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^－）。

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO₂的排放。
（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的总化学方程式是___________________________________。
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHS0₃时，两种吸收液体积比V(Na₂SO₃): V(NaOH)=                  。
②NaOH溶液吸收了足量的：SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是                  。
（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）。反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲同学认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂溶液可做SO₂吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：
①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCI₂溶液反应生成BaSO₄沉淀。
②                                                 。
为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。
③试管B中试剂是                   溶液；滴加浓硫酸之前的操作是                     。
④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是                               。

研究性学习是综合实践活动重要的组成部分,注重培养学生的问题意识。某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气，进行了下述实验，请参与探究并回答相关问题。
[实验目的]验证臭氧的氧化性强于氧气。
[实验原理]2KI＋O3＋H2O===2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇单质碘变蓝色。
[实验用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。
[实验步骤]
①取a溶液与碘化钾溶液混合。
②取两片用滤纸剪成的纸条，在a和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上。
③将一块玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧。将另一块玻璃片(Ⅱ)置于可控温度的温箱里，尽量地使温箱的温度与消毒碗柜中的温度相等。
④观察现象并进行记录：

时间/min	0	15	30	45	60	90	120
滤纸的 颜色 变化	玻璃片(Ⅰ) 上的滤纸	白色	白色	灰色	浅蓝色	蓝色	蓝色	浅蓝色
玻璃片(Ⅱ) 上的滤纸	白色	白色	白色	白色	灰色	灰色	浅蓝色

请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识，回答下列问题。
（1）实验药品中的a溶液是________溶液。
（2）写出在臭氧消毒柜中产生O3的化学方程式：___________________________。
（3）整个实验过程要保持两块玻璃片所在环境的温度相同的原因是____________________。
（4）从实验数据记录可以得出的结论是________(填序号)。
A．空气中可能也有一定浓度的O3，所以实验数据不可靠，不能达到实验目的
B．氧气也能氧化碘化钾中的碘离子
C．O3的氧化性比O2强
D．O3不仅氧化I－的速率比氧气快，而且有漂白作用
（5）在O3氧化KI的反应中，若有24 g O3发生反应，则转移电子的数目为________。

亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛；外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究：
㈠鉴别NaCl和NaNO₂
（1）测定溶液PH
用PH试纸分别测定0.1mol·L－1两种盐溶液的PH，测得NaNO₂溶液呈碱性。NaNO₂溶液呈碱性的原因是 ________________________（用离子方程式解释）。NaNO₂溶液中c(HNO₂)=              (用溶液中其它离子的浓度关系式表示)
（2）沉淀法
取2mL0.1 mol·L^－1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液。两只试管均产生白色沉淀。分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO₂溶液的试管中沉淀溶解。
该温度下K_sp（AgNO₂）＝2×10^－8 (mol·L^－1)²; K_sp(AgCl)＝1.8×10^－10(mol·L^－1)²
则反应AgNO₂(s) +Cl^－(aq) AgCl(s)+ NO₂^－(aq)的化学平衡常数K=
（3）氧化法
取2mL0.1 mol·L^－1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴酸性KMnO₄溶液。使酸性KMnO₄溶液褪色的是NaNO₂溶液。该反应的离子方程式为             。
㈡NaNO₂性质探究
该兴趣小组同学用下图装置探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。

已知： 气体液化的温度：NO₂ 21℃ 、 NO –152℃
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为（从左向右连接）：A→        →    ______→_______→_______；组装好仪器后，接下来进行的操作是________________。
（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。
（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如何确认A中产生气体是否含有NO _________。（写出实验操作、现象和结论）
②装置E的作用是_______________________。
③若向D中通入过量O₂,则装置B中发生反应的化学方程式为____________。

Ⅰ．硫酸工业产生的废气A（主要成分：SO₂、O₂、N₂、CO₂等）排放到空气中会污染环境。某化学兴趣小组对废气A的组成进行探究，请回答下列问题。
（1）同学甲设计实验检验废气A中含有CO₂，应选择的试剂有            。

A．NaOH溶液

B．酸性KMnO4溶液

C．澄清石灰水

D．盐酸

（2）同学乙欲测定废气A中SO₂的含量，取a L废气A并设计了如下装置进行实验。

①为了保证实验成功，装置A应具有的现象是             ，搅拌的目的是               。
②同学丙认为A装置前后的质量差就是a L废气中含有的SO₂的质量，然后进行含量计算。经小组讨论后，同学丁提出疑问，按照同学丙的实验，若废气中SO₂完全被吸收，则最后测定的结果应该偏大，同学丁推断的理由是                   。
Ⅱ．溴酸钾具有毒性，是一种常用的分析试剂和氧化剂，实验室中制备过程如下：

已知反应②是复分解反应，根据上述转化关系回答下列问题：
（1）反应①的化学方程式为                  ．
（2）反应②的化学方程式为                  ．
（3）现向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加KBrO₃的物质的量的关系如图所示．请回答下列问题：

①已知b点时，KI反应完全，转移的电子数为                      ．
②b→c过程中，仅有一种元素的化合价发生了变化．则反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比为                        ．
③d点时，n（KBrO₃）为                   ．

草酸亚铁晶体的化学式为FeC₂O₄·2H₂O，它是一种淡黄色结晶粉末，有轻微刺激性，加热时可发生如下分解反应：FeC₂O₄·2H₂OFeO +CO₂↑+CO↑+H₂O
（1）请你用下图中提供的仪器（可以重复选用，但每种仪器至少选用一次），选择必要的试剂[供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液]，设计一个实验，检验FeC₂O₄·2H₂O加热时分解产生的气态产物（包括水蒸气）（部分加热装置和夹持仪器在图中略去）。在答题卡上填写下表（可以不用填满，也可以补充）。

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
D	NaOH溶液

（2）按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是           。
（3）反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末（混合物）产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是                          。

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO₃反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸物质的量：反应结束后，从下图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L ^-1 的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为__________，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂的物质的量为____________。

（2）测定NO的体积：①从上图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是______________________。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是_____(填各导管口编号)。
③在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作________________________________。
（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中______________ (填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是_______________。

某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图所示。
    
实验一：电解饱和食盐水。
（1）配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、                  。
（2）电解饱和食盐水的化学方程式为                 。
实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下，电解1mol·L^-1 NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁mL气体，同时，在Y处收集到V₂mL气体，停止电解。结果发现V₂<V₁，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：
ⅰ.有部分Cl₂溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O₂生成。
（3）设计实验证明有部分Cl₂溶于NaCl溶液中。实验方案为：取少量                   电极附近溶液，                         。
（4）证明有O₂生成并测定O₂的体积。按如右图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V₂mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V₃mL气体(设V₁、V₂、V₃均在相同条件下测得)。
①装置A的作用是                。
②本实验中，观察到________________的现象，说明石墨电极上有O₂生成。
③实验中是否需要预先除尽装置中的空气？             （填“是”或“否”）。
（5）实验二中，在石墨电极上产生的Cl₂的总体积为         mL（用代数式表示）。

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素。
研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg>Al>Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是_______________________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5 mol/L及2 mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过________可以说明浓度对化学反应速率的影响。

实验二：同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
P₄(s，白磷)＋5O₂(g)===P₄O₁₀(s)  ΔH₁＝－2983.2 kJ·mol^－1①
P(s，红磷)＋5/4O₂(g)="==1/4" P₄O₁₀(s)  ΔH₂＝－738.5 kJ·mol^－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为                   。相同状况下，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。）

高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

Ⅰ（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是                （用化学程式表示）。
（2）第④步通人适量CO₂，发生反应生成KMn0₄和Mn0₂和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为______________________。
（3）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是_____________________
（4）H₂O₂和KMn0₄都是常用的强氧化剂，若向H₂O₂溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为           。
Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究S0₂和Cl₂的性质。

（5）若从左端分别通人SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？        （填“相同”或“不相同”）；
（6）若装置B中装有5.0 mL l.0 mol／L的碘水，当通入足量Cl₂完全反应后，共转移了5.0×10^-2 mol电子，该反应的化学方程式为                   
（7）探究SO₂的性质时，E装置中以NaOH溶液吸收尾气，实验结束后，E装置中可能含有的溶质为___________________(以化学式作答).

某小组同学以碳棒为电极电解CuCl₂溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：
Ⅰ.有关资料：铜的化合物颜色性质如下

物质	颜色、性质	物质	颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2	蓝色固体不溶于水	硫酸铜(CuSO4)	溶液呈蓝色
氧化亚铜(Cu2O)	红色固体不溶于水	氯化铜(CuCl2)	浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl)	白色固体不溶于水	碱式氯化铜	绿色固体不溶于水

Ⅱ.探究实验：
（1）提出假设：
①红色物质一定有铜，还可能有Cu₂O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为_______________________。
（2）实验验证：
取电解CuCl₂溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，

①实验前，检查装置A气密性的方法是____________________________。
②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________→B→________→________。
（3）观察现象，得出结论
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu₂O__________(填“是”或“否”)，理由是_________________________；
②装置__________(填上图中装置编号)中__________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置B中发生反应的化学方程式                           。

Ⅰ.甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量，观察A中，发现溶液先呈红色，然后变为黄色。

（1）B中反应的离子方程式是                          ．
（2）为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因，甲同学进行如下实验．取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在________    ．
（3）资料显示：SCN ­^-的电子式为 ．甲同学猜想SCN^―可能被Cl₂氧化了，他进行了如下研究．
①取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液， 产生白色沉淀，由此证明SCN^―中被氧化的元素是                ．
②甲同学通过实验证明了SCN^―中氮元素转化为NO₃^―，已知SCN^―中碳元素没有被氧化，若SCN^―与Cl₂反应生成1mol CO₂，则转移电子的物质的量是           mol．
Ⅱ.8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠，氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理，以减轻污染。
（1） 写出NaCN的电子式__________，偏碱性条件下，氰化钠溶液的CN^―被双氧水氧化为HCO₃^―，同时放出NH₃，该反应的离子方程式：________                。
（2）Cu²⁺可作为双氧水氧化CN^―中的催化剂。某兴趣小组要探究Cu²⁺对双氧水氧化CN^―是否起催化作用，请你完成下实验方案。填写实验步骤、实验现象和结论（己知：CN^―浓度可用离子色谱仪测定）

步骤:分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ __________________________________________

现象与结论： 若____________________________ _______________________________ 若____________________________ _______________________________

 

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。
请写出该反应的离子方程式：                       。
（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：               。

(14分)某校化学实验兴趣小组在“探究卤索单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题    Fe^3＋、Br₂谁的氧化性更强?
（1）猜 想：①甲同学认为氧化性：Fe³⁺>Br₂，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含              (填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br₂>Fe^3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含              所致。
（2）设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a．酚酞试液；b．CCl₄；c．无水酒精；d．KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)

	选用试剂	实验现象
方案1
方案2

（3）结论：氧化性：Br₂>Fe^3＋。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为                         。
（4）实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是：          (填离子的化学式)。
②在100 mL FeBr₂溶液中通入2.24 L Cl₂(标准状况)，溶液中有1/2的Br^－被氧气成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为               。

某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图所示。

实验一：电解饱和食盐水。
（1）配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、                  。
（2）电解饱和食盐水的化学方程式为                 。
实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下，电解1mol·L^-1 NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁mL气体，同时，在Y处收集到V₂mL气体，停止电解。结果发现V₂<V₁，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：
ⅰ.有部分Cl₂溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O₂生成。
（3）设计实验证明有部分Cl₂溶于NaCl溶液中。实验方案为：取少量           电极附近溶液。
（4）证明有O₂生成并测定O₂的体积。按如右图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V₂mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V₃mL气体(设V₁、V₂、V₃均在相同条件下测得)。

①装置A的作用是                。
②本实验中，观察到________________的现象，说明石墨电极上有O₂生成。
③实验中是否需要预先除尽装置中的空气？             （填“是”或“否”）。
（5）实验二中，在石墨电极上产生的Cl₂的总体积为         mL（用代数式表示）。