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

甲、乙两同学拟用实验确定某酸HA是弱电解质。他们设计的方案（理论方案）分别是：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol/L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＝3的两种酸溶液各100 mL；
②分别取这两种溶液各1 mL，加水稀释为100 mL；
③用两支试管分别取相同体积的两种稀释液，同时加入纯度相同、颗粒大小均等的锌粒，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，都要用到的定量仪器是            。
（2）甲方案中，能说明HA是弱电质的理由是测得溶液的pH___1（选填“＞”、“＜”、“＝”）。
（3）关于pH试纸的使用方法，下列叙述正确的是     。
a．pH试纸在使用之前应用蒸馏水润湿
b．将pH试纸直接插入待测溶液，取出后再与标准比色卡对比
c．pH试纸测出的数值应该保留一位小数
d．能使pH试纸显红色的溶液显酸性
（4）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是            。

(9分)O₃氧化海水中的I^－是大气中碘的主要来源，将O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
（1）为探究外界条件对I₂生成速率的影响，做了如下三组实验，填写表中的空白处。

编号	实验目的	反应物	反应前溶液的pH	温度
1	对照组	O3+NaI+H2SO4	5.2	25℃
2	①__________	O3+NaI+H2SO4+FeCl2	5.2	②_____
3	探究温度对反应速率的影响	O3+NaI+H2SO4	③_______	5℃

（2）为测定生成I₂的量，用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中，用 c mol·L^－1的Na₂S₂O₃标准液滴定，消耗V mLNa₂S₂O₃溶液。
已知：①H₂S₂O₃是一种弱酸；②2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；
②该实验中可选用_______(填物质名称)作指示剂。
③反应后溶液中碘的含量为_________ g·L^－1。
④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O₃和O₂，不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。

某科研小组用MnO₂和浓盐酸制备Cl₂时，利用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
（1）请写出SO₂与过量NaOH溶液反应的离子方程式：__________________________。
（2）吸收尾气(Cl₂)一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在的阴离子有OH^－和    、_____。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO₂的影响)
① 提出合理假设。
假设1：只存在SO₃^2-
假设2：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^－；
假设3：_____________。
②要证明假设1是否成立，设计实验方案，进行实验。请写出实验以及预期现象和结论。限选实验试剂：3mol·L^－1H₂SO₄、1mol·L^－1NaOH、0．01mol·L^－1KMnO₄、淀粉-KI溶液。

实验	预期现象和结论

 

为探究H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性强弱，某小组同学设计如下实验（夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检验）。

实验操作	实验现象
ⅰ．打开A中分液漏斗活塞，滴加浓硫酸	A中有气泡产生，B中红棕色溴水褪色，C中有白色沉淀
ⅱ．取C中沉淀加入盐酸	C中白色沉淀不溶解
ⅲ．打开B中分流漏斗活塞，逐滴滴加H2O2	开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色

（1）A中发生反应的化学方程式是_______________________
（2）甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论，氧化性：H₂O₂>SO₂。
①乙同学认为不能得出此结论，认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作，该操作是_____________。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是____________
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验，C中产生白色沉淀，得出结论：氧化性H₂O₂>SO₂。
（3）ⅲ中滴入少量H₂O₂没有明显变化。提出假设：
观点1：H₂O₂的量少不能氧化Br^―
观点2：B中有未反应的H₂SO₃
为验证观点2，应进行的实验操作及现象是___________________________________
（4）通过上述全部实验，得出结论：H₂O₂、SO₂、Br₂氧化性由强到弱的顺序是________。

某校老师和学生用相同质量和相同形状的锌片和不同浓度的足量稀盐酸反应得到实验数据如下表所示：

实验编号	盐酸浓度	反应温度/℃	收集100mL氢气所需时间/s
①	1mol/L	15	200
②	1mol/L	25	90
③	2mol/L	25	10

Ⅰ．实验①和②探究的是:（1） __________。该反应的离子方程式为:（2）___________________。
Ⅱ．实验②和③表明:（3）        _____ ，化学反应速率越大；
Ⅲ．除上述条件的改变引起速率的改变外，还可能有那些因素加快上述反应速率:（4）__ ____  ____（列举其中一个因素）
Ⅳ．如果把实验③中锌片换成相同质量的铁片，请比较两种金属中那种产生的氢气多并说明原因:
（5）____       。

(9分)O₃氧化海水中的I^－是大气中碘的主要来源，将O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
（1）为探究外界条件对I₂生成速率的影响，做了如下三组实验，填写表中的空白处。

编号	实验目的	反应物	反应前溶液的pH	温度
1	对照组	O3+NaI+H2SO4	5.2	25℃
2	①__________	O3+NaI+H2SO4+FeCl2	5.2	②_____
3	探究温度对反应速率的影响	O3+NaI+H2SO4	③_______	5℃

（2）为测定生成I₂的量，用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中，用 c mol·L^－1的Na₂S₂O₃标准液滴定，消耗V mLNa₂S₂O₃溶液。
已知：①H₂S₂O₃是一种弱酸；②2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；
②该实验中可选用_______(填物质名称)作指示剂。
③反应后溶液中碘的含量为_________ g·L^－1。
④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O₃和O₂，不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。

(10分)为了探究原电池的电极名称不仅与电极材料有关还与电解质溶液有关，某学生做了如下的实验

编号	电极材料	电解质溶液	电子流向
①	Mg—Al	HNO3(浓)	Mg→Al
②	Mg—Al	HCl(aq)	Mg→Al
③	Mg—Al	NaOH(aq)	Al→Mg
④	Al—Cu	HNO3(浓)	Cu→Al

根据以上表格内容回答：
（1）(4分)实验1中Mg作___________(填正极或负极)，发生__________(氧化反应或还原反应)
实验3中Mg作________，总反应：__________(同上)
（2）(6分)实验2中Mg电极反应式为__________________。
Al电极上的电极反应式为______________________，总的电池反应是_______________________。

某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理：
实验过程：组装如图所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象。一段时间后，观察到酸性KMnO₄。溶液颜色褪去。

（1）甲同学认为酸性溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：___________________
（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，即可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法：___________________
改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进。
资料一：溴乙烷在55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99％，而消去反应产物仅为1％。
资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快。
资料三：溴乙烷的沸点：38.2℃。
（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是________此时发生反应的化学方程式为：__________________________________
（4）结合资料二、三，你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是
①________________________________②________________________________

化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。

（1）碳与浓硝酸反应的方程式              。甲同学的实验应该在_____       中进行，才符合化学实验安全性的要求。
（2）乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，所以他认为甲同学观点是错误的，他的理由是                (用化学方程式表示)，所以他认为应该检验          (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。
（3）请用平衡移动原理解释B装置的作用                   （结合方程式与文字表述）。
（4）C装置中出现的现象是                        ，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO₃^－形式存在，写出生成该离子的离子方程式            。

有硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄，二元弱酸）溶液能将KMnO₄溶液中的MnO₄^－转化为Mn²⁺。某化学小组研究发现，少量MnSO₄可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）常温下，控制KMnO₄溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表。

实验 编号	温度	初始pH	0.1 mol/L草酸溶液/mL	0.01mol/LKMnO4溶液体积/mL	蒸馏水 体积/mL	待测数据（反应混合液褪色时间/s）
①	常温	1	20	50	30	t1
②	常温	2	20	50	30	t2
③	常温	2	40	__________	______	t3

（2）该反应的离子方程式_______________________________。
（3）若t₁＜t₂，则根据实验①和②得到的结论是_______________________________。
（4）请你设计实验验证MnSO₄对该反应起催化作用，完成下表中内容。

实验方案（不要求写出具体操作过程）	预期实验结果和结论
_________________________	_________________________

（5）化学小组滴定法测定KMnO₄溶液物质的量浓度：取ag草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O，摩尔质量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25. 00mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄酸化，再用KMnO₄溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO₄溶液VmL。滴定到达终点的现象是: _______________________；实验中所需的定量仪器有________________（填仪器名称）。该KMnO₄溶液的物质的量浓度为_______mol/L。

(17分)化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题：

I．图A为教材制备乙酸乙酯的实验装置，甲同学认为图B装置比A要好，则冷却水应从_____________口进入；乙同学认为图C装置效果更好，理由是__________________。
Ⅱ．“摩尔盐”[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]是分析化学中的重要试剂。已知：摩尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解。某学习小组欲探究其分解产物。
（1）【提出猜想】小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：
A．F₂O₃ SO₂  NH₃  H₂O          B．FeO SO₃ NH₃ H₂O
C．FeO SO₂  NH₃  H₂O          D．F₂O₃ SO₃ SO₂ NH₃  H₂O
根据所学知识，可确定______________不成立(填序号)
（2）【药品验纯】甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和__________溶液检验出“摩尔盐”中的三种离子；取一定量的“摩尔盐”配成溶液，取少量溶液置于试管中，向其中滴加____________(填试剂名称和实验现象)，则“摩尔盐”未因氧化而变质。
（3）【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。

①取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完全后打开K，再通入N₂，目的是_________。
②实验中观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为____________。
③实验验证取A中残留物少许加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO₄稀溶液，不褪色证明产物不含_______________。
（4）【实验结论与反思】通过实验现象和认真反思，上述猜想中一定正确的是_________(填序号)。

在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。
请回答下列问题：
（1）生成的黑色物质(单质)是     (填化学式)。
（2）这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是       (填化学式)，反应的化学方程式为         。
（3）据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有           (填序号)。

A．酸性

B．吸水性

C．脱水性

D．强氧化性

（4）将（2）中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液       ，说明这种气体具有       性；将（2）中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：                                          。
（5）能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？       (填“能”或“不能”)，若不能，请填写两种能鉴别的试剂            。

某同学在学习了乙醇的知识后，设计了如图所示的实验。操作步骤及观察到的现象如下：

①在试管里加入2 mL乙醇；
②把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰中加热变黑；
③立即将铜丝插入盛有乙醇的试管里，铜丝重新变为红色光亮，反复操作几次。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是_________________________________________。
（2）写出总的反应化学方程式___________________________________。
（3）在此过程中，铜丝的作用是_________________________________。

某学习小组为探究维生素C的组成和有关性质，进行了以下实验：
①取维生素C样品研碎，称取该试样0.704 g，置于铂舟并放人燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，样品逐渐消失最后无任何残留物，将生成物(仅有两种物质)先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重0.288 g和1.056 g，生成物完全被吸收。
②将少许研碎的维生素C样品和适量的紫色石蕊试液充分混合后，溶液颜色变红。
请解答下列问题：
（1）称取的试样中，含有氢原子的物质的量是    mo1；碳元素的质量是      g。
（2）维生素C中      (填“含”、“不含”或“无法确定是否”)有氧元素，理由是根据实验数据可知                   。如你回答“含”有，请计算称取的试样中氧原子的物质的量并填入下一空格中；如你回答“不含”等，则下一空格不必填写。称取试样中氧原子的物质的量为           mol。
（3）如果要确定维生素C的分子式，你认为还需要知道的信息是              。
（4）维生素C和紫色石蕊试液混合后，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有       (填“酸”、“碱”或“中”)性。查阅有关资料显示，维生素C具有还原性。请以淀粉溶液、碘水为试剂，写出验证维生素C具有还原性的实验方法和现象：            。

I下列实验操作或对实验事实的描述中正确的是_______________
①石油的分馏实验必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度，其中冷凝管起到冷凝回流的作用
②将0.1mol•L^﹣1的NaOH溶液与0.5mol•L^﹣1的CuSO₄溶液等体积混合制得氢氧化铜浊液，用于检验醛基
③不慎将苯酚溶液沾到皮肤上，立即用酒精清洗
④配制银氨溶液：在一定量AgNO₃溶液中滴加过量氨水即可
⑤分离苯和苯酚的混合液，加入少量浓溴水，过滤
⑥将10滴溴乙烷加入1mL10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子．
II某校学生为探究苯与溴发生反应的原理，用如图装置进行实验．

根据相关知识回答下列问题：
（1）实验开始时，关闭K₁，开启K₂和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始．过一会儿，在（Ⅲ）中可能观察到的现象是____________________________________
（2）整套实验装置中能防止倒吸的装置有________________（填装置序号）．
（3）反应结束后要使装置（I）中的水倒吸入装置（Ⅱ）中．这样操作的目的是______________________
（4）你认为通过该实验后，有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是_______________________