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

已知SO₂可以用Fe(NO₃)₃溶液吸收，某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究：取一定量的铜片于三颈烧瓶中，通入一段时间N₂后再加入足量的浓硫酸，加热。装置A中有白雾（硫酸酸雾）生成，装置B中产生白色沉淀。

回答下列问题：
（1）装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为           ；检查图中连通装置A、B气密性的方法是                   。
（2）加入浓硫酸之前先通人N₂一段时间，其目的是        ；排除装置A中白雾影响，可在装置A、B间增加洗气瓶C，则C中盛放的试剂是        。若用氢氧化钠溶液处理尾气，则发生反应的离子方程式为             。
（3）经过讨论，该小组对装置B中产生沉淀的原因，提出下列假设（不考虑各因素的叠加）：
假设1：装置A中白雾进入装置B中参与了反应。
假设2：                       。
假设3：Fe（NO₃）₂溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃‾能氧化SO₂。
（4）请你设计实验验证上述假设3，写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤（简述操作过程）	预期现象和结论
①测1.0mol•L‾^1Fe(NO3)3溶液的pH； ② ③ ④

 

实验室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^—、SO₄^2—、I^—等离子的卤水为主要原料，制备无水CaCl₂和I₂。流程如下：

（1）操作Ⅰ的方法是       ，所用主要仪器的名称是           。
（2）加入溶液W的目的是除去SO₄^2-。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺。酸化溶液Z时使用的试剂是______。从溶液V中再得到I₂的操作方法是          。
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO₂气体，下列装置中合理的是          。

（4）模拟以下净化Cl₂流程：Cl₂ →饱和N_aCl溶液 → 浓H₂SO₄→纯净Cl₂
设计合理实验验证H₂SO₃酸性强于H₂CO₃。
供选的试剂：CO₂、SO₂、Na₂CO₃溶液、NaHCO₃溶液、NaHSO₃溶液、蒸馏水、澄清石灰水、酸性KMnO₄溶液、品红溶液、pH试纸。
SO₂→             →               →              →                 。

实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO₃，实验装置如右图所示：

（1）实验中取一定量Cu片和一定量浓H₂SO₄放在圆底烧瓶中共热，至反应结束后，发现烧瓶中还有少量Cu剩余，则H₂SO₄是否有剩余________（填“是”或“否”），原因是_______________。
（2）装置乙的作用是_____________________________________________。
（3）装置丁的作用是吸收污染空气的SO₂气体，其反应的离子方程为                  。
（4）若将SO₂ 通入氯水中，化学反应方程式为                             。
（5）下列说法正确的是________(填序号)。
a．甲装置使用的玻璃仪器有：酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶
b．当把品红溶液滴入到锥形瓶中，若品红不褪色，说明无NaHSO₃产生
c．当把品红溶液滴入到锥形瓶中，若品红褪色，说明NaOH已完全转化为NaHSO₃
d．若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，并滴入到锥形瓶中，不显紫红色，说明NaOH已完全转化为NaHSO₃
（6）现有可供选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管； 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO₃ 和Na₂SO₃，将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取少量待测液放入试管中，滴加过量l mol/L氯化钡溶液。静置一段时间后，得到滤液A和固体B。
步骤2：往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀，静置后弃去上层清液，向固体滴入2滴品红，再	若品红褪色（或有气泡），则
步骤3：	若                                 ， 则                                 ； 否则                                。

 

(15分)某实验小组的同学为探究Na₂O₂与SO₂的反应，用下图所示装置进行实验。通入SO₂气体后，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。

请回答下列问题：
（1）A装置中浓硫酸的作用是__________。
（2）部分同学依据Na₂O₂和CO₂的反应，用类比的方法推理Na₂O₂与SO₂反应的固体产物为__________。另一部分同学依据SO₂的强还原性和Na₂O₂的强氧化性，猜想产物中含有Na₂SO₄。为检验生成物中是否存在Na₂SO₄，他们设计了如下实验方案：

请判断上述方案是否合理__________，简要说明理由：__________。
（3）向1L1.0mol/LNaOH溶液中缓慢通入1.0molSO₂气体，请分析通入SO₂物质的量与溶液中溶 质组成的关系，填写下表空格。

n(SO2)的范围/mol	溶液中溶质的化学式
（0，0.5）	__________
__________	Na2SO3、NaHSO3

请在下图中画出溶液中溶质的总质量随缓慢通入SO₂物质的量的变化曲线。（作图时请在起点、拐点和终点注明坐标）

甲同学进行Fe²⁺还原性的实验，针对异常现象进行探究。
步骤一：制取FeCl₂溶液。向0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。
步骤二：向2 mL FeCl₂溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H₂O₂溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L^-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O₂）。
（1）用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因：      、      。
（2）甲探究步骤二中溶液褪色的原因：
I.取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl₃溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；
II.取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
III.向2 mL 0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，变红，通入O₂，无明显变化。
实验I的说明      ；②实验III的目的是      。
得出结论：溶液退色的原因是酸性条件下H₂O₂将SCN^-氧化成SO₄^2-。
（3）甲直接用FeCl₂·4H₂O配制   ①  mol•L^-1 的FeCl₂溶液，重复步骤二中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：
I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl₃溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl₂溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的可能原因是   ②  。
II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H₂O₂不能氧化SCN^-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：

步骤	试剂及操作	现 象
i	③	生成白色沉淀
ii	向i所得溶液中滴加0.1 mol•L^-1 FeCl3溶液	④

 

铁的单质和化合物在实验和实际生产中都有重要作用。
Ⅰ．某同学将Cl₂通入FeCl₂和KSCN混合溶液中，现象为：

操作	现象
	现象1：A中溶液变红 现象2：稍后，溶液由红色变为黄色

（1）B装置中反应的化学方程式____________  _   _______________      _______。
（2）A中溶液变红的原因是____________________   _  _________________________。
（3）为探究产生现象2的原因，该同学进行如下实验：
①取少量A中黄色溶液于试管加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在_  _。
②取少量A中黄色溶液于试管中，加入过量KSCN溶液，最终得到血红色溶液。
实验说明，Fe³⁺与SCN^－生成红色Fe（SCN) ₃的反应    可逆反应（是或不是）。
（4）该同学根据实验猜想，SCN^－可能被氯水氧化。查资料得知SCN^－的电子式为，
离子反应为：SCN^－+８Cl₂+9H₂O＝SO₄^2－+NO₃^－+16Cl^－+18H⁺ + CO₂ ；
①上述反应中，0.5molSCN^－被氧化时转移的电子总数为    个。
②若要检验产物中含有SO₄^2－，常用的化学试剂是________（写试剂名称）。
Ⅱ．高铁电池因原料丰富、绿色环保而倍受关注。Zn－K₂FeO₄碱性电池的某电极的放电产物为FeOOH，该极电极为______极，电极反应式为________________             __。

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
乙二酸（HOOC－COOH，可简写为H₂C₂O₄）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸，草酸在常温下呈无色晶体状，其晶体的熔化温度低于草酸的分解温度，且易升华。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为____________________________________。
（2）取一定量草酸溶液装入试管，加入一定体积的酸性高锰酸钾溶液，振荡试管，发现溶液开始缓慢褪色，后来迅速变成无色。（反应热效应不明显，可忽略不计）
①该实验说明草酸具有________（填“氧化”或“还原”）性，该反应的反应速率先慢后快的主要原因可能是_______          _                             ______。
②请配平该反应的离子方程式：______MnO₄^－＋____H₂C₂O₄＋____ ===____Mn^2＋＋____CO₂↑＋____。
（3）为了探究草酸的不稳定性，某同学设计了如下实验装置：

①C、H装置均变浑浊，E处无现象，G玻璃管里黑色变红色，写出A中反应的化学方程式：   。
②上述装置中，B装置的作用是       。 D的作用是                    。从环境保护角度来看，该方案的不足之处是                       。
（4）该小组同学将2.52 g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O）加入到100 mL 0.2 mol·L^－1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_______________（用离子符号表示）。

在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴液溴，振荡后溶液变为黄色。
（1）甲同学认为这不是发生化学反应所致，使溶液变黄色的粒子是              ；
乙同学认为这是发生化学反应所致，使溶液变黄色的粒子是                 ；
（以上2空填相应微粒的符号）
（2）现提供以下试剂：

A．酸性高锰酸钾溶液	B．氢氧化钠溶液
C．四氯化碳	D．硫氰化钾溶液

请判断哪位同学的推断是正确的，并用两种方法加以验证，写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象。

同学正确	选用试剂	实验现象
第一种方法
第二种方法

 

某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：

（1）按上图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称为_____________：实验过程中，装置B中观察的现象是_______________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是______________(填化学式)。
（2）装置A中还会产生CO₂气体，请写出产生CO₂的化学方程式：_____________________________。
（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO₂，应先从下列①～④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为__________(填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N₂，其目的是________________________________。

（4）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H₂，理由是___________________(用离子方程式表示)。

(15分)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
（1）该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为
猜测2：白色不溶物可能为MgCO₃
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)₂•yMgCO₃]
（2）为了确定产物成份（包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质），进行以下定性实验。请填写表中空白：

实验序号	实  验	实验现象	结  论
实验Ⅱ	将实验I中收集到的气体点燃	安静燃烧，火焰呈淡蓝色	气体成分为    ①
实验Ⅲ	将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量    ②	③	白色不溶物中含有MgCO3
实验Ⅳ	取实验Ⅲ中的滤液，向其中加入适 量  ④   稀溶液	产生白色沉淀，溶液红色变浅	溶液中存在CO3^2-离子

（3）为进一步确定实验I中白色不溶物的成分，进行以下定量实验，装置如图所示：

称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g，装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是                                                 ；
②白色不溶物的化学式为                      。
（4）根据以上（2）及（3）的定性定量实验，写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。

某实验室小组偶然返现将镁条插入饱和NaHCO₃溶液中，镁条表面出现大量气泡。为了探究产生此现象的原因，该小组设计实验探究如下：
（1）用固体NaHCO₃配置饱和NaHCO₃溶液的操作过程                    。饱和NaHCO₃溶液pH=8．4，用离子方程式表示                    。
（2）请完成以下实验设计（镁条已擦去氧化膜且表面积大致相同。表中不要留空格）：

序号	实验操作	实验现象	实验结论
①	将镁条投入5ml蒸馏水	微量气泡
②	将镁条投入5ml饱和NaHCO3溶液中		Mg与NaHCO3溶液剧烈反应
③	将镁条投入5ml    NaOH溶液中	现象不明显	Mg与NaOH溶液较难反应

（3）对于反应②中产生的气体（不考虑水蒸气），请你完成假设二和假设三：
假设一：只有CO₂；假设二：只有        ;假设三：
请假设实验，用镁条和饱和NaHCO₃溶液制取气体并检验其中是否含有CO₂，写出实验步骤和结论。

实验步骤	想象和结论
大试管中加入擦去氧化膜的镁条

 

在下图所示的装置A中，用KMnO₄固体和浓盐酸混合制取Cl₂，反应的离子方程式为：2MnO₄^—+10Cl^—+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；装置B中的四处棉花依次做了如下处理：①蘸有淀粉—KI溶液 ②蘸有品红溶液③蘸有紫色石蕊溶液④蘸有浓NaOH溶液。（图中夹持装置已略去）。

回答下列问题：
（1）p中盛装试剂的名称为                  。
（2）反应开始后，观察到的实验现象是：
①处：                           ；②处：                             ；
③处：                                    。
（3）写出④处反应的离子方式：                                               。

甲同学进行Fe²⁺还原性的实验，针对异常现象进行探究。
步骤一：制取FeCl₂溶液。向0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中加足量铁粉振荡，静置后取上层清液，测得pH<1。
步骤二：向2 mL FeCl₂溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，无现象；再滴加5滴5% H₂O₂溶液（物质的量浓度约为1.5 mol•L^-1、pH约为5），观察到溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O₂）。
（1）用离子方程式表示“步骤二”中溶液变红的原因：                 、               。
（2）甲同学探究“步骤二”中溶液褪色的原因：
实验I．取褪色后溶液两份，一份滴加FeCl₃溶液无现象；另一份滴加KSCN溶液出现红色；
实验II．取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
实验III．向2 mL 0.1 mol•L^-1 FeCl₃溶液中滴加2滴0.1 mol•L^-1 KSCN溶液，变红，通入O₂，无明显变化。
①实验I的说明                                                               ；
②实验III的目的是                                                            。
得出结论：溶液褪色的原因是酸性条件下H₂O₂将SCN^-氧化成SO₄^2-。
（3）甲直接用FeCl₂·4H₂O配制  ①  mol•L^-1 的FeCl₂溶液，重复“步骤二”中的操作，发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因：
I．用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl₃溶液，前者有丁达尔效应，后者无。测所配FeCl₂溶液的pH，约为3。由此，乙认为红色不褪去的原因可能是  ②    。
II．查阅资料后推测，红色不褪去的原因还可能是pH较大时H₂O₂不能氧化SCN^-。乙利用上述部分试剂，通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是：

步骤	试剂及操作	现 象
i	③	生成白色沉淀
ii	向i所得溶液中滴加0.1 mol•L^-1 FeCl3溶液	④

 

某学生为了探究钠与CO₂的反应，利用如图装置进行实验．（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）

（1）请将上图各装置连接完整（填写装置中字母）：c接f，   接   ，    接     ，       接           。
（2）若用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂，在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是          。

A．NaNO3溶液

B．CCl4

C．苯

D．稀硝酸

（3）检查装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到                     时再点燃酒精灯。
（4）反应过程中CO₂足量，假如反应过程中有下列两种情况，分别写出两种情况下钠与CO₂反应的化学方程式。
Ⅰ．装置⑤PdCl₂溶液中观察到有黑色沉淀，装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体．                       。
Ⅱ．装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL（标准状况）CO₂气体，且溶液中还有固体残留．                        。

某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：
Ⅰ．测定过氧化氢的含量
（1）移取10．00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL_______（填仪器名称）中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25．00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式为________。
（3）判断滴定到达终点的现象是_________________________。
（4）重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________。
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果_________（填“偏高”或“偏低”或“不变”）。
Ⅱ．探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选。）
请将他们的实验方法和实验现象填入下表：

实验内容	实验方法	实验现象
验证氧化性
验证不稳定性