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

(11分)三颈瓶在化学实验中的应用非常广泛，下面是三颈瓶在部分无机实验或有机实验中的一些应用。
（1）在如图所示装置中，进行氨的催化氧化实验：向三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶子并接近液面。反应过程中可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。实验过程中的电离程度____（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）实验室用下图所示装置制备氨基甲酸铵（），其反应化学方程式：2NH₃(g)+CO₂(g) NH₂COONH₄(s)该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵。

①写出加入药品之前实验操作的要点_______；反应中若有水存在则生成碳酸氢铵的化学方程式是________________________。
②干燥管中盛放的药品是______。简述左侧三颈瓶装置制取氨气的原理________。
③对比碳酸盐和酸的反应制取CO₂，该实验利用干冰升华产生气体CO₂的有优点有_____.
④有同学认为该实验装置存在安全问题，请问可能面临的安全问题是________。
⑤氨基甲酸氨可用作肥料，其肥效比尿素[CO(NH₂)₂] _______（填“高”或“低”），在潮湿的空气中释放出氨而变成碳酸氢铵。取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7830g，用足量石灰水充分处理后，使样品中碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g，则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数是_____________。

在实验室里可用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。

上图中：①为氯气发生装置；②的试管里盛有15 mL 30％KOH溶液，并置于水浴中；③的试管里盛有15 mL 8％NaOH溶液，并置于冰水浴中；④的试管里盛有紫色石蕊溶液。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_________________。
（2）实验室制取氯气的离子方程式为___________________________________________。
为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有_____填字母代号)的净化装置。

A．碱石灰	B．饱和食盐水
C．浓硫酸	D．饱和碳酸氢钠溶液

（3）比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是________________________。反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出。在图中符合该晶体溶解度曲线的是_____填字母代号)；从②的试管中分离出晶体的操作是________，该操作需要用到的玻璃仪器有____________________________。

（4）次氯酸钠中存在的化学键类型为_______________________________。
（5）实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请完成下表中的空白：

实验现象	原因
溶液最初从紫色逐渐变为_________色	氯气与水反应生成的H^＋使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色	_________________________________________
然后溶液从无色逐渐变为_________色	_________________________________________

（6）装置⑤的作用是___________________________。

（18分)Ⅰ.实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

（1）实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用B装置制取氨气其化学反应方程式为             。
（2）气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是______（填序号，下同)。
①密度    ②颜色    ③溶解性   ④热稳定性   ⑤与氧气反应
（3）若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可以是下列气体中的________。
①CO₂     ②NO      ③Cl₂       ④H₂     ⑤HCl
其中在D装置中连接小烧杯的目的是                                     。
Ⅱ.某小组以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验 。
（4）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3 ，钴的化合价为________，制备X的化学方程式为               。
已知：X的化学式类似下列化学式
氢氧化二氨合银:Ag（NH₃)₂OH 、硫酸四氨合铜:Cu（NH₃)₄SO₄
（5）氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁ mL c_l mol·L^－1 的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^－1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V₂ mL NaOH溶液。

①盛放5（盐酸标准溶液）的仪器名称               。
②装置中安全管的作用原理是               。
③样品中氨的质量分数表达式为               。

某同学设计实验以探究元素性质的递变规律，实验装置如图所示。
      
实验Ⅰ：根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用上述装置图1一次性完成Cl、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究
（1）实验中选用的物质名称为：A____________，B__________，C____________；
（2）C处反应的离子方程式为________________。
（3）根据实验现象推知，可得出碳、硅、氯三种元素非金属性的强弱顺序是                  。
实验Ⅱ：已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气和Mn²⁺，利用上述装置图2探究卤族元素性质的递变规律，A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。
（4）写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式：_______________________________________。
（5）B处的实验现象为 ______________________________________________。
（6）根据A、B两处的实验现象能否推出非金属性Cl>Br>I，    （填“能”或“否”），原因________。

（14分，每空2分）某研究性学习小组设计一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学根据置换反应的规律，利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题：

（1）图中D装置在实验中的作用是_______________。
（2）从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质，图中试剂A为_________
①HNO₃溶液②稀盐酸③稀醋酸④稀盐酸
写出试管C中发生反应的离子方程式 ______________________________________。
（3）乙同学设计的实验所用到试剂A为_________；试剂B为_________；试剂C为__________。
C处的现象为浅黄色沉淀产生；写出C中发生反应的化学方程式为___________。

某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理：CH₃CH₂Br + NaOH CH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O
实验过程：组装如图所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和 15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象。一段时间后，观察到酸性KMnO₄溶液颜色褪去。

（1）甲同学认为酸性KMnO₄溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：                                。
（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，就可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法为：                                      。
改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进。
资料一：溴乙烷于55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99％，而消去反应产物仅为1％。
资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快。
资料三：溴乙烷的沸点：38.2℃。
（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是             ，此时发生反应的化学方程式为：                                   。
（4）结合资料二、三，有同学认为应将实验装置中烧瓶改成三颈烧瓶并增加两种仪器，
这两种仪器是①                         。②                             。

实验室用浓盐酸和MnO₂制取并探究Cl₂化学性质，装置图下图所示：

（1）A是氯气发生装置，实验室制取Cl₂的原理是             （用化学方程式表示）
（2）该实验中A部分的装置是         （填字母）

（3）从C装置出来的气体中含有CO₂和HCl，则从B装置导出的气体成分是       。
（4）D装置的作用是        ，可能观察到的现象是                            。
（5）为进行有关氯气的性质实验，需要4瓶容积为122 mL的氯气（室温下，氯气的密度为2．91g/L），理论上需要MnO₂的质量是       ，实际称量的MnO₂固体的质量必须适当多余理论量，原因是
（6）若将装置A如图所示进行连接，探究其与某些溶液分反应的性质，回答下列问题。

①乙装置中FeCl₂溶液与Cl₂反应的离子方程式是                             。证明FeCl₂与Cl₂发生了氧化还原反应的实验方法是                           。
②丙装置中通入少量Cl₂，可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。该物质可能是   。

A．Cl2

B．NaClO

C．Na2CO3

D．Na2O2

根据实验目的按要求填空。（a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去）

（1）验证碳、硅非金属性的相对强弱。（已知酸性：亚硫酸>碳酸）
①实验步骤：连接仪器、______        __、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式为___________________，装置A中的试剂是_____   ___。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是：__                          _____。
（2）验证SO₂的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①实验步骤：打开b，关闭a。
②H₂S溶液中有浅黄色浑浊出现，化学方程式为___                             _。
③BaCl₂溶液中无沉淀现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。

滴加的溶液	氯水	氨水
沉淀的化学式

写出其中SO₂ 显示还原性并生成沉淀的离子方程式_____                         ____。

某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。

实验操作步骤：
Ⅰ．打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，并打开活塞a，滴加盐酸。
Ⅱ．A中看到白色沉淀时，…，关闭活塞a。
请回答：
（1）B中反应的离子方程式是________。
（2）通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是________（填字母）。

A．挥发性

B．还原性

C．氧化性

D．酸性

（3）C装置的作用是________，X是________（写化学式）。
（4）为了验证碳的非金属性强于硅，步骤Ⅱ中未写的操作和现象是________，D中反应的化学方程式是________。
（5）碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因是________（从原子结构角度加以解释）。

（12分)某化学兴趣小组用下图所示装置进行探究实验，以验证产物 中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H₂SO₄与乙醇的混合液体变为棕黑色。

（1）写出该实验中生成乙烯使溴水褪色的化学方程式：_______________________。
（2）甲同学认为：考虑到该混合液反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是（ ）
a．乙烯与溴水易发生取代反应
b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
（3）乙同学经过细致观察后认为试管中液体分层，油状液体在下层的现象可证明反应中有乙烯生成，请你写出下层该物质与NaOH水溶液加热反应的化学方程式 __________________。
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图装置，以除去乙烯中的杂质气体，则A中的试剂应为             B中的试剂应为________，气体经过B无现象即可证明是较为纯净的乙烯。

（5）若证明乙烯和溴发生的是加成反应，而不是取代反应，可将产生的气体经净化后通入溴的四氯化碳溶液，再接入如图装置，向 D中加入_________溶液，若无淡黄色沉淀产生，则能证明。

某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱并证明乙酸为弱酸，进行下述实验．
探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱关系该校学生设计了下图的实验装置（夹持仪器已略去）．

（1）某生检查装置A的气密性时，先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好．你认为该生的操作正确与否？_________ （填“正确”或“错误”）大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为 _________
（2）装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，实验现象为 _________ 反应的离子方程式为 _________
（3）有学生认为（2）中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚．改进该装置的方法是 _________ 证明乙酸为弱酸
（4）现有pH=3的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及pH试纸，选用适当的仪器和用品，用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸 _______                 __
（5）在相同温度下，测定相同物质的量浓度
a．NaHCO₃溶液  b．Na₂CO₃溶液 c．CH₃COONa溶液  d．﹣ONa溶液
的pH，其pH由大到小排列的顺序为 _________ （填溶液编号）

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：_________ 、_________ ．

为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl₂，并将Cl₂依次通入NaBr溶液和淀粉KI溶液中。有如下图所示的仪器（橡胶塞均为双孔）及药品，试回答：

（1）若所制气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为H接____、___接___、___接___。
（2）装置3的作用是_______________，反应的离子方程式为________________________。
（3）装置1中产生的现象是_________________，反应的化学方程式为_______________。
（4）通过本实验可得到的结论是____________________________________。

某同学探究同周期主族元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）:

实验步骤	实验现象
1．将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A. 浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色。
2．向新制得的Na2S溶液中滴加少量新制的氯水	B．有气体产生，溶液变成浅红色
3．将一小块钠放入滴有酚酞溶液的冷水中	C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体。
4．将镁条投入稀盐酸中	D．反应不十分剧烈，产生无色气体
5．将铝条投入稀盐酸中	E．生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的：探究同周期主族元素性质递变规律。
（1）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na₂S溶液。
仪器：①       ，②     ，③     ，试管夹，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，酒精灯等。
（2）实验内容：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式）

实验内容	实验现象	离子方程式
1
2
3
4
5

（3）若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的强弱，请你设计实验（实验用品自选，不要求写化学方程式）：                                           。
（4）实验结论：                                                   ；

某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律。
（2）实验用品：药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
仪器：①__________；②__________。(请填写两件主要的玻璃仪器)
（3）实验内容：

序号	实验方案	实验现象
①	将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡	加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为橙红色
②	将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡	加入溴水后，溶液由无色变为黄色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层(下层)变为紫色

（4）实验结论：____________________________________。
（5）问题和讨论：①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因：                          。
②由于F₂过于活泼，很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说明F的非金属性比Cl强：                        ；                         。