Cl₂参加反应。若假设l成立，可推知C中反应化学方程式为：               

某学生对Na₂S0₃与AgN0₃在不同pH下的反应进行探究
（1）测得Na₂S0₃溶液pH=10，AgNO₃溶液pH=5，二者发生水解的离子分别是__________；
（2）调节pH，实验记录如下：

实验	pH	现象
a	10	产生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清
b	6	产生白色沉淀，一段时间后，沉淀未溶
c	2	产生大量白色沉淀，一段时间后，产生海绵状棕黑色物质X

查阅资料得知：
①Ag₂SO_3：白色，难溶于水，溶于过量的Na₂SO₃溶液
②Ag₂O棕黑色，不溶于水，能和酸反应，它和盐酸反应的化学方程式为                   。
（3）该同学推测a中白色沉淀为Ag₂SO₄，依据是空气中的氧气可能参与反应，则生成硫酸银沉淀的离子方程式为                     。
该同学设计实验确认了a、b、c中的白色沉淀不是Ag₂SO₄，实验方法是:取b、c中白色沉淀， 置于Na₂SO₃溶液中，沉淀溶解。另取Ag₂SO₄固体置于足量          溶液中，未溶解。
（4）将c中X滤出、洗净，为确认其组成，实验如下：
I．向X中滴加稀盐酸，无明显变化
Ⅱ．向x中加人过量浓HNO₃，产生红棕色气体。
Ⅲ.用Ba(NO₃)₂溶液、BaCl₂溶液检验Ⅱ中反应后的溶液，前者无变化，后者产生白色沉淀.
①实验I的目的是                。
②根据实验现象，分析X是                   。
③Ⅱ中反应的化学方程式是                    。
（5）该同学综合以上实验，分析产生X的原因，认为随着酸性的增强，+4价硫的还原性增强，能被+1价银氧化。通过进一步实验确认了这种可能性，实验如下：

①通人Y后，瓶中白色沉淀转化为棕黑色，气体Y是               。
②白色沉淀转化为X的化学方程式是              。

（16）为了探究过氧化钠的强氧化性，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好（导管末端未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓
盐酸，剧烈反应，有气体产生。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中湿润的红色纸条退色，证明A中反应有                 （填化学式）生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因                 。
（2）装置C的作用是                          。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①                       ；②                     。
（4）实验证明，Na₂O₂与干燥的HCl能反应，完成并配平该化学方程式。
Na₂O₂＋             HCl===             Cl₂＋           NaCl＋H₂O
该反应           （填“能”或“不能”）用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是                 （要求答出两点）。

某化学兴趣小组的同学为探究Fe(NO₃)₂等硝酸盐热分解产物和产物的性质，他们开展了如下探究性学习。
I．查阅资料，获取了相关知识信息：
金属的活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同，依据金属活动顺序表：
（1）K→Na等活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气，如：2NaNO₃2NaNO₂+O₂↑；
（2）Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO₂和O₂，如：2Cu（NO₃）₂
2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
（3）Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO₂和O₂，如：2AgNO₃2Ag+2NO₂↑+O₂↑．
Ⅱ．实验探究，在实验的基础上得到相关结论：
【实验一】探究Fe（NO₃）₂热分解固体产物中Fe元素的价态．该小组甲同学将Fe（NO₃）₂热分解固体产物溶于足量的稀H₂SO₄得到相应两份溶液，进行以下探究实验．
（1）提出猜想：猜想一：Fe元素只显+2价；
猜想二：Fe元素只显+3价；
猜想三：Fe元素既有+2价又有+3价。
（2）实验操作：①向一份溶液中滴入KSCN溶液；②向另一份溶液中滴入___________溶液。
（3）实验现象：实验①_________；实验②溶液不褪色。
（4）实验结论：猜想二成立，Fe（NO₃）₂分解的化学方程式是______________________。
【实验二】探究Fe（NO₃）₂热分解气体产物的性质．小组乙、丙同学进行了如图所示的实验（收集时操作恰当，几乎没有空气）：

实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定质量Fe（NO₃）₂装于大试管中，并重新连接好仪器；④加热；⑤…
（1）乙同学使用Ⅰ装置收集气体，恰好收集到27mL红棕色气体。
（2）丙同学取等质量的Fe(NO₃)₂同样条件下热分解，并使用Ⅱ装置收集气体产物，可收集到_____ mL气体。【实验三】探究固体混合物的组成和特征．
（1）小组丁同学取KNO₃、Cu（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体，则KNO₃、Cu（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂的物质的量之比可能是________（填字母序号）。

A．1：2：3

B．l：2：2

C．2：1：3

D．3：8：5

（2）若取按上述比例混合的固体硝酸盐1mol溶于200mL 3mol•L^-1的硫酸中，再向溶液中加入铜片，可溶解的铜的最大质量为__________g。

某研究性学习小组就Na₂O₂的有关性质探究如下：
向滴有酚酞的水中投入一定量的Na₂O₂，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。
对上述实验中溶液变红，过一会儿又褪色的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：
甲同学认为是Na₂O₂与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；
乙同学则认为是Na₂O₂与水反应时产生了H₂O₂，H₂O₂的强氧化性使酚酞褪色。
（1）乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H₂O₂溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是__________。
②甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na₂O₂与水反应生成了H₂O₂，甲同学提出要增加的实验是什么？
（2）试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确（画出简易装置图，说明简要步骤）。

某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。
[提出假设]假设1：气体产物只有SO₂；假设2：_______________。
[实验设计]为了探究金属M与浓硫酸反应产物，设计如图实验装置：一定量的浓硫酸与金属M反应。

（1） 检查上述装置气密性的一种方法是：关闭分液漏斗的活塞，在H装置后面连上一根导管，然后                          ，则证明装置的气密性良好。
（2）若B瓶里品红溶液褪色，E、F和G中都无明显现象。反应后硫酸盐中金属显＋2价。写A中发生反应的化学方程式：                       ；
（3）若假设2正确，则可观察到：F管中              ；G干燥管里               。
[实验反思] 为了进一步探究金属M成分和气体组分，进行如下实验：
称取11．2g金属M放入装置A中，加入一定量的浓硫酸，反应结束后，B瓶里品红溶液褪色，金属没有剩余，拆下G并称重，G增重0．9g。
（4）为了观察溶液颜色，实验完毕后，需要稀释烧瓶里溶液。稀释烧瓶里溶液的操作方法：         。
（5）将稀释后的溶液分装甲、乙试管，向甲试管里滴加KSCN溶液，溶液变红色；向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡，溶液紫色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等，则气体成分及物质的量为           。试写出烧瓶里发生反应的总化学方程式                     。

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
Ⅰ．利用下图装置模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应并研究SO₂的性质：（熔点：SO₂ －76.1℃，SO₃  16.8℃；沸点：SO₂ －10℃，SO₃  45℃）

（1）甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是_________                ；装置III中溶液逐渐褪色，证明二氧化硫具有        性。
（2）乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置(装置Ⅱ中充分冷却)，若装置Ⅳ中有40 mL 3.0mol/L NaOH溶液，反应后增重5.12 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是                             。
（3）某同学将足量的SO₂通入一支装有氯化钡溶液的试管中，未见沉淀生成。向该试管中加入足量_____（填字母），便能产生沉淀。

A．硫化钠溶液

B．氨水

C．盐酸

D．硝酸钾溶液

Ⅱ．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
称取铁钉(碳素钢)6g放入15mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
（4）甲同学认为X中除Fe^3＋外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中的Fe^2＋应选用________（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水
b．氢氧化钠溶液
c．酸性KMnO₄溶液
d．铁粉和KSCN溶液
（5）乙同学取784 mL(标准状况)气体Y通入足量H₂O₂水溶液中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO₂的体积百分数为________  。（保留小数点后一位）
（6）分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和C0₂气体,产生C0₂的理由是_______________         (用化学方程式表示)。

我校高一化学兴趣小组的同学们为探究铁与浓硫酸的反应,设计了如图所示装置进行实验。

（1）实验过程中，观察到B中的实验现象是                ；写出C中发生反应的离子方程式                          。
（2）浓硫酸与足量的铁丝反应一段时间后,若观察到从C中有少量的气泡冒出，此气泡的成分是            。试分析产生该气体的原因                     。
（3）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是                      ；
（4）反应一段时间后,他们对A中溶液的金属阳离子进行了探究
①提出假设:
假设1:               ；
假设2:              ；
假设3:溶液中存在Fe²⁺和Fe³⁺。
②已知假设3是正确的，选择合适的试剂，设计实验验证上述假设3，写出实验操作步骤、实验现象及结论。限选试剂:稀HNO₃、氯水、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。

实验操作步骤	实验现象	结论
Ⅰ                         ；	；	溶液中存在Fe^3+；
Ⅱ                         。	。	。

 

为了验证木炭可被浓H₂SO₄氧化成CO₂，选用下图所示仪器 (内含物质)组装成实验装置[已知：酸性H₂SO₃>H₂CO₃，Ca(HSO₃)₂溶于水]：

（1）甲中反应的化学方程式为：                          。
（2）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：      接     ，     接      ，      接      。
（3）要检验出CO₂，实验现象是：乙中             ，丙中            。
（4）丁中酸性KMnO₄溶液的作用是                ；丙中品红的作用是                  。

如下图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶中所装试剂为：B（碘化钾淀粉溶液）、C（紫色石蕊试液）、D（FeCl₂溶液）、E（水）。

（1）若A中烧瓶中的固体为MnO₂，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为________________。
（2）F装置的作用为_____________；F装置瓶内宜加入的液体是________________。
（3）实验开始后B中的现象是_______________，C中的现象是________________。
（4）写出D中反应的化学方程式：__________________________________________。
（5）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检漏的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是_____________(填“上层液”或“下层液”)，再装入烧杯中，能使有色布条褪色的是_____________(填“上层液”或“下层液”)。

某校兴趣小组对SO₂与新制Cu(OH)₂悬浊液的反应进行探究，实验如下：

装置	序号	试管中的药品	现象
持续通入	实验Ⅰ	1.5 mL 1 mol·L^－1 CuSO4溶液和3.5 mL 1 mol·L^－1 NaOH溶液混合	开始时有砖红色沉淀出现，一段时间后，砖红色沉淀消失，静置，试管底部有少量紫红色固体，溶液呈绿色
实验Ⅱ	1.5 mL 1 mol·L^－1 CuCl2溶液和3.5 mL 1 mol·L^－1 NaOH溶液混合	开始时有黄色沉淀出现，一段时间后，黄色沉淀消失，静置，生成大量白色沉淀，溶液呈绿色

（1）制取新制Cu(OH)₂悬浊液的离子方程式为            。
（2）甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)₂悬浊液，过滤，用蒸馏水洗涤干净。向洗净后的Cu(OH)₂中加入5 mL蒸馏水，再持续通入SO₂气体，现象与实验I相同，此步实验证明：             。检验Cu(OH)₂洗涤干净的方法是          。
（3）同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。查阅资料如下：CuCl为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸。它与氨水反应生成Cu(NH₃)₂⁺，在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH₃)₄²⁺溶液。
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水，得到蓝色溶液，此过程中反应的离子方程式为：CuCl + 2NH₃·H₂O ＝ Cu(NH₃)₂⁺ +Cl^－  + 2H₂O 、        ____________   。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl，实验方案如下：

填写下表空格：

试剂1		试剂2	蒸馏水
现象1		现象2

③写出实验II中由Cu(OH)₂生成白色沉淀的离子方程式：           。
（4）丙同学通过实验证明实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu₂O。完成合理的实验方案：取少量Cu₂O固体于试管中，     _______________      ，则说明砖红色沉淀是Cu₂O。

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验I：反应产物的定性探究
按下图装置（固定装置已略去）进行实验

（1）A中反应的化学方程式为：                                         。
（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是_____________。
（3）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是           。
（4）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为          。
（5）某同学想用SO₂气体进行喷泉实验（装置如图所示），烧杯中的溶液可以为       （填序号）
a．NaOH溶液        b．饱和NaHSO₃溶液     c．氯水              d． KMnO₄溶液
实验Ⅱ：反应产物的定量探究
（6）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次实验平均消耗该Na₂S₂O₃溶液V mL。若反应消耗铜的质量为ag，则硫酸铜的产率为             （已知：2Cu²⁺+4I^－＝2CuI+I₂，2S₂O₃^2－+I₂＝S₄O₆^2－+2I^－）。