高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

某研究性学习小组在CO还原Fe₂O₃的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。为了探究X的组成，他们进行了如下实验。
I、定性检验

实验编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色，有少量气泡产生
②	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是                。
II定量测定

⑴操作Z的名称是                       。
下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是               (填字母)。
 
A            B            C            D          E            F
⑵写出溶液Y中滴加H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式                            。
⑶将沉淀物加热，并置于干燥器中冷却至室温，用托盘天平称量其质量为b₁g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂g，若b₁—b₂ = 0.3g，则接下来还应进行的操作是
                                                        。
⑷有同学认为：上述流程若不加入H₂O₂，其它步骤不变，只要在空气中充分放置仍可达到目的。他的理由是                                        。（用化学方程式表示）
⑸通过以上数据，得出2.376g黑色粉末中各成分的物质的量为                    。

某研究性学习小组进行溴乙烷的制备及性质探究实验。

探究一：该小组制备溴乙烷的步骤如下：
① 向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冷水；
② 在小烧杯中按照一定比例配制乙醇、水、浓硫酸的混合液；
③ 向装置图所示的圆底烧瓶中加入一定量研细的溴化钠粉末和少量碎瓷片；
④ 将冷却至室温的混合液转移到圆底烧瓶中，加热；
⑤ 制取溴乙烷。
回答下列问题：
（1）步骤②向乙醇和水中缓缓加入浓硫酸时，小烧杯要置于冷水中冷却，除了避免硫酸小液滴飞溅外，更主要的目的是：_____________________________________
（2）步骤④加热片刻后，烧瓶内的混合物出现橙红色，出现这种现象的原因是（请用化学反应方程式表示）：____________________________________________________
改用小火加热后，橙红色会逐渐消失，消失的原因是（请用化学反应方程式表示）：
______________________________________________________
（3）为了更好地控制反应温度，除用图示的小火加热，还可采用的加热方式是__________。
（4）步骤⑤反应结束后，将U形管中的混合物倒入分液漏斗中，静置，待液体分层后， 弃去____________（填“上层”或“下层”）液体。为了除去粗产品中的杂质，可用下列试剂中的_____________（填序号）

A．氢氧化钠稀溶液	B．碳酸钠稀溶液
C．硝酸银溶液	D．四氯化碳

探究二：学习小组在进行溴乙烷与NaOH乙醇溶液的反应实验中，观察到有气体生成。他们设计了两种不同的方法分别检验该气体，实验装置如图

请回答：
（5）图1中，试管1的作用是：________________________________；
图2中发生的反应是：________________________________（用化学方程式表示）。

工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因，常会含有Na₂SO₄、NaCl中的一种或两种杂质。现有工业碳酸钠样品，某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究。实验室有以下的仪器和药品可供使用：
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：1.0 mol·L^-1H₂SO₄、1.0 mol·L^-1HNO₃、1.0mol·L^-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L^-1AgNO₃、0.1 mol·L^-1BaCl₂、0.1 mol·LBa(NO₃)₂、蒸馏水。以下是部分实验探究过程：
1）提出假设：
假设1  白色粉末为                            的混合物；
假设2  白色粉末为                            的混合物；
假设3  白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物；
2)基于假设设计实验方案
3)根据实验方案进行实验
请回答：
（1）某同学取少许样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，向试管中滴入0.1 mol·L^-1的BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，他认为样品中含有Na₂SO₄。你认为他的结论是　　　　（填“对的”或“错的”），原因是：                                          。
（2）设计实验方案
基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设，设计出实验方案（在答题卡上作答）。

编号	实验操作	预期现象和结论
①		有无色气体产生，说明样品中含有Na2CO3。 若无气体产生，说明样品中没有Na2CO3。
②
③

 

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)乙同学的观点，你认为其原理是（用离子方程式表示）：
                                                                       。
(2)在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                      。
Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（3）B装置中试剂的化学式是          ， C装置中试剂的名称是            。
（4）能证明乙同学观点正确的实验现象是                       。
(5) 若丙同学的观点正确，用上述装置通过B、C中质量的增加来定量测定沉淀的组成，该装置主要存在的缺点是                                     。

利用铝热反应焊接钢轨的原理是2Al+Fe₂O₃2Fe+ Al₂O₃。某研究小组在实验室利用简易装置进行铝热反应。发现生成的铁呈疏松的褐色硬块。小组成员推测主要原因是产物铁含杂质较多，并进一步探究褪褐色硬块的组成。
样品处理：将褐色硬块处理成粉末状。
(1)研究小组首先取少量粉末加入                   溶液中，发现粉末部分溶解，但没有气泡产生，实验结论是：粉末中含有Al₂O₃而没有Al。
(2)根据以述实验判断该褐色硬块的组成基本确定为Fe、Fe₂O₃、Al₂O₃。
提出假设：
假设1：固体粉末中除Al₂O₃外还有Fe；
假设2：固体粉末中除Al₂O₃外还有                             ；
假设3：固体粉末中除Al₂O₃外还有Fe和Fe₂O₃。
实验实施：
（3）请以上述粉末为样品，验证其组成。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、过滤器；20%KSCN、3mol/LNaOH、3mol/LHCl、3mol/LHNO₃、3mol/LCuSO₄、0.01mol/LKMnO₄、蒸馏水。
根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。

实验操作	预期现象和结论
步骤1：取少量粉末于烧杯中，加入足量3mol/LNaOH溶液，充分搅拌，过滤，洗涤。
步骤2：将步骤1的滤渣转移到烧杯B中，加入足量             ，充分搅拌，过滤，洗涤。	有红色固体生成，说明粉末中含有                            。
步骤3：将步骤2的滤渣转移到烧杯C中，                                                                。	， 说明粉末中含有Fe2O3。(1分)

 

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量杂质FeO、Fe₂O₃、SiO₂。实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄·5H₂O及CaCO₃，步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有__________。检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为 　  
A、KMnO₄　 　　 B、(NH₄) ₂S          C、H₂O₂           D、KSCN
（2）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O，需要经过加热蒸发、　　      　　、过滤等操作。
（3）制备CaCO₃时，应向CaCl₂溶液中先加入NH₃.H₂O,然后通入CO₂，反应的方程式：__________________________________________________________________。
（4）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，用KMnO₄标准溶液滴定时应选用　  　 　　滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
（5）探究氧化铜的性质:取A、B两支试管，往A中加入适量的CuO粉末，再分别向A和B加入等体积3% H₂O₂溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是：             。

过氧化钠保存不当容易变质。
（1）某过氧化钠样品已经部分变质，请你设计实验，限用一种溶液，证明过氧化钠已经变质                                                               。
（2）检验样品中还有过氧化钠的方法是                                   。
（3）某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数，他们称取ag样品，并设
计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。   
                         上图中的E和F构成量气装置，用来测定O₂的体积。
①写出装置A和B中发生反应的离子方程式：
装置A：                          ，装置B：                           。
②NaOH的作用是               。
③本实验中测量气体体积时应注意的事项有                                
                                                                          。
④他们在读出量筒内水的体积数后，折算成标准状况下氧气的体积为VmL，则样品
中过氧化钠的质量分数为            。

铁是一种历史悠久、应用最广泛、用量最大的金属。有三位同学分别用铁粉
进行如下探究实验：
（1）  甲同学用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：

①步骤②中，除发生反应Fe+2HCl   FeCl₂+H₂↑外，其他可能反应的离子方程式
为：                                                                  。
②可以验证溶液B中是否含有Fe²⁺的一种试剂是       （填选项序号）
a．稀硫酸    b．铁    c．硫氰化钾    d．酸性高锰酸钾溶液
（2）乙同学欲用少量Fe粉与足量浓硫酸反应得到硫酸亚铁。有人认为不论常温还是加热的条件下均不可行，理由是                                                   
                                                                              
于是乙同学将上述方案做如下改进后可获得FeSO₄·7H₂O，请填写下列括号中的空白：
（3）丙同学为测试一铁片中铁元素的含量，在实验室中用m g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，准确测定出反应生成氢气的体积为V mL (已折算成标准状况)，则该铁片中铁的质量分数为(用含m、V的代数式表示)　　　　　　　　　　 。若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述方案测定结果的准确性做出判断和分析：方案　　　　　    （填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　                           
.                                                                          

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验在化学学习中具有极其重要的作用。某研究性学习小组用如下图装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究。

（1）装置A中发生反应的化学方程式                           ；
（2）若要使B 中收集满干燥的SO₂气体（并证实B中已收集满），则上述装置的连接顺序为：   接   接    接  接   （用字母表示）；
（3）C 中盛放的试剂是          ，证明B 中已收集满SO₂的现象是             ；
（4）待烧瓶中充分反应后，同学们发现铜有剩余，经检测发现硫酸也有剩余。检验硫酸有剩余的方法是           ___________________；
（5）在不补充浓硫酸的前提下，为使铜进一步溶解，可向烧瓶中加入          ________（填序号）。① 盐酸  ② FeSO₄   ③ Fe₂O₃    ④KNO₃

我校高二两个研究性学习小组用实验确定某酸HA是弱电解质。两组的方案：
甲：①称取一定质量的HA配制0．1mo1·L^-1的溶液100 mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL；
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中，都要用的定量仪器是              。
(2)甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH       1(选填“>”“<”“=”)
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是                 (多选扣分)
a．反应开始后装HCl溶液的试管中放出H₂的速率快；
b．反应开始后装HA溶液的试管中放出H₂的速率快；
c．两个试管中产生气体速率一样快。
(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处
。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作扼要表述。

两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
（1）一组同学用图1所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。已知：
2Fe + 6H₂SO₄(浓)  Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑+ 6H₂O。请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后，将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶，塞紧橡皮塞，开始计时。
t₁时开始加热，在铁屑表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不
变。甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2。

在0～t₁时间段，铁屑表面没有气泡生成，说明铁在浓硫酸中发生了      ；t₁～t₂时间段，反应生成的气体是          。
②t₂时，取少量反应液，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，呈现血红色。若再滴加过量新制氯水，却发现红色褪去。同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。乙同学的假设是：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。你的另一种假设是           ；为了验证你的假设，请设计一种简便的实验方案                            。
（2）另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用a mol Fe和含有b mol HNO₃的稀硝酸进行实验，若HNO₃只被还原成NO，且反应结束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺，则的取值范围是       ；为证实上述混合液中含有Fe²⁺，可以采取这样的做法：先取样，再加入            试剂，观察到溶液发生明显的颜色变化时，可以说明Fe²⁺的存在。

Fe₂O₃和Cu₂O都是红色粉末，常用作颜料。某校研究性学习小组通过实验探究一包红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O或二者混合物。探究过程如下：
查阅资料：Cu₂O溶于稀硫酸后生成Cu和CuSO₄
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 试剂后溶液无明显现象，则证明原固体粉末中一定不含Fe₂O₃。你认为这种说法合理吗？           。（填“合理”或“不合理”）
（3）若固体粉末完全溶解即溶液中无固体存在, 滴加KSCN 试剂时溶液无明显现象, 则证明原固体粉末是                 ，写出相关反应的离子方程式：              
                                                          。

下图所示是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置（加热及夹持固定装置均已略去）。请根据下列要求回答问题。
（1）  若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：

① 当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次  是CuO、无水CuSO₄粉末。其作用分别是                                        
② D装置的作用是                                                 。
③ 加热前必须进行的操作是                                。
（2）若烧瓶中盛装Na₂O₂固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：  ①烧瓶内产生的气体主要有（写化学式）               。
②用产生的气体经干燥后做氨的催化氧化实验，B内放置铂铑合金网,各仪器装置按气 流方向从左到右连接顺序是（填字母）（A　）→（D　）→（B　）→（ D）；装置B 中可能观察到的现象是                   ,该现象证明NH₃具有      性。

（一） 欲配制500mL0.2mol/LNa₂CO₃溶液，回答下列问题：
（1）应称取          g Na₂CO₃·10H₂O。
（2）配制该溶液所用的仪器有                           ____    。
（3）下列操作使所配溶液浓度偏低的是（    ）

A．容量瓶未干燥即用来配制溶液	B．往容量瓶转移溶液时有少量液体溅出
C．未洗涤溶解固体的烧杯	D．定容时，仰视刻度线

（二）某化学小组在实验室用下图提供的仪器制备溴乙烷。

已知：
①反应原理：NaBr+H₂SO₄（较浓）△="==" NaHSO₄+HBr
HBr+C₂H₅OHC₂H₅Br+H₂O
②反应物用量：NaBr(S)25g，无水乙醇15mL，浓H₂SO₄ 30mL，水15mL
③溴乙烷和乙醇的部分物理性质如下表

	密度/g·mL^-1	沸点/℃	溶解性
溴乙烷	1.461	38	难溶于水
乙醇	0.789	78	易溶于水

回答下列问题：
（4）连接上述仪器的顺序是：1接(  )接(  )接( 4 )接( 3 )接(  )（填数字）。你认为反应后溴乙烷在          （填“烧瓶”或“烧杯”）中
（5）由于浓硫酸具有强氧化性，反应产生副产物，使粗制溴乙烷常呈黄色，该副产物是          （写化学式），除去该杂质的试剂和方法是                                 ，为了减少该副产物的生成，根据加入的反应物，本实验采取了                                                                     _________________________________________________________的措施。

铜及其化合物一般都具有特征的颜色，例如Cu、Cu₂O呈红色，CuO呈黑色，CuSO₄·5H₂O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H₂还原CuO所得红色固体中是否含有Cu₂O进行了认真的探究。
Ⅰ．查阅资料：①Cu₂O属于碱性氧化物； ②在空气中灼烧Cu₂O生成CuO；③Cu₂O在酸性条件下能发生下列反应：Cu₂O＋2H⁺＝Cu＋Cu²⁺＋H₂O。
Ⅱ．设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色
⑴请你评价方案1和方案2。如果你认为方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方
案不合理，请简述原因。
方案1 ：                                                                                                                                               
方案2 ：                                                                            
Ⅲ．研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO₄是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu₂O，装置如图所示。

(2)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有：     (填序号)
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管