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

在化学研究领域，经常需要对一些物质进行性质的确定。如利用下列装置（夹持仪器已略去）测出一定质量镁与盐酸反应放出的气体体积，对金属镁的相对原子质量进行测定，实验步骤如下：

①准确称量m g金属镁（已除去表面氧化膜），用铜网包住放入干净的试管中；
②按图示组装好装置，然后在关闭活塞的分液漏斗中装入一定体积2 mol/L的盐酸；
③调整右边玻璃管（带均匀刻度值），让U型管两端液面在同一水平面，读出右边玻璃管的液面刻度值为V₁mL；
④打开分液漏斗活塞，让一定量的盐酸进入试管中后立即关闭活塞；
⑤当镁条反应完后，                             ，读出右边玻璃管的液面刻度为V₂ mL。
请回答下列问题：
（1）写出你认为步骤⑤中空格应进行的操作           。
（2）若V₁,V₂均是折算为标况下的值，则镁的相对原子质量Ar(Mg)的实验测定表达式为Ar(Mg)＝       ，你认为此表达式求出的值是否准确？    （填‘是’或‘不’），主要问题为    （若回答‘是’则此空不填）。（2+1+1=4分）
（3）步骤①中，为什么要用铜网包住镁条？                 。

实验目的：探究过氧化钠与水反应后的溶液滴加酚酞试液先变红后褪色的原因。
[分析与猜想]
（1）根据过氧化钠与水反应的原理：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，往过氧化钠固体完全溶解反应后的溶液中滴加酚酞本应只会变红而不会褪色，而实验中发现酚酞变红后又褪色。由此提出如下的猜想：
A．氧气有漂白性  B．氢氧化钠有漂白性  C．
[实验与判断]请完成下列表格：

实验编号	1	2	3
实验装置
验证猜想		C
实验现象	溶液变红后不褪色
实验说明	1、2的实验中氢氧化钠溶液是用    （填“氢氧化钠固体”、“氧化钠固体”、“过氧化钠固体”）溶于水配制的。

（2）根据以上实验分析发现：过氧化钠与水反应过程中，钠元素形成了稳定的化合物，溶液中还生成了一种不很稳定、具有漂白性的物质X，X的化学式是           。
（3）可用右图装置对溶液中不很稳定的物质进行探究，在①处装入的物质是        （填选项，下同），②处装入的物质是                。

A．酚酞试剂
B．过氧化钠与水反应后的溶液
C．二氧化锰
D．氢氧化钠固体配制的溶液
（4）气体③是       ，过氧化钠与水反应的化学方程式没有写出X来，原因是                      。

化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：该气体为CO₂。
猜想2：                  。
猜想3：该气体为CO₂和SO₂的混合气体。
为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：

（1）B中应该装下列         试剂(填编号)。

A．NaOH溶液	B．酸性KMnO4溶液
C．盐酸	D．澄清石灰水

（2）B中溶液的作用是：                                                。
（3）D中澄清石灰水的作用是：                                          。
（4）通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色  ②C中品红溶液不褪色   ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]由上述现象该小组同学得出的结论为：                           。

乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是：探究测定草酸晶体（H₂C₂O₄·xH₂O）中的x值。通过查阅资料和网络查寻得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO₄溶液进行滴定：
2MnO₄^-＋5H₂C₂O₄＋6H^＋=2Mn^2＋＋10CO₂↑＋8H₂O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H₂SO₄。
③用浓度为0.1000 mol·L^－1的KMnO₄标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 mL。
请回答下列问题：

（1）滴定时，将酸性KMnO₄标准液装在如图中的__________（填“甲”或“乙”）滴定管中。
（2）本实验滴定达到终点的标志是_______________________。
（3）通过上述数据，求得x＝________。讨论：
①若滴定终点时俯视滴定管，则由此测得的x值会________（填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。
②若滴定时所用的酸性KMnO₄溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会________。

利用下图装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。回答下列问题：
（1）写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol)：_________                        __________________。
（2）倒入NaOH溶液的正确操作是：____________。 (从下列选项中选出)。
A．沿玻璃棒缓慢倒入    B．分三次少量倒入    C．一次迅速倒入
（3）实验数据如下表：
①请填写下表中的空白：

温度 实验次数	起始温度t1℃	终止温度t2/℃	温度差平均值 (t2－t1) /℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	29.5
2	27.0	27.4	27.2	32.3
3	25.9	25.9	25.9	29.2
4	26.4	26.2	26.3	29.8

 
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm³，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH ＝__________ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
Ⅰ．利用下图装置模拟工业生产中SO₂催化氧化的反应并研究SO₂的性质：（熔点：SO₂ －76.1℃，SO₃  16.8℃；沸点：SO₂ －10℃，SO₃  45℃）

（1）甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是_________                ；装置III中溶液逐渐褪色，证明二氧化硫具有        性。
（2）乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置(装置Ⅱ中充分冷却)，若装置Ⅳ中有40 mL 3.0mol/L NaOH溶液，反应后增重5.12 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是                             。
（3）某同学将足量的SO₂通入一支装有氯化钡溶液的试管中，未见沉淀生成。向该试管中加入足量_____（填字母），便能产生沉淀。

A．硫化钠溶液

B．氨水

C．盐酸

D．硝酸钾溶液

Ⅱ．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
称取铁钉(碳素钢)6g放入15mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
（4）甲同学认为X中除Fe^3＋外还可能含有Fe^2＋。若要确认其中的Fe^2＋应选用________（选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水
b．氢氧化钠溶液
c．酸性KMnO₄溶液
d．铁粉和KSCN溶液
（5）乙同学取784 mL(标准状况)气体Y通入足量H₂O₂水溶液中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。由此推知气体Y中SO₂的体积百分数为________  。（保留小数点后一位）
（6）分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和C0₂气体,产生C0₂的理由是_______________         (用化学方程式表示)。

氨与硝酸都是氮的重要化合物，在工农业生产中有广泛应用。
Ⅰ.实验室模拟工业氨催化氧化法制取硝酸，装置如下图所示。

（1）若分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol·L^－1，配制该浓度的氨水100mL，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、             、          。
（2）甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，烧瓶内固体X的化学式为                  。
（3）写出受热时丙装置发生反应的化学方程式                     。当戊中观察到石蕊试液变红，则说明已制得硝酸。
Ⅱ.NH₃的性质
（4）氨的水溶液显弱碱性，其原因为                             （用离子方程式表示），将等浓度、等体积的氨水和硝酸混合，所得溶液中离子浓度从大到小的顺序为                   。
（5）已知：氨在纯氧中燃烧生成一种单质和水，利用此原理设计成氨气-氧气燃料电池。在碱性条件下，该电池的负极反应式为                          。

某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。

已知：PdCl₂溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为CO + PdCl₂ + H₂O = CO₂ + 2HCl + Pd↓
（产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊）。
（1）实验时要通入足够长时间的N₂，其原因是_                           。
（2）装置B的作用是_                           。
（3）装置C、D中所盛试剂分别为_ ___  、_ ___，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_                                       。
（4）该装置的缺点是_                           。
（5）资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO₂和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13．44 L，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为_                           。
（6）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：_                                   。

下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
Ⅰ．该小组用右图所示装置进行乙醇制乙烯的实验。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水退色，蒸馏烧瓶中液体呈棕黑色．实验后，将烧瓶中的废液倒入盛有水的塑料桶中。
（1）写出乙醇制乙烯的反应方程式_____________________。该反应属于___________反应。
（2）有一些同学认为：溴水退色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，因为棕黑色物质会与浓硫酸反应生成某气体，该气体能使溴水退色，则该气体与溴水反应的化学方程式为______。
另有一些同学经过细致观察后认为：试管中的另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．这个现象是_________________。
Ⅱ．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2mL乙醇的试管里，反复操作几次．注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化．
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂为___________，出现的主要现象是______________。（用所学的知识回答）
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出三种猜想（请你补足猜想②）．：
①溴与乙醛发生取代反应；②溴与乙醛发生加成反应；③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。
为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水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溶液中Br^-离子的物质的量．
（3）方案一是否可行_____（填“是”或“否”），理由是________________________。
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，若测得反应后n（Br^-）="_______" mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验I：反应产物的定性探究
按下图装置（固定装置已略去）进行实验

（1）A中反应的化学方程式为：                                         。
（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是_____________。
（3）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是           。
（4）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为          。
（5）某同学想用SO₂气体进行喷泉实验（装置如图所示），烧杯中的溶液可以为       （填序号）
a．NaOH溶液        b．饱和NaHSO₃溶液     c．氯水              d． KMnO₄溶液
实验Ⅱ：反应产物的定量探究
（6）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，3次实验平均消耗该Na₂S₂O₃溶液V mL。若反应消耗铜的质量为ag，则硫酸铜的产率为             （已知：2Cu²⁺+4I^－＝2CuI+I₂，2S₂O₃^2－+I₂＝S₄O₆^2－+2I^－）。

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO₂的排放。
（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO2转化成硫酸钙。该反应的总化学方程式是___________________________________。
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHS0₃时，两种吸收液体积比V(Na₂SO₃): V(NaOH)=                  。
②NaOH溶液吸收了足量的：SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是                  。
（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）。反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲同学认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂溶液可做SO₂吸收液。

乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：
①A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCI₂溶液反应生成BaSO₄沉淀。
②                                                 。
为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。
③试管B中试剂是                   溶液；滴加浓硫酸之前的操作是                     。
④通过甲、乙两位同学的实验，得出的结论是                               。

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）某研究小组设计了制备Na₂S₂O₃·5H₂O的装置和部分操作步骤如下。

I.打开K_l，并闭K₂，向圆底烧瓶中加人足量浓硫酸，加热。
II.C中的混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应。
III.过滤C中的混合液。
IV.将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是：_______________。
②II中“停止C中的反应”的操作是_______________。
③IV中将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。Na₂S₂O₃·5H₂O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过___________方法提纯。
④装置B的作用是_______________。
（2）依据反应2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，可用I₂的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品，配制成100mL溶液。取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol·L^-1I₂的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。

编号	1	2	3	4
溶液的体积／mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2标准溶液的体积／mL	19.99	19.98	17.13	20.03

①判断达到滴定终点的现象是________________。
②Na₂S₂O₃·5H₂O在产品中的质量分数是________(Na₂S₂O₃·5H₂O的式量为248，计算结果保留1位小数)。

氯离子插层镁铝水滑石[Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O]是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置（固定装置略去）测定[Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O]的化学式，[Mg₂Al(OH)₆Cl•XH₂O]高温下分解为MgO、Al₂O₃、HCl和水蒸气。

（1）装置连接后首先进行的操作是______________________________。
（2）将一定质量的[Mg₂Al(OH)₆Cl•xH₂O]放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131g，则其中MgO的质量是_______g。
（3）若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通过N₂排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N₂ 。
①装置的连接顺序为a→                   （用接口处的小写字母表示）。
②实验过程中装置C吸收HCl气体，没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是_______________。
③完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g，则x=______。
（4）下列实验方案也能测定x值的是   ，并且对不选方案说明不合理的理由：__________（若两个方案都选，此问就不作答）。
方案1：测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量
方案2：测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量
（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg₂Al(OH)₆Cl_1-2x(CO₃)_y • zH₂O]，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用（2）中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的            (填a、b、c等字母) 。
a．样品质量  b．样品分解后残余物质量   c．装置C的增重

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察①                定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是②       ，你认为还可以作何改进？③                     。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是                     。利用图二做实验时需测量的数据是                                        。

研究性学习是综合实践活动重要的组成部分,注重培养学生的问题意识。某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气，进行了下述实验，请参与探究并回答相关问题。
[实验目的]验证臭氧的氧化性强于氧气。
[实验原理]2KI＋O3＋H2O===2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇单质碘变蓝色。
[实验用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。
[实验步骤]
①取a溶液与碘化钾溶液混合。
②取两片用滤纸剪成的纸条，在a和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上。
③将一块玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧。将另一块玻璃片(Ⅱ)置于可控温度的温箱里，尽量地使温箱的温度与消毒碗柜中的温度相等。
④观察现象并进行记录：

时间/min	0	15	30	45	60	90	120
滤纸的 颜色 变化	玻璃片(Ⅰ) 上的滤纸	白色	白色	灰色	浅蓝色	蓝色	蓝色	浅蓝色
玻璃片(Ⅱ) 上的滤纸	白色	白色	白色	白色	灰色	灰色	浅蓝色

请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识，回答下列问题。
（1）实验药品中的a溶液是________溶液。
（2）写出在臭氧消毒柜中产生O3的化学方程式：___________________________。
（3）整个实验过程要保持两块玻璃片所在环境的温度相同的原因是____________________。
（4）从实验数据记录可以得出的结论是________(填序号)。
A．空气中可能也有一定浓度的O3，所以实验数据不可靠，不能达到实验目的
B．氧气也能氧化碘化钾中的碘离子
C．O3的氧化性比O2强
D．O3不仅氧化I－的速率比氧气快，而且有漂白作用
（5）在O3氧化KI的反应中，若有24 g O3发生反应，则转移电子的数目为________。