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

某学习小组设计了如图所示的实验方案来制取次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中：①为氯气发生装置；②试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；
③试管里是滴有酚酞的NaOH溶液；④为尾气吸收装置。
请填写下列空白：
（1）实验前必须对整套装置进行的操作是                       ；
（2）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过__________（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有    （填写下列编号字母）的净化装置。
a．碱石灰              b．饱和食盐水
c．浓硫酸              d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）写出②装置中发生的离子反应方程式                               ；
（4）实验中可观察到③试管的实验现象是溶液褪色。某同学提出两种猜想：
猜想一：氯气与NaOH溶液发生反应使溶液褪色
猜想二：
请设计实验验证哪种猜想是正确的？

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。	反应快慢： Mg>Fe>Cu	反应物的性质越活泼，反应速率越快。

（1）甲同学的实验目的是__________________________________________；要得出正确的实验结论，还需控制的主要实验条件是___________________________________。
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用右图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是______________________；应该测定的实验数据是_____________________________。
实验二：某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H⁺浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应没有影响；
原因Ⅱ：____________________________________________________________________；
原因Ⅲ：Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅳ：Cl^-、SO₄^2-均对反应具有促进作用，但Cl^-影响更大；
原因Ⅴ：____________________________________________________________________。
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片纯度、质量、表面积均相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H⁺)相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中。
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化。
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固体，观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中______________________，实验b中________________________，则说明原因Ⅲ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl^-对反应具有加速作用。

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了有关实验：

（1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请直接在原图上把导管补充完整。
（2）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请写出铜跟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下列药品中能够用来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．氯化钡溶液        C．银粉         D．碳酸氢钠溶液
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，某位同学进行了如下设计：
先测定铜与浓硫酸反应产生SO₂的量，再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO₂的量的方法有多种，请问下列实验方案中可行的是__________（填写字母编号）。其中计算结果余酸物质的量浓度比实际偏高的是_______________（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氢氧化钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
E．将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀（已知：硝酸具有强氧化性）
若A项不可行，请写出改进的方法：___________________（若A项可行则该空写“不用改进”）

为了验证木炭可被浓H₂SO₄氧化成CO₂，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：

（1）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：
A 接______，______接______，______接______；
（2）仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO₂乙中_________，丙中______________；
（3）丁中酸性KMnO₄溶液的作用是_____________________________；
（4）写出甲中反应的化学方程式_________________________________。

(19分)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究NO₂、NO与Na₂O₂反应的情况，提出假设并进行相关实验。
I．从理论上分析Na₂O₂和NO₂都既有氧化性又有还原性，于是提出如下假设：
假设1：Na₂O₂氧化NO₂；假设2：NO₂氧化Na₂O₂。
（1）甲同学设计如图装置进行实验：

①试管A中反应的离子方程式是___________。
②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B，向其中加入适量Na₂O₂粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。
③仪器C兼有防倒吸的作用，仪器C的名称为__________。
结论：甲同学认为假设2正确。
（2）乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是________________。乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：假设正确。则NO₂和Na₂O₂反应的化学方程式是_______________。
II．该研究性学习小组同学还认为NO易与O₂发生反应，应该更易被Na₂O₂氧化。查阅资料：2NO+Na₂O₂==2NaNO₂；2NaNO₂+2HCl==2NaCl+NO₂↑+NO↑+H₂O：酸性条件下，NO能与MnO₄^-反应生成NO₃^-和Mn²⁺。
（3）丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na₂O₂的反应。

①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N₂，目的是____________________。
②B中观察到的主要现象的是_________(填字母编号)。
a．铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色
b．有红棕色气泡产生
c．有无色气泡产生
③C、E中所盛装的试剂不能是______(填字母编号)。
a．无水硫酸铜      b．无水氯化钙       c．碱石灰       d．生石灰
④F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。
⑤充分反应后，检验D装置中产物的方法是：取D装置中产物少许，__________________，则产物是NaNO₂。

H₂O₂作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。为比较Fe^3＋和Cu^2＋对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题：

（1）定性分析：图甲可通过观察____________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl₃溶液改为Fe₂(SO₄)₃溶液更合理，其理由是_____________ 。
（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为_________，检查该装置气密性的方法是：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看                    ，实验中需要测量的数据是_____________________________________。
（3）加入0.1 mol MnO₂粉末于50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

写出H₂O₂在MnO₂作用下发生反应的化学方程式_________________________。
②A、B、C、D各点反应速率由大到小的顺序为__________。
③反应速率由D到A逐渐变化的原因是：随着反应的进行，反应物浓度逐渐________，（填 “增大”或“减小”）反应速率逐渐_________。（填 “加快”或“减慢”）
④计算H₂O₂的初始物质的量浓度为________ mol/L。(保留两位有效数字)

Cl₂和H₂O₂是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl₂氧化能力强于H₂O₂，能将H₂O₂氧化。为了验证该结论，学生设计了如下图所示的实验装置进行实验（夹持装置略去）。请回答下列问题。

（1）A中的方程式为                     （用单线桥标电子转移方向与数目）；
（2）试管B中饱和食盐水的作用                  ；
（3）试管C中加入5mL 30% 双氧水，发生反应的化学方程式____________________；
（4）试管D中充满10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是                  ；
（5）将浓盐酸注入圆底烧瓶A，当装置中的空气基本排尽后关闭止水夹，反应一段时间后试管D中的现象为                                             ，试管D中的气体检验方法为____________；
（6）有的同学对上述实验中D试管中的气体来源产生质疑，你认为可能的来源有：             （用方程式回答）。对于质疑可以采用对比实验来解决。

某化学实验小组的同学为探究和比较SO₂和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

（1）实验室用装置A制备SO₂。从物质类别看，SO₂属于______（填“酸性”、“两性”或“碱性”）氧化物；
（2）实验室用装置E制备Cl₂，写出该反应的离子方程式：_________________________。反应中的液体反应物在反应中所表现出的性质为：____     ___；
（3）反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液均褪色。停止通气后,再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：_____________________，D：_________________。
（4）另一个实验小组的同学认为SO₂和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们将制得的SO₂和Cl₂按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）____________________________。
（5）有人预测SO₂能使酸性高锰酸钾溶液褪色，你认为该预测是否合理？      （填“合理”或“不合理”），理由是                                           。

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。

（1）写出该反应的化学方程式                            ，其中氧化剂是                ，还原剂是                  。8．4g铁粉参加反应，转移电子              mol。
（2）玻璃管中石棉绒的作用是                       ，实验开始时应先点燃               ，实验结束时应先熄灭              。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                 ；烧瓶里应事先放置      ，其作用是                               。
（4）该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是             ，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是                       。
（5）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是            （用离子方程式表示）。
（6）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出与上述现象相关的反应的化学方程式             ，             。

（7）一段时间后，该同学发现（4）中未变红的溶液变成红色，说明Fe²⁺ 具有      性。由此可知，实验室中含Fe²⁺的盐溶液现用现配制的原因是                 ，并且配制含Fe²⁺的盐溶液时应加入少量     。

某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应，测定通常状况（约20℃，1 atm）下气体摩尔体积的方法。拟选用下列实验装置完成试验：

（1）该组同学必须选用的装置的连接顺序是（用管口字母，可不填满）：
A接（  ）（  ）接（  ）（  ）接（  ）
（2）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始稀硫酸能滴入锥形瓶中，一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因__________________。
（3）实验结束时，该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积？_______________。
（4）实验中准确测得4个数据：实验前铝硅合金的质量m₁ g，实验后残留固体的质量m₂ g，实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况下气体摩尔体积V_m＝_________。若合金中含铜，测得的V_m将________（偏大/偏小/无影响）。

（8分，每空1分）兴趣小组的学生根据Mg与CO₂反应原理推测Na也能在CO₂中燃烧，为了确定其产物并进行实验论证，某同学设计了下列装置进行实验（已知PdCl₂能被CO还原得到黑色的Pd）。请回答下列问题：

（1）上图装置2中应盛放                  溶液。
（2）为了使反应随开随用，随关随停，上图方框内应选用    装置（填下图字母代号）。

（3）检查装置的气密性完好并装好药品后，在点燃酒精灯前，应先进行装置1中的反应操作，待装置  （填数字编号）中出现      现象时，再点酒精灯，这步操作的目的是                       。
（4）①若装置6中有黑色沉淀生成，装置4中残留固体（只有一种物质）加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为                  。
②若装置6中溶液无明显现象，装置4中残留固体（有两种物质）加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式为                  。
（5）指导老师认为，不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳。当确认钠充分反应后，请你设计一个简单实验，验证装置4中的残留固体中是否有碳：           。

某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。

（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是___________                 _____。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是                 _____________________。
（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是____    __。

方案	反应物
甲	Cu、浓HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

（4）该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞H₂CO₃＞H₂SiO₃，则分液漏斗a中加入的试剂是___________，c中加入的试剂是_________，d中加入的试剂是_________；实验现象为___________________    。
但此实验存在不足之处，改进的措施是___________________________。

探究SO₂的性质。甲组同学将SO₂分别通入下列3种溶液中。

（1）试管a中观察到的现象是__________。
（2）试管b中观察到紫色褪去，说明SO₂具有的性质是__________。
（3）试管c中产生了能溶于稀盐酸的白色沉淀，该白色沉淀是__________。
（4）乙组同学多做了一组实验，他们将SO₂通入盛有1.0 mol/L Fe（NO₃）₃和BaCl₂的混合溶液（已知1.0 mol/L Fe（NO₃）₃溶液中c（H^＋）＝0.1 mol/L）的试管d中，得到了不溶于稀盐酸的白色沉淀。分析产生该白色沉淀的原因：
观点1：SO₂与Fe^3＋反应
观点2：在酸性条件下SO₂与反应
观点3：__________。
欲证明观点2，只需将试管d中Fe（NO₃）₃溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是__________（填字母）。
a．0.1 mol/L稀硝酸
b．1.5 mol/L Ba（NO₃）₂和0.1 mol/L HNO₃的混合溶液
c．6.0 mol/L NaNO₃和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液

某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值，其实验方案的要点为：①用直流电源电解CuCl₂溶液，所用仪器如下图所示。②在电流强度为I A，通电时间为t min后，精确测得电极上析出铜的质量为m g。

试回答：（1）连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示)：
E接      ，C接        ，        接F。
（2）写出B电极上发生的电极反应式：                           ；
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为                    ，
相应的离子方程式是                          。
（3）为精确测定电极上析出的铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是        。(选填下列操作步骤的编号)
①称量电解前电极质量            ②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后的电极      ④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量        ⑥再次低温烘干后称量至恒重
（4）已知电子的电量为1.6×10^-19C。试列出阿伏加德罗常数的计算式：N_A=         。

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了有关实验：

（1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请直接在原图上把导管补充完整。
（2）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请写出铜跟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下列药品中能够用来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．氯化钡溶液        C．银粉         D．碳酸氢钠溶液
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，某位同学进行了如下设计：先测定铜与浓硫酸反应产生SO₂的量，再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO₂的量的方法有多种，请问下列实验方案中可行的是__________（填写字母编号）。其中计算结果余酸物质的量浓度比实际偏高的是_______________（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氢氧化钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
E．将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀（已知：硝酸具有强氧化性）
若A项不可行，请写出改进的方法：___________________(若A项可行则该空写“不用改进”)