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

某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理：CH₃CH₂Br + NaOHCH₂=CH₂↑ + NaBr + H₂O
实验过程：组装如图1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，即可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法       。
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（只写主要发生的反应）：                          。
（4）结合资料二、三，你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是
①                           。 
②                            。

I.（1）某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。

实验中发现反应后（a）中温度升高，由此可以判断（a）中反应是__________热反应；（b）中温度降低， 根据能量守恒定律，（b）中反应物的总能量应该__________其生成物的总能量。
（2）下列反应：①氢氧化钠与硫酸，②一氧化碳与氧气，③八水合氢氧化钡与氯化铵，④金属铜与硝酸银。其中（用序号填空）：能设计成原电池的反应是_________。
II．（1）有下列几种物质
A．金刚石和石墨   
B．C₂H₆和C₅H₁₂   
C．C₂H₄和C₂H₆
D．CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂   
E．³⁵Cl和³⁷Cl
属于同分异构体的是_____；属于同素异形体的是_____；属于同系物的是_____；属于同位素的是______。
（2）两种粒子的核外电子排布相同，核电荷数不同，则它们可能是（   ）
A．两种不同元素的原子        B．一定是两种不同的离子
C．同一元素的原子和离子      D．两种不同元素的原子和离子
III．（1）C₇H₁₆名称        
（2）指出下列反应的类型：乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色：        
（3）写出反应的化学方程式：三氯甲烷与氯气在光照下反应        

如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。

在注射器A中装有240毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32克，实验后B管重20.00克，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：
（1）X气体是由________和________元素组成的。
（2）若240毫升X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是24000毫升，则X的摩尔质量是________克/摩尔。
（3）通过计算，确定X的分子式为________。
（4）写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)__________________。

某学习小组为探究维生素C的组成和有关性质，进行了以下实验：取维生素C样品研碎，称取该试样0．704 g，置于铂舟并放人燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，样品逐渐消失最后无任何残留物，将生成物(仅有两种物质）先后通过无水CaCl₂和碱石灰，两者分别增重0．288 g和1．056 g，生成物完全被吸收。
请解答下列问题：
（1）称取的试样中，含有氢原子的物质的量是   mo1；碳元素的质最是   g。
（2）维生素C中      (填“含”、“不含”或“无法确定是否”）有氧元素，理由是根据实验数据可知                  。如你回答“含”有，请计算称取的试样中氧原子的物质的量并填入下一空格中；如你回答“不含”等，则下一空格不必填写。称取试样中氧原子的物质的量为      mol。
（3）如果要确定维生素C的分子式，你认为还需要知道的信息是               。

某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去）。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器。

请回答有关问题：
（1）设计装置A的目的是                ；为达到此目的，应进行的操作是           。
（2）在完成（1）中的“操作”后，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是                         ；B中反应的离子方程式为：             。
（3）装置E和F的作用是                                       ；为实现此作用，其操作方法是                                       。
（4）装置D的作用是                                               。

(15分)某研究小组为了探究SO₂的实验室制法和有关化学性质，设计了如下的实验。
实验I：

（1）实验基本操作分析：
①多孔隔板与活塞相配合，能起到的作用是_____________________________________.
②该实验制H₂时需用浓硫酸配制480mL 3 mol／L的稀硫酸，配制中所需的玻璃仪器有250 mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等，还需_______________________.
③该实验过程中H₂所起的作用是_____________________________.
（2）实验时先打开活塞，让装置A内试剂反应一段时间后，关闭活塞，再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后，甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液，甲学生往其中加入酸性KMnO₄溶液，观察到酸性KMn O₄溶液紫红色褪去；乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，观察到有白色沉淀生成。根据各自实验现象甲、乙学生得出SO₂被Fe³⁺氧化。
①试判断甲、乙学生的结论是否严谨________________(填写选项)。
A．甲学生严谨      B．乙学生严谨      C．甲、乙学生都不严谨
②写出SO₂被Fe³⁺氧化的离子反应方程式_____________________________________.
实验II：
（3）该研究小组为测定SO₂催化氧化为SO₃的转化率，又设计了如下实验:已知SO₃熔点为16.8℃，且忽略空气中CO₂的影响).

①当停止通入SO₂，熄灭酒精灯后，需要继续通入氧气，其目的是：____________________.
②实验结束后，若装置D增加的质量为m g，装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_______________(用含字母的代数式表示，不用化简)。

某兴趣小组依据CO₂+2Mg=2MgO+C，推测Mg与SO₂在隔绝空气条件下反应后，剩余固体M可能含有MgO、S、MgS、Mg中的一种或几种。为了验证推测，进行以下实验。请回答有关问题。
实验Ⅰ 按下图所示进行实验。

（1）实验前需除去镁条表面氧化膜。用简易的物理方法除氧化膜的操作是         ；
（2）实验室制取二氧化硫的化学方程式为              ；
（3）上述装置存在不合理之处，请提出1项改进建议                   ；
（4）实验时，先通入SO₂直到         现象出现后，再点燃酒精灯；此操作目的是            。
实验Ⅱ 确定固体M的成分。
实验装置如图所示。

将分液漏斗中稀硫酸（足量）
加入到烧瓶中，完全反应后，实验现象如下：

装置	A	B	C	量气管
现象	有残留 固体	产生白色ZnS沉淀	溴水 未褪色	进入气体 v mL（标况）

（5）实验时，B装置中反应的化学方程式为                       ；
（6）已知镁的相对原子质量为24，则固体M中金属镁的质量为     g；实验前装置内有空气，对金属镁质量的测定结果的影响是     （填偏低、偏高、无影响）；
（7）依以上实验，可确定固体M的成分有    种（填数字）。

某学生探究AgCl、Ag₂S沉淀转化的原因。

步 骤	现  象
Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合	产生白色沉淀
Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液	沉淀变为黑色
Ⅲ.滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液	较长时间后，沉淀变为乳白色

（1）Ⅰ中的白色沉淀是         。
（2）Ⅱ中能说明沉淀变黑的的离子方程式是     ，沉淀转化的主要原因是      。
（3）滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl。用浓HNO₃溶解，产生红棕色气体，部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ．向X中滴加Ba（NO₃）₂溶液，产生白色沉淀
ⅱ．向Y滴加KI溶液，产生黄色沉淀
①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是      。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀______。
（4）该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因：在NaCl存在下，氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。

现 象	B：一段时间后，出现乳白色沉淀
C：一段时间后，无明显变化

①A中产生的气体是_________。
②C中盛放的物质W是_________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下（请补充完整）：
2Ag₂S +      +    + 2H₂O  4AgCl +   + 4NaOH
④B中NaCl的作用是_______。

某同学分析Zn与稀H₂SO₄的反应。
（1）该反应的离子方程式是      。
（2）制H₂时，用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是_________。
（3）已知：Zn（s）+1/2O₂（g）=ZnO（s）             △H=-332kJ/mol
ZnO（s） + H₂SO₄（aq） = ZnSO₄（aq） + H₂O（l）       △H=-112kJ/mol
H₂（g） +1/2 O₂（g） = H₂O（l）                     △H=-286kJ/mol
则Zn与稀H₂SO₄反应生成1mol H₂时的反应热△H=      kJ/mol。
（4）该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。

实验时，从断开K开始，每间隔1分钟，交替断开或闭合K，并连续计数每1 分钟内从a管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：

1分钟水滴数（断开K）	34	59	86	117	…	102
1分钟水滴数（闭合K）	58	81	112	139	…	78

分析反应过程中的水滴数，请回答：
①由水滴数58>34、81>59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率______（填“快”或“慢”），主要原因是_________。
②由水滴数102>78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是_______。
③从能量转换形式不同的角度，分析水滴数86>81、117>112的主要原因是_______。

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下：
【查阅资料】KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

【提出假设】
假设1：该反应为放热反应
假设2：反应生成的Mn^2＋对该反应有催化作用
假设3：K⁺对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是               。
【设计、完成实验】
（1）称取      g草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O），配置500mL0．10mol/L H₂C₂O₄溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和         。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是      （填下列选项的字母序号）。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

x =               时，假设2成立。
（3）由于KMnO₄能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO₄溶液，其浓度需标定。取10．00 mL 0．10mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10mL 0．50mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO₄溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO₄溶液40．00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为           。上述实验中KMnO₄溶液的物质的量浓度为              。

某化学兴趣小组为探究SO₂的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_______，其中发生反应的化学方程式___________；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_______________、________________，这些现象分别说明SO₂具有的性质是_____________和____________；装置B中发生反应的离子方程式为（MnO₄^－还原为Mn²⁺）_____________________________。
（3）装置D的目的是探究SO₂与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_________________；
（4）尾气可采用________溶液吸收。

（共１４分）某同学设计如下实验装置探究硫酸与金属、非金属的反应、验证其产物,并探究随着反应的进行,硫酸性质发生的变化。根据实验要求回答相关问题:

F装置用于检验二氧化碳。供选择的试剂有:只含碳的生铁、18 mol·L^-1的硫酸、品红溶液、无水硫酸铜粉未、酸性高锰酸钾溶液、氧化铜、澄清的石灰水、碱石灰。（供选择的试剂可重复使用）
（1）打开分液漏斗的活塞，A装置中发生的反应6H₂SO₄（浓）+2FeFe₂（SO₄）₃+6H₂O↑+3SO₂↑和       （用化学方程式表示），随反应的进行，硫酸的浓度变稀，又发生反应           （用化学方程式表示）。
（2）B装置中的试剂是                       。
（3）E装置中的作用是                                      。
（4）G装置中的试剂是                 ,现象是                                    。
（5）从安全角度考虑,应后点燃     的酒精灯（填“A”或“G”）。你认为本实验尾气是否需要处理?   （填“是”或“否”）,如需处理,具体方案是                       。

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）：

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，要写出计算过程）                       。
（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：你认为可行的是（填编号）                      。
A．蒸馏水       B．NaCl溶液      C．Na₂CO₃溶液      D．CuSO₄溶液

某探究小组用HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO₃浓度为1．00 mol・L^-1、2．00 mol・L^-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为20℃、35℃，每次实验HNO₃的用量为25．0 mL、大理石用量为10．00 g。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验 编号	T/℃	大理石 规格	HNO3浓度 （mol・L^-1）	实验目的
①	25	粗颗粒	2．00	（Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； （Ⅱ）实验①和   探究温度对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验①和   探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；
②
③		粗颗粒	2．00
④	25

 

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：_________ 、      _____ ．