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

（a）铁元素在人类生活中扮演着非常重要的角色，不仅仅是重要的建筑材料，也是人体必须的微量元素。每年钢铁的腐蚀带来巨大的经济损失。某校研究小组在实验室中模拟钢铁在自然环境下的腐蚀，设置如下装置，几天后观察结果：

请回答下列问题：
（1）请比较以上三个装置中右侧导管中红墨水的高度：        ＞        ＞        。请写出A装置中，钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式                    。
（2）钢铁的防腐有重大的意义，生活中常将金属制品放在干燥处或者涂上矿物油予以保护，现请你从电化学角度设计一种方法保护下图中钢铁以免被腐蚀，请将下图完成：

（b）下面是一种常见补铁药品说明书中的部分内容：该药品含Fe²⁺：33%～36%，不溶于水但能溶于人体中的胃酸，与Vc（维生素C）同服可增加本品吸收。某乙同学采用在酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格，反应原理为：
5 Fe²⁺+8H⁺+MnO₄^－="5" Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
准确称量上述药品10．00g，将其全部溶于试剂1中，配制成1000mL溶液，取出20．00mL，用0．0200mol/L的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液12．00mL。
（3）该实验中的试剂1是           （填序号）。
A．蒸馏水    B．稀盐酸    C．稀硫酸    D．稀硝酸
（4）请简述判断滴定终点的现象：                             。
（5）请通过计算，说明该药品含铁量是否合格           （填“合格”或“不合格”）（Fe的摩尔质量为56g/mol）

某化学研究性小组采用如下装置（夹持和加热仪器已略去）电解饱和食盐水一段时间，并通过实验测定产物的量来判断饱和食盐水的电解率。
饱和食盐水的电解率=（电解的氯化钠质量/总的氯化钠质量）×100%

甲方案：利用甲、乙装置测定饱和食盐水的电解率。
（1）若饱和食盐水中滴有酚酞，则电解过程中甲装置中的实验现象：                     。
（2）若洗气瓶a中盛放的为足量的氢氧化钠溶液，通过测定洗气瓶a在电解前后的质量变化来计算饱和食盐水的电解率，则正确的连接顺序为     连________（填A、B、C、D、E等导管口），则洗气瓶a中发生反应的离子方程式为                                    。
乙方案：利用甲、丙装置测定饱和食盐水的电解率。
（3）对于乙方案，有同学提出有两种方法都可测得饱和食盐水的电解率。
Ⅰ.通过测定硬质玻璃管中氧化铜固体前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
Ⅱ.通过测定丙装置中除硬质玻璃管外的某装置前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
①一同学认为可以在乙方案方法Ⅱ中的装置中添加一干燥装置防止外界空气中的水蒸气的干扰，则该干燥装置应与         口连接。
a.A         b.B         c.D         d.E
②另一同学认为乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ测得的实验结论都不正确，你是否同意？请说明理由          。
丙方案：只利用甲装置测定饱和食盐水的电解率。
（4）若电解150mL饱和食盐水一段时间，测得溶液的为pH为14，求饱和食盐水的电解率       
（假设电解前后溶液体积不变，饱和食盐水密度约为1.33 g/mL，溶解度为36.0g）。
若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体2.24L（标准状况），则所得溶液中各离子浓度大小关系为：                         。

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、1.0mol•L^﹣1HNO₃、1.0mol•L^﹣1盐酸、1.0mol•L^﹣1NaOH、3%H₂O₂、0.1mol•L^﹣1KI、0.1mol•L^﹣1CuSO₄、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水．
（1）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．通过             可验证固体产物中是否含有钾元素．
（2）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：全部是铁单质；
假设2：                      ；
假设3：                      ．
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②中方案进行实验．在写出实验步骤、预期现象与结论．

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：                                                   ；

某品牌糖衣片补血剂，除去糖衣后显淡蓝绿色，主要成分是硫酸亚铁，不含其它铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究：

请回答下列问题：
Ⅰ．（1）实验时用10mol·L^-1的浓硫酸配制100 mL 1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液，所需浓硫酸的体积为     mL。
（2）容量瓶所具备的功能是                   (填序号)。
A．配制一定体积准确浓度的溶液         
B．长期贮存溶液
C．常用来代替量筒量取一定体积的液体   
D．用来溶解固体溶质
（3）在下列配制过程示意图中，错误的有（填序号）                  。

（4）下列说法正确的是                 。
A．洗涤烧杯2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B．某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低
C．定容时仰视观察, 所配溶液浓度会偏低
Ⅱ．（1）步骤③中产生的红褐色物质是（填化学式）             。
（2）从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作为：
a.        ， b.洗涤， c.灼烧， d.冷却
（3）若称得固体的质量为ag，则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为       g。

Ⅰ、亚硫酸钠中的硫元素为＋4价，请选择下面所提供的化学试剂，设计简单的实验，证明亚硫酸钠既有氧化性，又有还原性。（所提供的试剂为：溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水）
（1）要说明Na₂SO₃具有氧化性，应选用的试剂是             ，观察到的现象是                       。
（2）要说明Na₂SO₃具有还原性，应选用的试剂是       ，反应的离子方程式是_______________。
Ⅱ、某亚硫酸钠试剂已被部分氧化。为了确定它的纯度，要进行如下实验：
①称取样品 a g；
②将样品溶解；
③在溶液中加入稍过量的盐酸酸化的BaCl₂溶液；
④将沉淀过滤，洗涤、干燥后称重，质量为b g。
试回答：
（1）BaCl₂溶液要用盐酸酸化的原因是                                     ；
（2）BaCl₂溶液要稍过量的原因是                                     ；
（3）判断沉淀是否洗尽的方法是                                      ；
（4）Na₂SO₃样品纯度的计算式是                                       。
III、现有混有少量SO₂杂质的CO₂气体，请选用适当的实验装置，收集纯净干燥的CO₂气体。

①要达到实验目的，按气流从左到右，各接口连接顺序正确的是_______。
A．dcabh        B．feabh       C．feabg
②本实验除去SO₂的原理是利用SO₂的________性质。

[9分] （1）已知锌与稀硫酸反应为放热反应，某学生为了探究其反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	30	120	280	350	370

①反应速率最大的时间段(即0～1、l～2、2～3、3～4、4～5 min)为_____________，原因是__________________________________________________
②反应速率最小的时间段为_________，原因是________________________          ___
（2）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在硫酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率
A．蒸馏水            B．CuCl₂溶液            C．NaCl溶液
你认为他上述做法中可行的是__________________(填相应字母)；
做法中不可行的理由是___________________________________________________。

为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
（一）分子式的确定：
（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g H₂O和8.8g CO₂，消耗氧气6.72L（标准状况下），则该物质中各元素的原子个数比是        ．
（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为      ，该物质的分子式是        ．
（3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式         、         ．
（二）结构式的确定：
（4）核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值（信号），根据峰值（信号）可以确定分子中氢原子的种类和数目．例如：甲基氯甲基醚（ClCH₂OCH₃）有两种氢原子如图②．经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为        ．

（三）性质实验：
（5）A在一定条件下脱水可生成B，B可合成包装塑料C，请写出B转化为C的化学方程式：         ．
（6）体育比赛中当运动员肌肉扭伤时，队医随即用氯乙烷（沸点为12.27℃）对受伤部位进行局部冷冻麻醉．请用B选择合适的方法制备氯乙烷，要求原子利用率为100%，请写出制备反应方程式：         ．

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：                        ；                         。

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500 mL 0.10 mol/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

实验 编号	烧杯中所加试剂及用量(mL)	控制条件	溶液褪色时间(s)
0.10 mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50 mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制温度65 ℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固体	3.6
4	30	20	x	20	加入5 mL 0.10 mol/LK2SO4溶液	18

则x =               ，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 0.10 mol/L H₂C₂O₄溶液于锥形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/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                             。

有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:

（1）A中发生反应的化学方程式:__________________,B的作用:_____________;C中热水的作用:_____________________。
（2）M处发生反应的化学方程式为_________________。
（3）从M管中可观察到的现象:_______________,从中可认识到该实验过程中催化剂      (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的_____________。
（4）实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应 ________ (填“能”或“不能”)继续进行,其原因是_____________。
（5）验证乙醇氧化产物的化学方法是______________________。

某化学小组想探究铁与浓硫酸能否反应产生气体，进行了如下实验：
【实验】甲同学在烧瓶中加入足量的铁丝与浓H₂SO₄溶液，开始无明显变化，对反应物加热，有气泡产生可收集到无色气体。
【查阅资料】①铁与浓硫酸在常温下会发生钝化，看不到明显现象，加热情况下会反应，产生有刺激性气味的二氧化硫气体；
②二氧化硫气体能使品红溶液褪色，能被氢氧化钠溶液吸收。
【提出假设】甲同学认为收集到的就是二氧化硫气体，乙同学认为还有氢气，你认为乙同学预测有氢气的理由是：_________________________。
气体的组成可能有以下几种情况：
假设一：无色气体是SO₂；
假设二：_________________________；
假设三：无色气体是SO₂与H₂的混合气体。
【实验验证】请你设计实验验证上述假设三，完成下表中内容。小组同学在实验室找到可能在实验探究过程中能用到的试剂有：品红溶液、NaOH溶液、火柴、CuO粉末、无水硫酸铜，仪器任选。

实验方案与步骤	实验现象和结论
1．将少量气体通入盛有少量品红溶液的试管内；	若_____________________， 则无色气体中有SO2。
2.________________________________________________________________________________________________________________	若_______________________，则无色气体中有H2。 结合以上实验可知假设三成立。

 

三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料．某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu₂O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄， Cu₂O在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1：红色粉末是Fe₂O₃
假设2：红色粉末是Cu₂O
假设3：红色粉末是Fe₂O₃和Cu₂O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是_________。
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？___________。
（3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式________。
探究延伸
经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．
（4）实验小组欲用加热法测定Cu₂O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(b＞a)，则混合物中Cu₂O的质量分数为________________。
（5）欲利用红色粉末Fe₂O₃和Cu₂O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO₄∙5H₂O)，经查阅资料得知，在溶液中调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH

物质	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH[来:	13	14	3.7

实验室有下列试剂可供选择：
A．氯水          
B．H₂O₂ 
C．硝酸
D．NaOH 
E．氨水
F．Cu₂(OH)₂CO₃
实验小组设计如下实验方案：

试回答：①试剂I为____________，试剂II为_____________（填字母）。
②固体X的化学式为_______________。

（16）为了探究过氧化钠的强氧化性，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好（导管末端未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓
盐酸，剧烈反应，有气体产生。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中湿润的红色纸条退色，证明A中反应有                 （填化学式）生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因                 。
（2）装置C的作用是                          。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①                       ；②                     。
（4）实验证明，Na₂O₂与干燥的HCl能反应，完成并配平该化学方程式。
Na₂O₂＋             HCl===             Cl₂＋           NaCl＋H₂O
该反应           （填“能”或“不能”）用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是                 （要求答出两点）。

某化学活动小组设计如下图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质。

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式：                         。
（2）写出试剂Y的名称：                       。
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设1：存在两种成分：NaHCO₃和                  ；
假设2：存在三种成分：NaHCO₃和                  、               。
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2：______________
步骤3：向B试管中滴加过量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液。	若溶液变浑浊，结合步骤2中①，则假设1成立，结合步骤2中②，则假设2成立。

 
（4）已知C中有0．1mol Cl₂参加反应。若假设l成立，可推知C中反应化学方程式为：