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

某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。

请回答下列问题:（1）该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意) _________；若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)________。
A．一定有Fe₃O₄，可能有Fe     B．只有Fe(OH)₃
C．一定有Fe₃O₄和Fe           D．一定有Fe(OH)₃，可能有Fe
E．只有Fe₃O₄ 
（2）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按如图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象。

请写出与上述现象相关的反应的化学方程式_________________、________________。
（3）一段时间后，该同学发现（2）中未变红的溶液变成红色，说明Fe²⁺ 具有______性。由此可知,实验室中含Fe²⁺的盐溶液需现用现配制的原因是_________，并且配制[含Fe²⁺的盐溶液时应加入少量______。

（4）乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)₂沉淀，准备用如图所示装置，用不含O₂的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO₄溶液反应。获得不含O₂的蒸馏水的方法是____________。反应开始时，打开止水夹的目的是__________________；一段时间后，关闭止水夹，在试管_______（填“A”或“B”）中观察到白色的沉淀。
（5）同学们在学习了铁的性质后知道Fe³⁺和CO₃^2-不能大量共存的原理，那么Fe²⁺和CO₃^2-是否发生相似的反应呢？某学习小组查阅“部分酸碱盐溶解性表”，在“部分酸碱盐溶解性表”中存在“碳酸亚铁”。
他们设计实验探究碳酸亚铁的性质。实验如下将一定量新制备的硫酸亚铁溶液和过量的碳酸氢铵溶液混合产生大量沉淀和气体。放置一段时间未见沉淀有明显变化。
①试写出反应离子方程式：                          。
探究碳酸亚铁的热稳定性（加热仪器省略）

连接仪器、装药品。打开K，先通入一段时间氮气，然后，用酒精喷灯在A处加热玻璃管，观察B瓶溶液变浑浊。待固体分解完后，继续通入氮气至玻璃管冷却。
②先通入氮气的目的是             。B瓶现象能说明              。
③停止加热之前，是否拆开A、B之间橡胶管？答：           ；理由是               。
④若不通入氮气直接加热分解则分解的固体产物可能是        ；         ；          理由是       

某化学小组拟采用如图所示装置(夹持和加热仪器已略去)来电解4mol/l食盐水，并用电解产生的H₂还原CuO粉末，以此来测定Cu的相对原子质量。同时用产生的氢气与一氧化碳合成二甲醚。

请回答下列问题：
（1）配制本实验用到的4mol/LNaCl溶液250ml需NaCl固体质量              克，定容时俯视容量瓶将使所配溶液浓度                4mol/L（“大于”、“等于”、“小于”）
（2）为完成上述实验，正确的连接顺序为A连______________(填字母)；电解发生的总的离子反应方程式为___   _____          。
（3）通入氢气一段时间后，对硬质玻璃管里的CuO粉末加热前，需要进行的操作___________________。
（4）精确称量硬质玻璃管的质量为a g，放入CuO后，精确称量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g，实验完毕后：通过精确称量U形管反应前后的质量，来确定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量。利用U型管质量判断不再有水生成的方法是             本实验有明显不足之处，请指出并提出改进意见                    。若不改进将使测定结果             （“偏高”、“偏低”、“无影响”）。根据以上数据计算铜的相对原子质量______________。

草酸亚铁晶体的化学式为FeC₂O₄·2H₂O，它是一种淡黄色结晶粉末，有轻微刺激性，加热时可发生如下分解反应：FeC₂O₄·2H₂OFeO +CO₂↑+CO↑+H₂O
（1）请你用下图中提供的仪器（可以重复选用，但每种仪器至少选用一次），选择必要的试剂[供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液]，设计一个实验，检验FeC₂O₄·2H₂O加热时分解产生的气态产物（包括水蒸气）（部分加热装置和夹持仪器在图中略去）。在答题卡上填写下表（可以不用填满，也可以补充）。

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	草酸亚铁晶体	加热草酸亚铁晶体得到气体产物
D	NaOH溶液

（2）按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是           。
（3）反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末（混合物）产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是                          。

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，其熔点为101.5℃，在157℃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）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)，请配平该反应的离子方程式：
_____MnO₄^-+_____H₂C₂O₄+____H⁺  =  ____Mn²⁺+_____CO₂+____H₂O
（3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出)：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末变红。据此回答：
上述装置中，D的作用是______。乙二酸分解的化学方程式为__________。
（4）该小组同学将2.52g草酸晶体(H₂C₂O₄·2 H₂O)加入到100mL0.2mol·L^-1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，其原因是_______(用文字简单描述)。
（5）以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为：_________(用离子符号表示)。

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO₃反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸物质的量：反应结束后，从下图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L ^-1 的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为__________，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂的物质的量为____________。

（2）测定NO的体积：①从上图所示的装置中，你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是______________________。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是_____(填各导管口编号)。
③在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作________________________________。
（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中______________ (填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是_______________。

某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图所示。
    
实验一：电解饱和食盐水。
（1）配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、                  。
（2）电解饱和食盐水的化学方程式为                 。
实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。
相同条件下，电解1mol·L^-1 NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁mL气体，同时，在Y处收集到V₂mL气体，停止电解。结果发现V₂<V₁，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：
ⅰ.有部分Cl₂溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O₂生成。
（3）设计实验证明有部分Cl₂溶于NaCl溶液中。实验方案为：取少量                   电极附近溶液，                         。
（4）证明有O₂生成并测定O₂的体积。按如右图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V₂mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V₃mL气体(设V₁、V₂、V₃均在相同条件下测得)。
①装置A的作用是                。
②本实验中，观察到________________的现象，说明石墨电极上有O₂生成。
③实验中是否需要预先除尽装置中的空气？             （填“是”或“否”）。
（5）实验二中，在石墨电极上产生的Cl₂的总体积为         mL（用代数式表示）。

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素。
研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg>Al>Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是_______________________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用下图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5 mol/L及2 mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过________可以说明浓度对化学反应速率的影响。

实验二：同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知：
P₄(s，白磷)＋5O₂(g)===P₄O₁₀(s)  ΔH₁＝－2983.2 kJ·mol^－1①
P(s，红磷)＋5/4O₂(g)="==1/4" P₄O₁₀(s)  ΔH₂＝－738.5 kJ·mol^－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为                   。相同状况下，能量状态较低的是________；白磷的稳定性比红磷________(填“高”或“低”)。）

某研究性学习小组将一定浓度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO₃；乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)₂；丙同学认为沉淀可能是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物。（查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水）
Ⅰ．（1）在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。其具体操作依次为            。
用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（2）B中试剂为                。
（3）能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是                        。
Ⅱ．若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，可利用下列装置通过实验测定其组成。

（4）实验开始和结束时都要通入过量的空气，请说明结束时通入过量空气的作用是              。
（5）各装置连接顺序为 e→           →h。(填字母序号)
（6）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为           。

（1）工业制备硝酸流程如图1：

①上述尾气中的NO一定条件下可与氨气反应转化为氮气，则该反应的化学方程式为              ．
②某同学在实验室蒸馏含有Mg（NO₃）₂的稀硝酸制取浓硝酸，除导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶、温度计、蒸馏烧瓶外，还需的玻璃仪器有               ．
（2）某兴趣小组采用如图2装置制取并探究SO₂气体的性质．
①下列实验方案适用于如图2所示装置制取所需SO₂的是          （填序号）
A．Na₂SO₃溶液与HNO₃             B．Na₂SO₃固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧          D．铜与浓H₂SO₄
②将SO₂通入到以下有颜色的溶液中，溶液的颜色均褪去，其中属于漂白的是             。
A．紫色高锰酸钾溶液   B．氯水   C．品红溶液   D．红色酚酞溶液
③证明c中生成气体是SO₂，d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液      后，再      （填实验的操作）试管d中的溶液，颜色又恢复，证明气体是SO₂．
④指导老师指出应增加一尾气吸收装置，并帮助同学们设计了如下装置，其中合理的是        （填序号）

高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

Ⅰ（1）第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是                （用化学程式表示）。
（2）第④步通人适量CO₂，发生反应生成KMn0₄和Mn0₂和碳酸盐，则发生反应的离子方程式为______________________。
（3）第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是_____________________
（4）H₂O₂和KMn0₄都是常用的强氧化剂，若向H₂O₂溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为           。
Ⅱ．某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究S0₂和Cl₂的性质。

（5）若从左端分别通人SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象是否相同？        （填“相同”或“不相同”）；
（6）若装置B中装有5.0 mL l.0 mol／L的碘水，当通入足量Cl₂完全反应后，共转移了5.0×10^-2 mol电子，该反应的化学方程式为                   
（7）探究SO₂的性质时，E装置中以NaOH溶液吸收尾气，实验结束后，E装置中可能含有的溶质为___________________(以化学式作答).

不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO₂，也可被还原为氢气。为了验证这一事实，某同学拟用下图装置进行实验（实验时压强为10lkPa，温度为0℃）。

（1）若在烧瓶中放入1．30g锌粒，与c mol/L H₂SO₄反应，为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规  格是___________(以序号作答)。
A．200 mL       B．400 mL      C．500mL
（2）若1．30g锌粒完全溶解，氢氧化钠洗气瓶增重l．28g ，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为：                                       。
（3）若烧瓶中投入a g锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重b g。量气瓶中收集到VmL气体，请写出a、b、v的代数关系式：____________________________
（4）若在烧瓶中投入d g锌，加入一定量的c mol／L 浓硫酸V L，充分反 应后锌有剩余，测得氢氧化钠洗气瓶增重mg，则整个实验过程产生的气体中，n（H₂）/n（SO₂）＝  ____________        ___（用含字母的代数式表示）。若撤走盛有无水氯化钙的U型管，n（H₂）/n（SO₂）的数值将             （填偏大、偏小或无影响）
（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：
①                 ②                 ③                

某化学探究小组拟用废铜屑制取Cu(NO₃）₂并探究其化学性质。
I、如右图所示，用浓HNO₃和过量的废铜屑充分反应制硝酸铜溶液。

（1）写出铜与浓硝酸反应的离子方程式                      。
（2）①装置中NaOH溶液的作用是                  。
②欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤依次是：蒸发浓缩、         、过滤、        、烘干。
③你认为此装置是否合理，并说明原因               。
Ⅱ、为了探究Cu(NO₃）₂热稳定性，探究小组按下图装置进行实验。（图中铁架台、铁夹和加热仪器均略去）

（3）往试管中放入研细的无水Cu(NO₃）₂晶体并加热，观察到试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；在集气瓶中收集到无色气体。由此判断Cu(NO₃）₂受热分解的化学方程式为                 。
Ⅲ、利用Cu(NO₃）₂制备浅绿色的碱式碳酸铜[CuCO₃·Cu(OH）₂]。
向大试管中加入一定量的碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热，用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡、静置、过滤、洗涤、干燥，得到样品。下表是化学探究小组的实验记录，据此回答相关问题：

实验序号	1	2	3	4
温度／℃	35	50	70	95
样品颜色	深蓝色	深蓝色	浅绿色	暗蓝色

（4）95℃时，制得的样品颜色发暗的可能原因是：              。
（5）70℃时，实验得到3.82 g样品，取此样品加热至分解完全（杂质不反应），得到3.20 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是           。

已知Fe₂O₃与H₂反应会因温度不同而可能生成Fe₃O₄。某兴趣小组在用H₂还原Fe₂O₃的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成，他们进行了如下实验：
（1）甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁。但乙同学不同意他的结论，原因是_______________________。
（2）乙同学先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe₃O₄ .
①滴加KSCN溶液的目的是__________________。
②若将粉末X直接加入盐酸中，再加KSCN溶液，溶液不出现红色，则不出现红色的原因是(用离子方程式表示)______________________。
（3）丁同学的实验方案

操作Z是_________. 通过以上数据，得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为___________。
（4）若FeCO₃浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程
式为                                。

某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
（1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是：________，该装置中发生反应的化学方程式为________________________。
（2）实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是________        ；_____________   装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为_______                 。
（3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体；通入的这种气体的名称是________。

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．H2SO4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）若反应过程中CO₂足量，探究钠与CO₂充分反应后，生成的固体物质的可能的情况，某同学提出以下猜想：
① 生成的固体物质为Na₂CO₃
② 生成的固体物质为Na₂CO₃和C的混合物
③ 生成的固体物质为Na₂CO₃和Na₂O的混合物
④ 生成的固体物质为Na₂O和C的混合物
你认为正确的是                   （填序号）。
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：                       。