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

某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。
实验药品：2. 0moL／L盐酸、4. 0mol／L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol／L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50. 0mL，金属用量均为9. 0g。
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下:

反应进程(分钟)	1	2	5	15	20
4.0mol/L盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	反应结束
2.0mol/L硫酸	无明显现象	极少量气泡	少量气泡
4.0mol/L硫酸	无明显现象	少量气泡	有比较连续的气泡

请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式                                      。
（2）反应1~15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是               
                                                                           。
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（说出2种可能）：                                                。
（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量）：

实验目的	实验 编号	温度	金属铝 形态	盐酸浓度 /mol·L^-1
1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; 2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响; 3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。	①	25˚C	铝片	4. 0
②
③
④

 （2）右图为实验①的“H₂—t”曲线图，若
上述反应浓度减少一倍，速率是原来的1/2；温
度每升高10 ℃，反速率是原来的2倍。请在
答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H₂—t”
曲线图。

某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性，设计了如下实验方案。装置如图（夹持仪器略）：

实验方案：在两试管中分别加入过量镁条，同时将两注射器中的溶液注入相应试管中，
观察产生氢气的速率和体积。
（1）盐酸与镁反应的离子方程式为           。
（2）在上述实验方案中有一明显欠缺，该欠缺是              。
（3）在欠缺已经得到改正的方案下，反应起始时，产生氢气的速率关系应是         ；最终产生氢气体积的关系应是                。
（4）实验中产生的氢气体积比理论值高，可能原因是            。
（5）通过比较起始反应的速率可以得出的结论是               。
（6）除上述方法外，还可以通过其他方法比较盐酸和醋酸的酸性，请写出其中的一种方法               。

某校研究性学习小组拟利用分光光度法对空气中二氧化硫含量（mg/m³）进行测定。分光光度法则是通过测定被测物质在特定波长时光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析。其工作原理可以简单的用公式表示为A＝kc，其中A为吸光度，k为一定条件下的常数，c为溶液浓度。


实验步骤如下：
⑴ 采样：
① 如果你是该小组成员，你对采样的地点和时间有何建议：   。
② 用右图装置采样，通过50L空气后，将吸收液移入100ml容量瓶，用少量吸
收液分两次洗涤吸收装置，合并洗涤液于容量瓶中，定容备用。用多孔球泡而不
用导管的原因是   。
⑵ 吸光度与SO₂含量标准曲线的绘制：在6支25ml比色管中，用每毫升含25μg
二氧化硫的标准液配置下表标准SO₂含量系列。
二氧化硫标准系列

管 号	0	1	2	3	4	5
标准液(ml)	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
吸收液(ml)	10.00	9.80	9.60	9.40	9.20	9.00
二氧化硫含量(μg)	0	5.00	10.00	15.00	20.00	25.00

用10mL比色皿，以水为参比，测定各管吸光度，实验结果如下。

管 号	0	1	2	3	4	5
吸光度	0	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

请在右图所示的坐标系中绘制标准曲线：
⑶ 准确量取容量瓶中溶液10mL加入比色皿，测得其吸光度值
为0.10，则空气中二氧化硫含量为   mg/m³。我国环境空气
质量标准中对每次空气质量测定中SO₂的最高浓度限值（mg/m³）：
一级标准：0.15；二级标准：0.50；三级标准：0.70。
则该市空气为   级标准。
⑷ 甲、乙两组同学测定结果相差较大，乙组同学测定空气中SO₂
含量偏小，试分析乙组同学出现误差的可能原因：   （两个所用
药品和装置均无问题）。

某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3、3％ 、6 、0.01、稀溶液、0.1、20％ 、蒸馏水。
①提出合理假设：
假设1：；
假设2：；
假设3：。
②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。

实验操作	预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示的装置先进行了有关实验：

⑴B是用来收集实验中产生的装置，但未将导管画全，请将装置图补充完整。
⑵实验中他们取6.4g铜片和12mL 18mol·L^－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解？你认为原因是              。
③下列试剂中能够证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是       （填写字母编号）

A．铁粉

B．BaCl2溶液

C．银粉

D．Na2CO3溶液

（3）为了测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两位同学进行了如下设计:
①甲同学设计方案是：
先测定铜与浓硫酸反应产生的SO₂的量,再计算余酸的物质的量浓度,他认为测定SO₂的量的方法有很多种,请问下列实验方案中不可行的是      (填写字母编号)
A：将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B：将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀
C：用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)
D：将装置A产生的气体缓缓通入足量的氢氧化钡溶液(预先除去了溶解O₂),反应完全后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀(隔绝空气条件下)
②乙同学设计的方案是：
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL于锥形瓶中，滴加2～3滴甲基橙指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知：Cu(OH)₂开始沉淀的pH约为5)，通过测定出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液体积不变,你认为乙同学设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度          ,(填能或否)，其理由是                                      。
(4)请你再设计一个可行的实验方案来测定余酸的物质的量浓度。简要写出操作步骤及需要测定的数据，并写出相应的计算式。

有机物的C、H含量常用燃烧和与CuO灼烧等方法使之生成和水，测它们的质量求得有机物中碳和氢的百分含量，现有某固态有机物在加热情况下鼓入足量的氧气使其完全燃烧，今有如下仪器。
（1）为确定某固体有机物的最简式（实验式）下述仪器中最少需要的种类有________种，它们是________，其中要一前一后用两次的是________，（填仪器编号）其作用前者为________；后者为________。但为完成测定还缺少的一种重要仪器名称是________。

（2）为确定固体有机物是烃还是其含氧衍生物，实验依据是________．
（3）为确定其分子式还需知道下述中的
A. 熔、沸点　　　        B. 定温、定压下蒸气密度   　
C. 固定有机物的体积　    D. 重要的化学性质

某校课外实验小组进行铜与浓、稀硝酸反应的实验研究。基本原则是：安全可靠、现象明显，符合环保要求。

如果用图Ⅰ中装置进行铜与浓硝酸反应的实验，最大缺点是产生的NO₂气体逸出污染空气；如果用该装置来证明铜与稀硝酸反应生成NO气体，缺点是不易观察到有毒性的NO气体无色的本来面目。
（1）若用装置Ⅱ进行实验，既可克服实验不足，还能使上述反应在同一试管中连续进行。实验如下：组装好装置并检查气密性后，加入2 mL浓硝酸（铜片未接触酸液），塞紧胶塞；向左倾斜试管使其反应发生，当导管口有极少量红棕色气体逸出，溶液呈绿色时，正立试管，使反应停止；同时将导管插入水中，稍后能观察到：a.水沿导管倒吸至试管中，b.________________，c. ________________等明显现象。其中发生的原因用方程式表示为：_________________________________________________________。
（2）当试管中液体体积约占1/2时，从水中取出导管，并伸入一小试管中，管口塞上浸有碱液的棉花（如图Ⅲ）。这样做的目的是：________________，此时大试管中反应的离子方程式为：________________________________________________。
（3）若用右上图Ⅳ所示的装置（U形管、干燥管、A为活塞）制取NO可能更加理想。请补充下列实验步骤：
①检查装置的气密性的方法是：________________________________________________。
②打开活塞A，从U形管右端注入稀硝酸，直到________________________为止。
③关闭活塞A，若反应缓慢，可在U形管左侧加热，观察到____________________。

某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成份为次氯酸钠，有效氯含量8000-10000mg/L。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程：
1．阅读材料，获取信息
⑴推测该消毒液的酸碱性：                ，原因是（用离子方程式表示）              。
⑵该消毒液还具有的化学性质是         性和           性。
⑶从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的外界因素主要是                 。
2．确定要研究的问题
该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用？
3．设计方案，实施探究
用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设：
假设①：有明显现象；假设②：无明显现象。
⑷基于假设①，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是                       。
⑸基于假设②，结论是               ，请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操作：              。

(1) 实验过程中，可能观察到的主要现象有：
①                                                     ；
②                                                     ；
③                                                     ；
④                                                     ；
(2) 用该装置做铜与浓硝酸反应的实验，最突出的优点是                             。
(3) 若要验证最终得到的气体生成物，最简便的方法是                              。

铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：

图11－21
首先检查制氧装置的气密性，然后按图11－21连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。
试回答以下问题：
（1）由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于_________。能表示其原理的反应方程式为___________________________。
（2）仪器A的名称为_________，其中装的药品可以是_________，其作用是_________。
（3）由实验可知，该类铁生锈的条件为_________。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_________。

某物质可能含有炭粉、CaCO₃、CuO、Fe₂O₃中的一种或几种。现进行如下实验：
（1）取样品，加热至高温，产生一种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。
（2）往冷却后的固体残渣中加入足量的稀HCl，固体残渣全部溶解，同时产生一种可燃气体。
根据上述实验推断：该物质中一定含有________，一定不含有________，可能含有________。写出有关反应的化学方程式，属于氧化还原反应的，标出电子转移的方向和数目。属于离子反应的，写出离子方程式。

(10分)现有X、Y、Z三种非金属元素，A、B、C三种金属元素，已知有如下情况：
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体
(2)X的单质在Z的单质中燃烧，生成XZ，燃烧时火焰呈苍白色。
(3)XZ易溶于水，XZ的水溶液可使石蕊试液变红。
(4)两摩尔X的单质可与一摩尔Y的单质化合生成两摩尔X₂Y，X₂Y常温下为液体。
(5)Z的单质溶于X₂Y中所得溶液具有漂白性。
(6)A的单质可以在Z的单质中燃烧，生成棕褐色固体，该固体溶于水呈棕黄色溶液。
(7)B与Z形成的化合物BZ₂溶于水加入NaOH溶液有蓝色沉淀生成。
(8)C的单质与Y单质反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色。
请完成下列问题：
①写出XZ、X₂Y和BZ₂的化学式：XZ________，X₂Y________，BZ₂________。
②Z的单质溶于X₂Y中所得溶液中起漂白作用的物质是________(填化学式)。
③A的单质与Z的单质反应的化学方程式：________________________。
④C的单质与Y单质反应生成淡黄色物质的化学方程式：________________________。
⑤Z单质能否与NaOH溶液反应？________(填“能”或“不能”)。若能，请写出反应的离子方程式：________________________。(若不能反应，则此空不必填写)
⑥向盛有紫色石蕊试液的试管中持续地通入氯气，溶液发生的颜色变化是__________，理由是________________________。

(6分)据“网易新闻中心”报道，2008年12月13日，湖北大冶市金牛镇小泉村发生了群体中毒事件，三名儿童在送往医院途中死亡，另两名儿童至今日仍在医院治疗。经诊断，两儿童为灭鼠药“毒鼠强”急性中毒。此前的10月30日，湖北枣阳发生了三十四人的集体毒鼠强中毒事件；而震惊全国的湖北利川“十·二一”毒鼠强投毒案，曾造成三十五人中毒、十人死亡。毒鼠强的毒害是严重的，国家已禁止使用该药来消灭老鼠。那么什么是毒鼠强？它是一种含有C、H、O、N、S的有机物，其摩尔质量为240 g·mol^－1，其中所含碳元素的质量分数为20%，所含氢元素的质量分数为3.3%，所含氧元素的质量分数为26.7%，所含氮元素的质量分数为23.3%，所含硫元素的质量分数为26.7%。根据以上各元素在其中所占的质量分数，试求各元素的物质的量之比为______，其化学式为______。

(12分)在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴液溴，振荡后溶液变为黄色。
（1）甲同学认为这不是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是：                       
(填粒子的化学式，下同)；乙同学认为这是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物
是                          
（2）现提供以下试剂：

A．酸性高锰酸钾溶液

B．氢氧化钠溶液

C．四氯化碳

D．硫氰化钾溶液

请判断哪位同学的推断是正确的，并用两种方法加以验证，写出选用的试剂编号
及实验中观察到的现象：

同学正确	选用试剂	实验现象
第一种方法
第二种方法

  （3）若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行?
          理由是：                                                   
根据上述实验推测，若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是             
写出在稀溴化亚铁溶液中通入足量氯气时的离子方程式：                    

(13分)某同学用如图一所示的装置来探究CO₂、SO₂与澄清石灰水的反应，结果通入CO₂可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO₂没有能看到浑浊现象。经过思考分析后，该同学改用图二的装置，将气体收集在注射器，缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，且通入SO₂产生现象明显比通入CO₂快。
(1) 若锥形瓶内装的是亚硫酸钠，写出锥形瓶内反应的化学方程式：
_______________________________________________________________。
(2)对比分析两组实验，你认为用图一装置实验时，通入SO₂不能出现浑浊的原因可能是：__________________________________________________________。写出此时试管内反应的化学方程式：______________________________________________________。
(3)用图二装置实验时，以相同速率通入CO₂或SO₂，SO₂产生浑浊、澄清的现象比CO₂快的原因是_______________________________________________________________。
(4)用图一进行SO₂与石灰水反应的实验时，为防止SO₂污染空气，应用盛有过量浓烧碱溶液的容器吸收SO₂，写出容器内发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________。