高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：
【猜想】（1）甲同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，而不能用澄清石灰水鉴别。
（2）乙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别。
依据是                                                        。
（3）丙同学认为可用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体。
【实验探究】
（1）甲同学：①将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现盛有Na₂CO₃的试管产生了白色沉淀；②将澄清石灰水加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀。
此实验结果与猜想相同。
（2）乙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：

①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，
②加热NaHCO₃时，乙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的。
（3）丙同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃固体的试管中，各加入2 mL
2 mol/L的盐酸，观察到两支试管中均产生了大量气体，实验结果与猜想不一致，即得出不能用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃。
【问题讨论】
（1）甲同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，该反应的离子方程式为                                       ；
（2）乙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是                 ；在加热NaHCO₃固体时，乙同学观察到的实验现象是                          。
（3）丁同学认为丙同学的结论不对。丁同学认为对实验方案做一些改进，可用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。他的改进方法是：称取各2.1 g两种固体，放入两个容积一样的气球中，在两只锥形瓶中各加入约25 mL 2 mol/L 的盐酸，分别将气球套在锥形瓶瓶口上，同时将气球中的固体同时倒入锥形瓶中，气球的膨胀比较   （填快或慢）的或最后气球比较   （填大或小）的是碳酸氢钠。
【拓展应用】
（1）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的          溶液。
（2）要测定Na₂CO₃与NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，可采用的方案有多种，请简述其中一种方案（写出简要步骤及要测定的数据，不要求写出如何用数据求出结果）：
                                                                           
                                                                            
                                                                        。

某实验小组向溴水中加入足量的乙醛，发现溴水褪色。该实验小组对反应产物进行探究。
（1）提出假设
①乙醛与溴水发生加成反应生成
②乙醛与溴水发生取代反应生成CH₂BrCHO；
③乙醛与溴水发生氧化反应生成    A     。
（2）基于假设③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。（限选实验仪器与试剂：试管、玻璃棒、滴管、酒精灯、铁架台、导管、胶塞、乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液。）

实验操作	预期现象与结论
步骤1：取一定量   B  于试管中，然后边震荡试管边慢慢加入适量   C   和    D    。
步骤2：固定好装置，用酒精灯缓慢加热。将产生的蒸气通到     E     溶液的液面上。	F              ,          G          。

（4）反思与评价：①有同学认为直接用pH试纸检验反应后溶液的pH大小即可验证反应产物，你认为是否合理：   H   （填合理或不合理）。原因是       I       。
②乙醛被溴水氧化的反应方程式是              K             。

某课外兴趣小组欲探究铝与盐酸的反应实验中反应速率与哪些因素有关。请填写下列空白：
（1）实验反应原理：                    　　          。
（2）实验用品：试管（普通试管和具支试管各一支）、镊子、乳胶管、玻璃导管、
水槽、胶头滴管、温度计；稀盐酸（4mol/L）、铝条（片）、水。
（3）实验装置（图中铁架台等夹持仪器略去）
（4）实验方法
①按如图所示连接好实验仪器，检查装置的气密性，具体操作方法是：                                                  。

②取3块铝条加入到试管中，操作方法是                                  。
③在盛有铝条的试管中，加入2mL稀盐酸。
④测量试管中溶液的温度。
⑤收集反应产生的氢气。
（5）数据处理及问题讨论
①实验结束后，课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间作了如图。

②试判断OE、EF、FG段所收集气体的多少。
OE：       ；EF：       ；FG：        。
写出这三个时间段内产生氢气的速率大小比较（用OE、EF、FG表示）。速率大小比较：                    ，在三个时间段反应平均速率变化的原因是                                         。

某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用，设计了如下实验：
（一）  制备氧化铜
（1）称取5.0g CuSO₄·5H₂O晶体，研细后溶解：此步骤需要的仪器有                   。
（2）向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液，直到不再产生沉淀为止。此步实验现象：                                                     ；
离子方程式为：                                                      。
（3） A．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内，稍微加热至沸腾，搅拌，直到沉淀全部变为黑色固体，停止加热，再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。
B．把步骤（2）中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤，洗涤，将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发，至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。
你认为那一个步骤更好，说明理由：                                    。
（二）证明氧化铜起催化剂作用
设计对比实验①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末；②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热，将放出的气体通入水中；③停止加热，冷却，将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解，小心过滤，得到滤出物，洗涤并干燥；④观察滤出物的颜色和状态；⑤将滤出物和炭粉混和，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清的石灰水中，并观察试验现象。
请回答下列问题：
（1）氧化铜作催化剂的理论依据是：                                       。
（2）以上实验步骤，有一步不够严密，请指出是那一步：       （填步骤序号）；该步骤应该做何改进？                   。
（3）要达到实验目的，还应该再增加一个实验步骤，这个实验步骤是              。
（4）若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验，也可以达到这一步的实验目的，请从图中所给的仪器作出合理选择，将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。
这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是    接    接   接    接   接      

某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

（1）右图为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）                     设计的原电池装置，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过     mol电子。
（2）其它条件不变，若将CuCl₂溶液换为NH₄Cl溶液，石墨电极反应式为             ，这是由于NH₄Cl溶液显   性，（填酸性、碱性或中性）用离子方程式表示溶液显此性的原因               ，用吸管吸出铁片附近溶液少许至于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式                  ，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。”如果+3价铁被氧化为FeO₄^2-，试写出该反应的离子方程式            。
（3）如图其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是        ，电极反应为          ；乙装置中石墨（1）为     极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连石墨电极上发生的反应式为       ，产物常用         检验，反应的离子方程式为        。

不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同，俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后，于1865年发表了金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
（1）金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具，许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如，工业上冶炼金属，根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、        。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼：，似乎“违背”了金属活动性顺序，试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。
（2）在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序，但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时，把锌粒投入1mol·L^-1氯化铁溶液中，观察到如下实验现象：锌粒表面有一定量气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，一段时间后溶液逐渐浑浊，试用相关反应方程式进行解释_________________________________、
__________________________________________________________________________。
（3）研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识，工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理，比较Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺的氧化性强弱       。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu²⁺、Fe³⁺氧化性强弱的结论。
方案______________________________________________________________________。

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验。请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式为___________________________。
在此反应中，浓硫酸所体现的主要性质是______（填序号）
A酸性 B强氧化性 C脱水性 D吸水性 E强腐蚀性 F不挥发性
（2）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是_____________，其作用是_________________________  。
（3）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生，此时B中现象是                              。                                                                        
B中应放置的液体是(填字母)__________________。
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．浓溴水       d．饱和NaHSO₃溶液

某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋（主要是醋酸的水溶液），用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定它的准确浓度，完全反应时所得溶液pH大致为9 。下表是4种常见指示剂的变色范围：

指示剂	石蕊	甲基橙	甲基红	酚酞
变色范围（pH）	5.0～8.0	3.1～4.4	4.4～6.2	8.2～10.0

（1）该实验应选用           作指示剂。
（2）右图表示50mL滴定管中液面的位置，若A与C刻度间相差1mL，A处的刻度为25，滴定管中液面读数应为      mL；反应达滴定终点时的现象为                              。

（3）为减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为VmL，NaOH标准液浓度为c mo1/L，三次实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
消耗NaOH溶液体积/mL	26.02	25.35	25.30

从上表可以看出，第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是       。

A．实验结束时，俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积

B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束尖嘴部分充满溶液

C．盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过，未用白醋溶液润洗

D．锥形瓶预先用食用白醋润洗过

E．滴加NaOH溶液时，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定
（4）根据所给数据，写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式（不必化简）：C＝                  mol/L。

某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO₄•7H₂O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
pH	5.2	3.2	9.7	9.2

回答下列问题：
⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为                               。
⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是                                。
⑶“酸浸”时所加入的酸是                (填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是                          。
⑷操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是               。
⑸“调pH为2~3”的目的是                                         。
⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO₄·7H₂O），其原因可能是              。

某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：

编号	电极材料	电解质溶液	电流指针偏转方向
1	Mg   Al	稀盐酸	偏向Al
2	Al   Cu	稀盐酸	偏向Cu
3	Al 石墨	稀盐酸	偏向石墨
4	Mg   Al	NaOH溶液	偏向Mg
5	Al   Zn	浓硝酸	偏向Al

试根据上表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极是否相同？____________。
（2）写出实验3中的电极反应式。
铝为（      ）______________；石墨为（      ）_____________；
（3）实验4中的铝作正极还是负极？写出电池总反应方程式。
（4）解释实验5中电流指针偏向铝的原因。
（5）根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响？

某课外活动小组以胆矾为原料进行如下实验：
I、测定晶体中结晶水的含量：
测定硫酸铜晶体（CuSO₄·5H₂O）里结晶水的含量，实验步骤为：①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。
（1）第④步需要使用的仪器是         。
（2）判断晶体是否完全失水的方法是：                      。
（3）根据实验数据计算得出硫酸铜结晶水的含量为5.3 ，估计造成误差的原因可能有   
                                                    （提出两点可能的原因）。
II、用胆矾制得氧化铜固体来探究氧化铜的性质

（1）取一定质量的氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀后用如图所示的装置加热制取氧气。为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化剂的作用，在上述实验后还应该进行的实验操作是（按实验先后填写字母顺序）               。然后进一步证明该固体为氧化铜。
a．过滤  b．烘干  c．溶解  d．洗涤  e．称量
（2）但有同学认为，还必须另外再设计一个实验才能证明氧化铜在氯酸钾受热分解的实验中起催化作用。你同意吗？若同意，要进行的另一个实验是                 ；若不同意，说明理由                          。

某化学课外活动小组，从化学手册上查得硫酸铜在500 ℃以上按下式分解：CuSO₄CuO+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，便决定设计一验证性实验探索测定反应产生的SO₂、SO₃和O₂的物质的量，并经计算以此确定该条件下CuSO₄分解反应方程式中各物质的化学计量数。实验可能用到的仪器如下图所示：

实验测得数据及有关结果如下：
①准确称取6.0 g无水CuSO₄；②干燥管总质量在实验结束时增加了2.4 g；③测出量筒中水的体积后，折算成排水的气体，在标准状况下的体积为280 mL；④实验结束时，装置F中的溶液变为NaHSO₄溶液(不含其他杂质,且O₂在其中的损耗可忽略不计)。试回答下列问题：
(1)按装置从左至右的方向，各仪器连接顺序为                              (填代号)。
(2)装置F的作用是                                                             。
(3)装置D的作用是                                                            。
(4)确定装置E的进、出口的原则是：                                            。
(5)首先应计算的是物质               的体积；通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式：                                
(6)该实验设计中，可能给测定带来误差最大的装置是___________________(填代号)。

电镀厂曾采用有氰电镀工艺，处理有氰电镀的废水时，可在催化剂TiO₂作用下，先用NaClO将CN^－离子氧化成CNO^－，再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N₂和CO₂。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验，以证明处理方法的有效性，并通过测定二氧化碳的量确定CN^－被处理的百分率。

将浓缩后含CN^－离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL（其中CN^－的浓度为0.05 mol·L^－1）
倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开橡皮塞和活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。回答下列问题：
⑴甲中反应的离子方程式为                                      ，
乙中反应的离子方程式为                                      。
⑵乙中生成的气体除N₂和CO₂外，还有HCl及副产物Cl₂等。丙中加入的除杂试剂是饱和食盐水，其作用是                                                       ，
丁在实验中的作用是                                                         ，
装有碱石灰的干燥管的作用是                                                      。
⑶戊中盛有含Ca(OH)₂ 0.02mol的石灰水，若实验中戊中共生成0.82 g沉淀，则该实验中测得CN^－被处理的百分率等于           。该测得值与工业实际处理的百分率相比总是偏低，简要说明可能的原因。①                                                                       。
②                                                                                        。
请提出一个能提高准确度的建议（要有可操作性，且操作简单）
                                                                      。

实验探究题
某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
（1）提出问题：、谁的氧化性更强？
（2）猜想：
①甲同学认为氧化性：>，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含＿＿（填化学式，下同）所致。
②乙同学认为氧化性： > ，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含＿▲＿所致。
（3）设计实验并验证：
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a. 酚酞试液    b. 四氯化碳   c. 无水酒精    d. 硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。（试剂填序号）

	选用试剂	实验现象
方案1
方案2

（4）应用与拓展：
①在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1~2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为＿▲＿。
②在100溶液中通入（标准状况），溶液中有1/3的Br^-被氧化成单质，则原溶液中的物质的量浓度为＿▲＿。

小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“无字”信，表弟接到信拆开一看觉得很愕然，但沉思一下便明白小张的意思。经过用另一溶液简单处理后，表弟看到了一封有颜色的信，并很快写了回信。小张和表弟所用的溶液分别可能是（     ）。                          

A．前者是紫色石蕊试液，后者是稀盐酸	B．前者是NaOH稀溶液，后者是稀硫酸
C．前者是浓硫酸，后者是紫色石蕊试液
D．前者是米汤，后者是碘酒