高中化学探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质试题

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                      。

某小组同学采用以下装置验证SO₂的性质：（夹持及加热装置略）

（1）写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式：                        。
（2）从实验目的分析，试管1、4的目的都是为了证明SO₂具有                 （性质），试管2是为了证明SO₂具有                （性质）。
（3）除上述两种性质外，你认为SO₂还具有的性质是           ，可以通过加入           （填试剂化学式或者名称）加以证明。
（4）经过实验，观察到如下实验现象：
① 试管1中                     。
② 试管2中有浅黄色浑浊出现，写出反应的化学方程式                       。
（5）试管4中无明显现象，将其分成两份，分别加入下列物质均产生沉淀。将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。

加入的物质	O2	氨水
沉淀的化学式

（6）试管4和试管5均加入NaOH溶液，在实验目的上的不同点是                   。

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                          。

某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

A      B     C         D     E          F
请回答下列问题：
（1）B装置的名称是________________；E装置的作用____________________。
（2）写出F中发生反应的离子反应方程式                           。
（3）上述制氨为快速制氨，实验室常用氯化铵和氢氧化钙制备，其化学方程式为：                 。
（4）装置A的烧瓶中装有生石灰，随着浓氨水的滴入，氨气产生的原因是_________。
（5）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是_____________________________。
（6）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：___________________________。当有a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗常数为（用含a、b的代数式表示）________________。

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。

某小组同学通过对比实验了解Na₂CO₃和NaHCO₃性质的异同，下表是他们撰写的实验报告的一部分。

实验序号	实验步骤（内容）	现象
①	在贴有标签a、b的试管中分别加入1.0gNa2CO3固体和NaHCO3固体，观察外观。
②	继续向两试管中分别加入10.0mL水，用力振荡，观察现象。
③	再分别向两试管中滴加2滴酚酞溶液，观察现象。	溶液变红
④	加热大试管一段时间。（注：棉花球沾有无水硫酸铜粉末）

（1）请帮助该小组同学完成实验报告中放入内容________________________。
（2）已知：20℃时Na₂CO₃的溶解度为20.5g。由实验_________（填实验序号）现象可知，20℃时NaHCO₃的溶解度小于20.5g；如果向饱和Na₂CO₃溶液中不断通入CO₂气体，现象是____________，化学方程式是________________________。
（3）由实验④可以得出结论是____________，用化学方程式说明得出结论的原因__________________。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行以下探究活动：
【探究一】
（1）将已除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是____________________________。
（2）另取铁钉放入一定量浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到干燥气体Y。
①甲同学认为X中可能含有Fe³⁺和Fe²⁺。若要确认其中的Fe²⁺，应选用__________（填序号）。
a．KSCN溶液    b．铁氰化钾溶液    c．盐酸
②乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式为___          _，充分反应后，加入足量BaC1₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。可推知气体Y中SO₂的体积分数为__________。
【探究二】
据探究一所测SO₂的体积分数，丙同学认为气体Y中可能还含有CO₂和Q气体，因此设计了下列实验装置（图中夹持仪器省略，实验前已将装置中空气排尽）进一步探究。
（3）装置A中的现象是              ，其作用是________________。

（4）为判断CO₂是否存在，需将装置M添加在______________（填序号）；
a．A之前    b．A～B之间    c．B-C之间    d．C～D之间
若存在CO₂，则产生CO₂气体的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。
（5）若C中固体变红，D中固体变蓝，则Q是___________（填化学式），产生该气体的原因是__________。
（6）若某气体可能由CO₂、SO₂、H₂中的一种或多种组成，经测定其中氧的质量分数为50%，则该气体的组成可能为__________（填序号）。
a．SO₂    b．H₂、SO₂   c．H₂、 CO₂    d．CO₂、SO₂    e．CO₂、SO₂、H₂

硝酸是氧化性酸，其本质是NO₃^－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO₃^－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
（1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH₄⁺生成，NH₄⁺生成的原理是产生H₂的过程中NO₃^－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向  右偏转。
① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。
② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO₃^－的氧化性，进行实验Ⅳ：

① 观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH₃的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。

氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学探究Cl₂及其化合物的性质。
（1）把Cl₂通入水中，反应的化学方程式是             。
（2）用氯水进行如下表实验：

实验	操作	现象
Ⅰ	把氯水点在蓝色石蕊试纸上	试纸先变红后褪色
Ⅱ	向氯水中滴加足量AgNO3溶液，不断振荡	ⅰ.有白色沉淀生成 ⅱ.稍后，溶液变为无色

① 实验Ⅰ的现象说明，氯水具有的性质是          。
② 实验Ⅱ：a．ⅰ现象的白色沉淀是               。
b．综合ⅰ、ⅱ现象，该同学推测实验Ⅱ发生的反应为：
Cl₂ + AgNO₃ +          ＝HNO₃ +AgCl↓+           （将反应补充完整）
③ 为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物，该同学设计实验如下：
c．将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上，试纸变红未褪色；
d．……
上述实验d的方案是          。
（3）该同学查阅资料得知，最初，人们直接用氯气作漂白剂，但使用起来不方便，效果也不理想。经过多年的实验、改进，才有了今天常用的漂白粉。
① 你认为“使用起来不方便，效果也不理想”的原因是          。
② 科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉，有关反应的化学方程式是：                    。

某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质，装置如下图所示（夹持装置略去）

（1）试管①中反应的化学方程式是               。该反应表明浓硫酸具有         （填序号）。
a．酸性       b．强氧化性       c．还原性
（2）若试管②中的试剂为品红溶液，实验中观察到的现象是               ，说明试管①中生成的气体具有           性。
（3）若试管②中的试剂为酸化的Ba(NO₃)₂溶液，观察到生成不溶于硝酸的白色沉淀，说明试管①中生成的气体具有             性。
（4）试管③中的试剂为NaOH溶液，反应的离子方程式是                 。

某探究小组为探究氯气的性质，并用装置F制取少量“漂白液”，设计了如下实验装置。
请回答下列问题：
（1）写出实验室制氯气的离子方程式：                    。
（2）装置A中g管作用是___________，装置B的作用是          ，装置C的作用是                      。
（3）反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液，检验有Fe^3＋生成，请写出检验方法________。
（4）已知HCO₃^－的酸性弱于次氯酸，请写出少量的氯气与F中足量的碳酸钠溶液反应的化学方程式:______________________。

某学习小组研究“不同条件对化学反应速率影响的探究”，选用4 mL 0.01 mol·L^－1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^－1 H₂C₂O₄溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积 /mL	温度/℃	其它物质
①	2 mL	20
②	2 mL	20	2滴饱和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验            和             （用 ①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验              和            。
（2）对比实验①和④，可以研究                 对化学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                。

化学小组同学依据化学反应Zn＋2H₂SO₄(浓）ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O制取22.4 L(标准状况）SO₂气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H₂SO₄充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜）

请回答下列问题：
（1）装置A中添加液体的仪器名称为              ； 98%的浓H₂SO₄(ρ＝1.84 g/cm³）的物质的量浓度是               ；
（2）装置B是为了吸收SO₂，则不能选用下列试剂中的            （填序号）；
A．NaOH溶液        B．浓H₂SO₄       C．KMnO₄溶液 
（3）装置D的作用是                           ；
（4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是                       。

某探究小组用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：催化剂的用量可选择0.5g、0g，酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.01mol·L^﹣1、0.001mol·L^﹣1，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL，H₂C₂O₄溶液(0.1mol·L^﹣1 )的用量均为2mL。
（1）该反应的离子方程式：                                     。
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量/g	KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L^﹣1	实验目的
①	298	0.5	0.01	(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ )实验①和             探究催化剂对该反应速率的影响
②
③
④

（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是                       。若用实验证明你的猜想．除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是                       。
A．硫酸钾      B．硫酸锰      C．二氧化锰      D．水
（4）可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na₂C₂O₄)样品中草酸钠的质量分数，该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.2000 mol·L^﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。

①滴定前是否要滴加指示剂？         (填“是”或“否” )，当溶液             ，说明滴定达到终点。
②滴定时用            (填a或b )滴定管盛装KMnO₄标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为                 。

某化学研究性学习小组用CO还原Fe₂O₃，并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成，并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe₂O₃的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。
②Fe₃O₄＋8H⁺=2Fe³⁺＋Fe²⁺＋4H₂O
③Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O
④3Fe₃O₄＋28HNO₃(稀)=9Fe(NO₃)₃＋NO↑＋14H₂O
[实验探究]
I．定性检验

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；有气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液出现血红色
③	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

（1）实验③发生的反应的离子方程式为                              。
（2）上述实验说明黑色粉末X中含有                                。
II．定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据：

（1）操作Z的名称是          。
（2）通过以上数据，得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为          。
（3）若溶液Y的体积仍为200mL，则溶液Y中c(Fe³⁺)＝         mol/L。