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

（J4分）
二氧化锰（MnO₂）与浓盐酸混合加热可得到氯气、氯化锰等，下图是制取并探究Cl₂化学性质的装置图。

（1）已知锰元素的常见化合价为+7、+6、+4、+2，写出圆底烧瓶中反应的化学方程式
                     。
（2）A中m管的作用是               ，装置F的作用是              。
（3）若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是         。
（4）E中若装有FeCl₂溶液，反应的离子方程式为                ；E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是                          。
（5）实验中发现：浓盐酸与Mn0：混合加热生成氯气，稀盐酸与Mn0：混合加热不生成氯气。针对上述现象，化学小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：
a．稀盐酸滴入MnO₂中，然后通人HCl气体，加热
b．稀盐酸滴人MnO₂中，然后加入NaCl固体，加热
c．稀盐酸滴入MnO₂中，然后加入浓硫酸，加热
d．Mn0₂与NaCl的浓溶液混合，加热
e．浓硫酸与NaCl固体、MnO₂固体共热
①实验b的目的是             ；实验c的目的是                   。
②实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是                       。

(10分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示) ，实验装置如下图（图中加热及夹持仪器略去）：

称取1.200 g样品，通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐（除样品外，所加试剂均不含氮元素），然后在碱性溶液中蒸馏氨，用25.00 mL浓度为0.5000 mol/L^-1硫酸溶液充分吸收，再用浓度为0.1000 mol/L^-1氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸。重复上述实验三次。实验数据如下：

实验次数	氢氧化钠溶液的体积
滴定前刻度(mL)	滴定后刻度(mL)
1	0.00	5. 01
2	6.00	10.99
3	12.00	17.60

 
（1）写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式                                。
（2）分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是                        ；  b的作用是               
                           ；冷凝管中从（填“n”或“m”）        口进水。
（3）在滴定过程中，以下操作会使所测总氮含量偏小的是（填序号）　　        　　　　     。

A．锥形瓶水洗后未烘干	B．滴定过程中滴定管有漏水现象
C．滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出	D．滴定前滴定管内有气泡，滴定后没有了

（4）若实验操作均正确，但测定结果偏低，可能造成该结果的主要原因是                       。
（5）利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为              %（计算结果保留到小数点后1位）。

某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究。
（1）该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气。

①应该选用的仪器及装置有（填字母）       。
②生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为           。
（2）该小组同学设计如图16所示装置探究氨气的还原性。

①氨催化氧化的化学方程式为              。
②若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为     。
（3）该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。
①甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。再选择合适的方案并说明原因。
②检验产物中有NH₄⁺的方法为                           。

某班学生在老师指导下探究氮的化合物的某些性质。
（1）同学甲在实验室利用下列装置（后面有图）制取氨气和氧气的混合气体，并完成氨的催化氧化。
A中加入浓氨水，D中加入碱石灰，E内放置催化剂(铂石棉)，请回答：
①仪器B的名称：__________。B内只需加入一种固体试剂，该试剂的名称为_________，B中能产生氨气和氧气混合气体的原因(结合化学方程式回答)_                 __。
②按气流方向连接各仪器                                     （填接口字母）

（2）同学乙拟用甲同学得到的混合气体X(NO及过量的NH₃)，验证NO能被氨气还原并测算其转化率（忽略装置内空气的影响）。装置如下：

①装置C的作用可能是 ____________。
②若进入装置A的NO共268.8mL（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下190.4 mL N₂，则NO的转化率为             。
（3）N₂O₃是一种新型硝化剂。一定温度下，在恒容密闭容器中N₂O₃可发生下列反应：2N₂O₃+O₂4NO₂(g)；△H>0，下表为反应在某温度下的部分实验数据:

t/s	0	500	1000
c(N2O3)/mol·L^－^1	5.00	3.52	2.48

 
计算在t=500s时，NO₂的反应速率为                     。

(14分)三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]·3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸

A．1．0 mol·L^-1HNO3

B．1．0 mol·L^-1盐酸

C．1．0 mol·L^-1 NaOH

D．3%H2O2（E）、 0．1mol·L^-1KI（F）、 0．1 mol·L^-1CuSO4（G）、 20％KSCN（H）、澄清石灰水（I）、氧化铜（J）、蒸馏水（K）。

（1）要验证产物中有CO₂、CO存在的试剂________应选（按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。）
（2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃。验证固体产物中CO₃^2-的方法是                    。
（3）固体产物中铁元素存在形式的探究。
固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设；假设1：只有Fe；假设2：只有FeO；假设3：FeO和Fe。
②设计实验方案证明假设
步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体。
步骤2：将步骤1中的不溶固体产物加入1．0mol·L^-1盐酸中。
步骤3：将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0．1 mol·L^-1CuSO₄中充分反应后过滤、洗涤后，将沉淀物溶于1．0 mol·L^-1盐酸，再加入20％KSCN，最后加入3％H₂O₂。
③实验过程（填写下表的空格）

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体	固体产物部分溶解
步骤2：向试管中加入适量硫酸铜溶液，再加入少量将步骤1中的不溶固体，充分振荡	（1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设           成立。 （2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成．则证明有     存在。
步骤3：继续步骤2中的(2)，进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量HCl，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN	结合步骤2中的（2）： （1）若溶液基本无色，则假设（1）成立 （2）若           ，则假设     成立

某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物，并从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识有关催化剂的催化机理等问题。

（1）甲同学其实验操作为：预先使棉花团浸透乙醇，并按下图搭好实验装置；在铜丝的中间部分加热，片刻后开始有节奏(间歇性)地鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。
请回答以下问题：
①被加热的铜丝处发生的反应的化学方程式为________。
②从A管中可观察到                               实验现象。
（2）乙同学研究乙醇氧化的实验并验证其产物，组合一套实验装置（图中的夹持仪器均未画出，“△”表示酒精灯热源），仪器中盛放的试剂为：a－无水乙醇（沸点：78 ℃）；b－铜丝；c－无水硫酸铜；d－新制氢氧化铜悬浊液。
①若要保证此实验有较高的效率，还需补充的仪器有___________。
理由____________。
②实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是__________________________。
③装置中，若撤去高锰酸钾加热部分并用夹子夹K，其它操作不变，则无水硫酸铜无明显变化，其余现象与②相同，推断燃烧管中主要反应的化学方程式______________________________。

某化学课外活动小组进行了一系列“带火星的木条复燃”的实验，实验装置如下图。

（1）甲组同学探究“使带火星木条复燃时O₂的体积分数的极限”。将氧气和空气（假定空气中O₂的体积分数为20％）按不同的体积比混合得100mL气体A进行实验，实验记录如下：

回答问题：
①使带火星木条复燃的O₂的体积分数最小（第IV组数据）约为____________。
②用带火星木条检验集气瓶里是否集满O₂，若木条复燃，能否认为集气瓶里的气体一定是纯净的O₂？答：__________（填“能”或“否”）。
③若按照3：2的比例混合O₂和CO₂气体，该混合气体能否使带火星的木条复燃？答：___________（填“能”“否”或“不一定”）。
（2）乙组同学探究“NO₂能否支持燃烧”的问题，设计了如下几组实验，实验记录及结论如下：

编号	制取气体A（下列反应产生的混合气体）	B中的现象	结论
a	在烧瓶中加热适量浓HNO3	充满红棕色气体，木条不复燃，火星熄灭	NO2不支持燃烧
b	加热AgNO3固体	充满红棕色气体，木条复燃	NO2支持燃烧
c	加热Cu(NO3)2固体	充满红棕色气体，木条复燃	NO2支持燃烧

   你认为a、b、c三个结论是否可靠？若不可靠，说明原因；若可靠，则不需说明。
a. ___________，原因是______________________________。
b. ___________，原因是______________________________。
c. ___________，原因是______________________________。

向溴水中加入足量乙醛溶液，可以观察到溴水褪色。对产生该现象的原因有如
下三种猜想：①溴水与乙醛发生了取代反应；②溴水与乙醛发生了加成反应③溴水将乙醛氧化成乙酸。为探究哪一种猜想正确，一研究性学习小组提出了如下两种实验方案：
方案一：检验褪色后溶液的酸碱性
方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后Br^-的物质的量
（1）方案一是否可行？     ，理由                                       
（2）假设方案二中测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，若测得反应后n(Br^-)=
        mol，说明溴水与乙醛发生了取代反应；若测得反应后n(Br^-)=       mol，说明溴水与乙醛发生了加成反应；若测得反应后n(Br^-)=       mol，则说明溴水将乙醛氧化成乙酸。

为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：
（1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。

①洗气瓶中浓硫酸的作用是           。
②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO₂的化学方程式          。
活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。
（2）实验目的：检验气体的成分。
试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。
仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；

①连接仪器。将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）

②若混合气体中含有氧气，实验过程中能观察到的现象是            。
（3）实验目的：确定产物的含量。
①若混合气体中含有SO₂和H₂，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有       。
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe²⁺、Fe³⁺，其中检验是否含有Fe³⁺可采用的试剂为         ；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe³⁺的物质的量为         mol。

（每空2分，共12分）某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比学习的思想提出如下的问题，探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。

【提出问题】
①Cu的金属活泼性小于Al，Al(OH)₃具有两性，Cu(OH)₂也具有两性吗？
②通常情况下，＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？③CuO能被H₂、CO等还原，也能被NH₃还原吗？
【实验方案】
（1）解决问题①需用到的药品有：CuSO₄溶液、＿＿＿＿＿＿＿＿＿（填试剂），同时进行相关实验。
（2）解决问题②的实验步骤和现象如下：取98g Cu(OH)₂固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器还有红色固体存在。据些可推得，A的化学式为＿＿＿＿＿。
（3）为解决问题③，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：
实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO₄变＿＿＿＿色。同时生成一种对大气无污染的气体。
【实验结论】
（1）Cu(OH)₂具有两性，证明Cu(OH)₂具有两性的实验现象应是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）根据“实验方案（2）”，得出的＋1价Cu和＋2价Cu稳定性大小的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【问题讨论】
（1）有同学认为NH₃与CuO反应生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH₃与CuO反应生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH₃与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。
实验药品：2. 0moL／L盐酸、4. 0mol／L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol／L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50. 0mL，金属用量均为9. 0g。
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下:

反应进程(分钟)	1	2	5	15	20
4.0mol/L盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	反应结束
2.0mol/L硫酸	无明显现象	极少量气泡	少量气泡
4.0mol/L硫酸	无明显现象	少量气泡	有比较连续的气泡

请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式                                      。
（2）反应1~15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是               
                                                                           。
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（说出2种可能）：                                                。
（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量）：

实验目的	实验 编号	温度	金属铝 形态	盐酸浓度 /mol·L^-1
1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; 2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响; 3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。	①	25˚C	铝片	4. 0
②
③
④

 （2）右图为实验①的“H₂—t”曲线图，若
上述反应浓度减少一倍，速率是原来的1/2；温
度每升高10 ℃，反速率是原来的2倍。请在
答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H₂—t”
曲线图。

某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性，设计了如下实验方案。装置如图（夹持仪器略）：

实验方案：在两试管中分别加入过量镁条，同时将两注射器中的溶液注入相应试管中，
观察产生氢气的速率和体积。
（1）盐酸与镁反应的离子方程式为           。
（2）在上述实验方案中有一明显欠缺，该欠缺是              。
（3）在欠缺已经得到改正的方案下，反应起始时，产生氢气的速率关系应是         ；最终产生氢气体积的关系应是                。
（4）实验中产生的氢气体积比理论值高，可能原因是            。
（5）通过比较起始反应的速率可以得出的结论是               。
（6）除上述方法外，还可以通过其他方法比较盐酸和醋酸的酸性，请写出其中的一种方法               。

(12分) 甲、乙、丙、丁四位同学在探究碱溶液与酚酞作用的实验时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液滴入酚酞试液，溶液变成了红色，可是过了一会儿红色就消失了。
[猜想]
甲：可能是酚酞变质造成的；
乙：可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故；
丙：可能是酚酞与空气中的氧气反应，使红色消失；
丁：可能与氢氧化钠溶液浓度大小有关。
[理论分析]
（1）甲同学刚提出自己的猜想，就遭到其余三位同学的否定，三位同学的理由是：      
                     ；
（2）丙同学认为乙同学的猜想也不正确，他的理由是                                
                                                             。
[实验设计]
（3）为证实丙同学的猜想，还需做如下实验，请完成下表：

实验步骤	设计这一步骤的目的
1．将配制的氢氧化钠溶液加热
2．在加热后的溶液中滴入酚酞，并在上方滴一些植物油

（4）通过以上实验，四位同学观察到的现象是：溶液先变成红色，过了一会儿红色仍然消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确，大家能设计实验证明吗？

实验方法	可能观察到的现象和结论
方案一：分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液，然后各滴加数滴酚酞溶液。	物质的量浓度大的溶液中酚酞红色消失 证明
方案二：向原红色消失的溶液中加       (填试剂名称)	红色重新出现，则说明红色消失与氢氧化钠物质的量浓度大小有关

某校研究性学习小组拟利用分光光度法对空气中二氧化硫含量（mg/m³）进行测定。分光光度法则是通过测定被测物质在特定波长时光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析。其工作原理可以简单的用公式表示为A＝kc，其中A为吸光度，k为一定条件下的常数，c为溶液浓度。


实验步骤如下：
⑴ 采样：
① 如果你是该小组成员，你对采样的地点和时间有何建议：   。
② 用右图装置采样，通过50L空气后，将吸收液移入100ml容量瓶，用少量吸
收液分两次洗涤吸收装置，合并洗涤液于容量瓶中，定容备用。用多孔球泡而不
用导管的原因是   。
⑵ 吸光度与SO₂含量标准曲线的绘制：在6支25ml比色管中，用每毫升含25μg
二氧化硫的标准液配置下表标准SO₂含量系列。
二氧化硫标准系列

管 号	0	1	2	3	4	5
标准液(ml)	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
吸收液(ml)	10.00	9.80	9.60	9.40	9.20	9.00
二氧化硫含量(μg)	0	5.00	10.00	15.00	20.00	25.00

用10mL比色皿，以水为参比，测定各管吸光度，实验结果如下。

管 号	0	1	2	3	4	5
吸光度	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

请在右图所示的坐标系中绘制标准曲线：
⑶ 准确量取容量瓶中溶液10mL加入比色皿，测得其吸光度值
为0.10，则空气中二氧化硫含量为   mg/m³。我国环境空气
质量标准中对每次空气质量测定中SO₂的最高浓度限值（mg/m³）：
一级标准：0.15；二级标准：0.50；三级标准：0.70。
则该市空气为   级标准。
⑷ 甲、乙两组同学测定结果相差较大，乙组同学测定空气中SO₂
含量偏小，试分析乙组同学出现误差的可能原因：   （两个所用
药品和装置均无问题）。

某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3、3％ 、6 、0.01、稀溶液、0.1、20％ 、蒸馏水。
①提出合理假设：
假设1：；
假设2：；
假设3：。
②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。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…