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

某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO₂气体中燃烧。他们对钠在CO₂气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。
（1）通过钠在CO₂气体中燃烧的实验，你认为燃烧的条件是              。
（2）燃烧的本质是                                              。
（3）2010年8月初发生的俄罗斯森林大火有比伦敦市还要大的面积。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件，请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延?                      。
【提出假设】
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是Na₂CO₃。
假设3：白色物质是Na₂O和Na₂CO₃的混合物。
【设计实验方案．验证假设】该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质为Na3O
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液	出现白色沉淀
③静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

      【思考与交流】
（4）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是                 。
（5）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为               。
（6）通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，       成立。你的理由是                    。
（7）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为                。
（8）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：                            。

某化学兴趣小组欲研究一种镁铝合金，以下是部分实验。请完成填空。
[实验一]从镁铝合金片上剪下一小块，先称重，然后投到盛有10mL 10mol·L^—1NaOH溶液（足量）的锥形瓶里。
（1）从反应开始至反应结束，依次可观察到的现象有：①切口断面处先产生气泡，反应由慢到快；②小块合金在溶液中上下翻腾；③溶液升温；④反应后，溶液中残留黑色固体。
（2）开始时产生气泡速率慢，其主要原因（除温度、电化学因素外）是             。
（3）欲利用此反应测定合金中铝的含量，请仿照方法①写出另一种不同方法所需数据。

方法	需测定的数据
①	测定产生的H2的体积
②

[实验二]向实验一的锥形瓶里滴加1 mol·L^—1HCl，使镁、铝两种元素恰好只以氯化物的形式存在。
[实验三]请设计合理实验检验实验二所得溶液中的Mg²⁺、Al³⁺。
限选实验用品与试剂：烧杯、试管、滴管、1 mol·L^－1NaOH溶液、1 mol·L^－1HCl溶液、蒸馏水。
根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。（可填满、可不填满）

实验操作	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
……

[实验四]粉末状试样A是由MgO和Fe₂O₃组成的混合物。取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成。产物中的单质B是              （填化学式）。

某研究性学习小组的一个课题是“NO₂能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO₂气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略N₂O₄的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）：
I．实验装置如下图l所示

（1）浓硝酸受热分解的化学方程式是                    。
（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO₂不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?——（填“正确，，或“不正确），理由是                                    。
Ⅱ．实验装置如上图2所示
（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是
                                  。
（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO₂能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？   （填“正确”或“不正确”），理由是____。
III．为了更直接说明“NO₂能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。

某化学学习小组用如图所示装置研究不同条件下铁与硝酸反应的情况。其实验步骤如下：

①在大试管中先加入一小块铁（过量），再加入一定量的浓硝酸；
②用仪器a再加入适量的水；
③反应结束后取少量上层溶液于另一试管中，滴加几滴KSCN溶液；
④再用仪器a向③的试管中滴加适量的稀盐酸。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是                  
（2）步骤①无明显现象，原因是                                         
（3）步骤④的主要现象是                                              
（4）学习小组在进行实验后发现该实验装置存在着一明显的缺陷，请给出一种简单的消除此缺陷的措施                                 。

钠是一种很活泼的金属，在工业上常用电解熔融NaCl的方法制得，其另一产物氯气的用途也十分广泛，工业上制取漂白粉就是其用途之一。
（1）请写出工业上用电解方法制取钠的化学方程式                           。
（2）工业上制取漂白粉的化学反应方程式为2Cl₂+2Ca(OH)₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O，漂白粉的主要成分是          。
（3）实验室有一瓶密封不严的漂白粉，其中肯定存在CaCl₂，请设计实验，探究该固体中可能存在的其它物质。
①提出合理假设。
假设1：该漂白粉未变质，只含           ；
假设2：该漂白粉全部变质，只含           ；
假设3：该漂白粉部分变质，既含有Ca(ClO)₂又含有CaCO₃。
② 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤、预期现象与结论
限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol/LHCl、品红溶液、新制澄清石灰水。（提示：不必检验Ca²⁺和Cl^－，表格可以不填满。）

实验步骤	预期现象和结论
①	取少量上述漂白粉于试管中，
②
③

 

下图是有关硫及其化合物的实验装置：

实验中用到的实验试剂在下列中选择：①浓硫酸；②70%硫酸；③25%硫酸；④新开封的亚硫酸钠粉末；⑤硫化亚铁；⑥氢氧化钠溶液；⑦溴水；⑧碳酸钠溶液。
在实验开始不久即在B瓶中析出固体粉末状物质。试回答：（有编号的必须填编号）
（1）A中分液漏斗盛放的试剂是          。
（2）B中反应的氧化产物和还原产物的物质的量比是              。
（3）E（启普发生器）中盛有的两种试剂是                 ，发生反应的离子方程式是                                   。
（4）如果A、E两装置气体发生速度相同，流量也相同时，在D中反应的离子方程式是                                                    。
（5）D的作用是                      ，C的作用是                        。

实验室利用如右图装置进行中和热的测定.请回答下列问题：

（1）该图中有两处未画出，它们是                 、                  .
（2）在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是              .
（3）做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用_______次.

某同学为了研究乙酸的性质，进行了如下实验：
（一）该同学利用下图所示的仪器和药品，设计了一个简单的一次性完成实验装置，来验证乙酸、碳酸和苯酚溶液酸性强弱。

（1）实验装置的连接顺序是：A→  →  →   → C →   →   →   →   →J
（2）写出实验中能说明碳酸比苯酚的酸性强的化学方程式　                    。
（二）为了研究乙酸的酯化反应，该同学进行了如下实验，步骤如下：在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：
（1）反应中浓硫酸做__________剂和吸水剂（或脱水剂）。
（2）如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加醋酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是_________________。
（3）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。若需要在图中圆括号内填入适当试剂，在方括号内填入适当分离方法。
 
下列试剂和分离方法正确的是              。
A．试剂a是氢氧化钠溶液，试剂b是稀硫酸；分离方法①是蒸馏，分离方法②是分液，分离方法③是蒸馏
B．试剂a是饱和碳酸钠溶液，试剂b是稀硫酸；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏，分离方法③是蒸馏
C．试剂a是饱和碳酸钠溶液，试剂b是稀硝酸；分离方法①是过滤，分离方法②是分液，分离方法③是蒸馏
D．试剂a是氢氧化钠溶液，试剂b是盐酸；分离方法①是分液，分离方法②是蒸馏，分离方法③是分液
（4）该同学在查阅资料时发现，乙酸和乙醇的酯化反应是分两步反应进行的，其反应的过程如下：

a．你认为其中属于加成反应的是         （填反应序号，在①②③④中选取）
b．在有机羧酸和醇的酯化反应中，脱水时，羧酸脱      基。为了探究酯化反应中的脱水方式，一般采取同位素示踪法，你认为用¹⁸O同位素进行标记时，下列标记正确的是          。
A．¹⁸O只能标记在醇羟基上
B． ¹⁸O只能标记在羧酸的羟基上
C．¹⁸O可以标记在醇羟基上，也可以标记在羧酸的羟基上
D．¹⁸O可以标记在醇羟基上，也可以标记在羧酸的羟基上，还可以标记在羧酸的羰基
上

实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO₂反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究：
（1）【猜想】
猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH；
猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO₃和Na₂CO₃。
（2）【实验】如下图所示：

a、CaO与水反应的反应方程式为                                   。
b、操作③中玻璃棒的作用是                                         。
c、操作④发生化学反应的离子方程式为                                   ；
（3）【判断】
a．若Ca(OH)₂、CaCO₃和Na₂CO₃投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ
        （填：成立、不成立）
b．由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有           （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ
          （填：成立、不成立）。
c．综合a和b的结论，判断该样品变质情况为                     。

(8分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值,体积已换算成标准状态））：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min）反应速率最大       ，原因是                                                        。
（2）哪一段时段的反应速率最小                    ，原因是                    
                                           。
（3）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）               。
（4）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：

A．蒸馏水

B．NaCl溶液

C．Na2CO3溶液

D．CuSO4溶液

你认为可行的是（填编号）                       。

某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：
【猜想】（1）甲同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，而不能用澄清石灰水鉴别。
（2）乙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别。
依据是                                                        。
（3）丙同学认为可用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体。
【实验探究】
（1）甲同学：①将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现盛有Na₂CO₃的试管产生了白色沉淀；②将澄清石灰水加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀。
此实验结果与猜想相同。
（2）乙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：

①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO₃时，乙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的。
（3）丙同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃固体的试管中，各加入2 mL
2 mol/L的盐酸，观察到两支试管中均产生了大量气体，实验结果与猜想不一致，即得出不能用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃。
【问题讨论】
（1）甲同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，该反应的离子方程式为                                       ；
（2）乙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是                 ；在加热NaHCO₃固体时，乙同学观察到的实验现象是                          。
（3）丁同学认为丙同学的结论不对。丁同学认为对实验方案做一些改进，可用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。他的改进方法是：称取各2.1 g两种固体，放入两个容积一样的气球中，在两只锥形瓶中各加入约25 mL 2 mol/L 的盐酸，分别将气球套在锥形瓶瓶口上，同时将气球中的固体同时倒入锥形瓶中，气球的膨胀比较   （填快或慢）的或最后气球比较   （填大或小）的是碳酸氢钠。
【拓展应用】
（1）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的          溶液。
（2）要测定Na₂CO₃与NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，可采用的方案有多种，请简述其中一种方案（写出简要步骤及要测定的数据，不要求写出如何用数据求出结果）：
                                                                           
                                                                            
                                                                        。

某实验小组向溴水中加入足量的乙醛，发现溴水褪色。该实验小组对反应产物进行探究。
（1）提出假设
①乙醛与溴水发生加成反应生成
②乙醛与溴水发生取代反应生成CH₂BrCHO；
③乙醛与溴水发生氧化反应生成    A     。
（2）基于假设③设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
（3）实验过程
根据（2）的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。（限选实验仪器与试剂：试管、玻璃棒、滴管、酒精灯、铁架台、导管、胶塞、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液。）

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取一定量   B  于试管中，然后边震荡试管边慢慢加入适量   C   和    D    。
步骤2：固定好装置，用酒精灯缓慢加热。将产生的蒸气通到     E     溶液的液面上。	F              ,          G          。

（4）反思与评价：①有同学认为直接用pH试纸检验反应后溶液的pH大小即可验证反应产物，你认为是否合理：   H   （填合理或不合理）。原因是       I       。
②乙醛被溴水氧化的反应方程式是              K             。

某课外兴趣小组欲探究铝与盐酸的反应实验中反应速率与哪些因素有关。请填写下列空白：
（1）实验反应原理：                    　　          。
（2）实验用品：试管（普通试管和具支试管各一支）、镊子、乳胶管、玻璃导管、
水槽、胶头滴管、温度计；稀盐酸（4mol/L）、铝条（片）、水。
（3）实验装置（图中铁架台等夹持仪器略去）
（4）实验方法
①按如图所示连接好实验仪器，检查装置的气密性，具体操作方法是：                                                  。

②取3块铝条加入到试管中，操作方法是                                  。
③在盛有铝条的试管中，加入2mL稀盐酸。
④测量试管中溶液的温度。
⑤收集反应产生的氢气。
（5）数据处理及问题讨论
①实验结束后，课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如图。

②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。
OE：       ；EF：       ；FG：        。
写出这三个时间段内产生氢气的速率大小比较（用OE、EF、FG表示）。速率大小比较：                    ，在三个时间段反应平均速率变化的原因是                                         。

某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：
（一）  制备氧化铜
（1）称取5.0g CuSO₄·5H₂O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有                   。
（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象：                                                     ；
离子方程式为：                                                      。
（3） A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。
B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。
你认为那一个步骤更好，说明理由：                                    。
（二）证明氧化铜起催化剂作用
设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。
请回答下列问题：
（1）氧化铜作催化剂的理论依据是：                                       。
（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步：       （填步骤序号）；该步骤应该做何改进？                   。
（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是              。
（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。
这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是    接    接   接    接   接      

某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

（1）右图为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）                     设计的原电池装置，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过     mol电子。
（2）其它条件不变，若将CuCl₂溶液换为NH₄Cl溶液，石墨电极反应式为             ，这是由于NH₄Cl溶液显   性，（填酸性、碱性或中性）用离子方程式表示溶液显此性的原因               ，用吸管吸出铁片附近溶液少许至于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式                  ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO₄^2-，试写出该反应的离子方程式            。
（3）如图其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是        ，电极反应为          ；乙装置中石墨（1）为     极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为       ，产物常用         检验，反应的离子方程式为        。