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

Na₂CO₃是很重要的化学物质，某学生拟在实验室中制备Na₂CO₃。下面是他的制备实验过程：
将50mL NaOH溶液吸收CO₂气体，制备Na₂CO₃溶液。为了防止通入的CO₂气体过量，生成NaHCO₃，他设计了如下实验步骤：
（Ⅰ）用25mL NaOH溶液吸收过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；（Ⅱ）小心煮沸溶液1～2分钟；（Ⅲ）在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。
请回答下列问题：
（1）．在（Ⅰ）中，刚通入CO₂时发生的反应是                                  ；而后又发生反应                                    。（请写出化学方程式）
（Ⅱ）中煮沸溶液的目的是                                             。
（Ⅲ）中混合另一半NaOH溶液后发生的反应是                  （请写出离子方程式）
评价该同学能否制得较纯净的Na₂CO₃？                。（填“能”或“不能”）
（2）．按该同学的设计，第（Ⅰ）步实验装置如下：

①装置A使用的试剂是              （固体）和             溶液；
②装置B使用的试剂最好是           （选择：水、饱和NaOH溶液、饱和Na₂CO₃溶液、饱和NaHCO₃溶液），作用是                        ；如果不用B装置，最终得到的Na₂CO₃溶液中可能存在的杂质有                           。

某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。

（1）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是          ，其作用是          。
（2）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是                     。B中应放置的液体是          （填字母）。
a.水 b.酸性KMnO₄                            c.浓溴水                             d.饱和NaHSO₃
（3）取6.4g铜片和12mL 18.4mol·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。某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是          
②下列药品能用来证明反应结束后烧瓶中确实有余酸的是          （填字母）。
a.铁粉                                           b.银粉                                  c.碳酸氢钠溶液               d.氯化钡溶液
（4）为定量测定余酸物质的量浓度，某同学进行了如下设计：先测定铜片和浓硫酸反应产生的SO₂的量，再计算余酸的物质的量浓度。测定SO₂的量的方案很多，下列方案可行的是
          （填字母）
a.将装置中产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
b.将装置中产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液中，反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.将装置中产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液中，反应完全后过滤，洗涤干燥、称量沉淀

某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀（可能含有CuO、CuS、Cu₂S，其中CuS和 Cu₂S不溶于稀盐酸、稀硫酸）进行探究，实验步骤如下：
Ⅰ．将光亮铜丝插人浓硫酸，加热；
Ⅱ．待产生大量黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；
Ⅲ．冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ产生气体的化学式为               ．
（2）向含微量 Cu²⁺试液中滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，能产生红褐色沉淀．现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中，充分振荡以后，再滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是               ．
（3）为证明黑色沉淀含有铜的硫化物，进行如下实验：

装置	现象	结论及解释
	①A试管中黑色沉淀逐渐溶解 ②A试管上方出现红棕色气体 ③B试管中出现白色沉淀	a．现象②说明褐色沉淀具有          性． b．试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为

（4）CuS固体能溶于热的浓硫酸，请用有关平衡移动原理加以解释：           ．
（5）为测定黑色沉淀中Cu₂S 的百分含量，取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀，在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^﹣+5Cu₂S+44H⁺═10Cu²⁺+5SO₂↑+8Mn²⁺+22H₂O
6MnO₄^﹣+5CuS+28H⁺═5Cu²⁺+5SO₂↑+6Mn²⁺+14H₂O
反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液反应完全．则混合物中Cu₂S 的质量分数为                     ．

某种常见金属的部分性质如下：银白色固体，硬度较小，密度为2.70g/cm³，熔点为660.4℃，导电性、导热性、延展性良好。
（1）试推断该金属可能的一种用途______。
（2）)请提出你想探究的有关该金属化学性质的两个问题：①______；②______。
（3）请设计实验方案对你所提出的两个问题进行探究(简述步骤、现象及结论)：
①__________________________；②__________________________。

(创新题)做一个家庭小实验：
(1)将蜡烛点燃，并燃烧几秒钟，等火焰稳定后，在其上方撒下小苏打粉末，火焰会出现什么现象?
(2)不慎将食盐水洒在煤气灶上，观察火焰的颜色。
解释上述两实验现象产生的原因。

全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件，他将干净的铁钉分别同时放入A、B、C三支试管中进行研究。
（1）请你帮助该学生完成下列实验设计的内容：

编号	操作方法	实验目的
A		探究铁在干燥空气中的生锈情况
B	放入铁钉，注入蒸馏水浸没铁钉，并用植物油液封
C		探究铁在有空气和水封时的生锈情况

（2）一周后，编号为___________的试管中的铁钉最易生锈。
（3）用相同材料制作，经过相同时间防锈处理的铁栏杆，安装在南方比安装在北方更易生锈，其原因是_____________________________________________。
（4）在焊接铁管时，为了使接口更加牢固，常用稀盐酸清洗接口处的铁锈，该反应的化学方程式为_______________________________________________。

向0.1mol/L的草酸（H₂C₂O₄）溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快。对其原因，某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设，并设计了一系列实验进行探究：

实验组别	试管标号	所加药品	实验现象 （褪色时间）
一 （室温）	1	10ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液（用少量硫酸酸化）0.1mol/L的KMnO4溶液适量  + 少量硫酸锰固体	2s
2	10ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液（用少量硫酸酸化）0.1mol/L的KMnO4溶液适量	30s
二 （室温）	1	5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液 5滴0.1mol/L的KMnO4溶液+10滴稀硫酸	90s
2	5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液 5滴0.1mol/L的KMnO4溶液	100s
三 （65℃ 的水浴）	1	5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液 5滴0.1mol/L的 KMnO4溶液 +10滴稀硫酸	90s
2	5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液 5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +1ml稀硫酸	100s
3	5ml  0.1mol/L的草酸（H2C2O4）溶液 5滴0.1mol/L的KMnO4溶液 +2ml稀硫酸	120s

(1) 该研究性学习小组的实验目是：                                     。
（2）该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法，该方法
叫                     法；
（3）设计第一组实验对应的假设是                                              ；
（4）由第二组实验和第三组实验得出的结论有            （填序号）
①温度对该反应速率影响不大     
②硫酸对草酸和高锰酸钾溶液的反应有影响
③加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应，而加入大量硫酸，反应速率比较慢
④在酸性范围呢，PH值越小，可能对反应越有利
（5）据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：
                                                  。

(13分)下面是某学校研究化学反应中能量变化情况的实验：(氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应)

下表是某学生根据上述实验方案和步骤列表整理的实验事实和结论：

实验步骤	实验现象	得出结论
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物	有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝
用手触摸烧杯下部	感觉烧杯变凉
用手拿起烧杯	烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起	玻璃片脱离上面烧杯底部
反应完后移走烧杯上的多孔塑料Q片，观察反应物	混合物成糊状

(1)请你根据实验现象得出相应的实验结论填入上表中。
(2)用化学方程式表示上述反应为_________________________________________________。

某兴趣小组用题图装置探究氨的催化氧化．

（1）氨催化氧化的化学方程式为．
（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是反应（填"吸热"或"放热"）．
（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是．
（4）为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置（填装置代号）；化合物为（只写一种），的作用是．

某化学课外活动小组，从化学手册上查得硫酸铜在500 ℃以上按下式分解：CuSO₄CuO+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，便决定设计一验证性实验探索测定反应产生的SO₂、SO₃和O₂的物质的量，并经计算以此确定该条件下CuSO₄分解反应方程式中各物质的化学计量数。实验可能用到的仪器如下图所示：

实验测得数据及有关结果如下：
①准确称取6.0 g无水CuSO₄；②干燥管总质量在实验结束时增加了2.4 g；③测出量筒中水的体积后，折算成排水的气体，在标准状况下的体积为280 mL；④实验结束时，装置F中的溶液变为NaHSO₄溶液(不含其他杂质,且O₂在其中的损耗可忽略不计)。试回答下列问题：
(1)按装置从左至右的方向，各仪器连接顺序为                              (填代号)。
(2)装置F的作用是                                                             。
(3)装置D的作用是                                                            。
(4)确定装置E的进、出口的原则是：                                            。
(5)首先应计算的是物质               的体积；通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式：                                
(6)该实验设计中，可能给测定带来误差最大的装置是___________________(填代号)。

实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和固体NaOH的混合物，极易与空气中水蒸汽和CO₂反应而变质。某同学对一瓶久置的“碱石灰”作了如下探究：
（1）【猜想】
猜想Ⅰ：没有变质，“碱石灰”只含有CaO、固体NaOH；
猜想Ⅱ：已完全变质，“碱石灰”全部变成了CaCO₃和Na₂CO₃。
（2）【实验】如下图所示：

a、CaO与水反应的反应方程式为                                   。
b、操作③中玻璃棒的作用是                                         。
c、操作④发生化学反应的离子方程式为                                   ；
（3）【判断】
a．若Ca(OH)₂、CaCO₃和Na₂CO₃投入到水中不会放热，则由操作②现象判断：猜想Ⅱ
        （填：成立、不成立）
b．由操作⑤⑥的现象判断：滤液中含有           （写化学式）；由此判断猜想Ⅰ
          （填：成立、不成立）。
c．综合a和b的结论，判断该样品变质情况为                     。

(12分)实验室有一瓶密封不严的漂白粉，请利用以下仪器和试剂，完成该漂白粉成分的探究。试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol/LHCl、品红溶液、新制澄清石灰水。
(1) 提出假设：假设一：该漂白粉未变质，含________________________。
假设二：该漂白粉全部变质，含________________________。
假设三：该漂白粉部分变质，含CaCl₂ , Ca(ClO)₂ ,CaCO₃
(2)进行实验：在答题卡上完成下表(不必检验Ca²⁺、Cl^-)

	实验步骤	预期现象和结论
①	用A试管取少量澄清石灰水备用，用B试管取少量样品，再向B试管加入__________	若无气体放出且澄清石灰水未见浑浊，则假设________成立：
②
③

过碳酸钠（2Na2CO₃·3H₂O₂）是一种多用途的新型消毒剂，可有效杀灭“甲型    H1N1流感”病毒。已知过碳酸钠是一种可溶于水的白色细小颗粒状粉末，50℃可分解，其3％的水溶液的pH约为10.5，过碳酸钠具有Na2C03和H202的双重性质。
（1）为探究过碳酸钠的性质，某同学用试管取适量过碳酸钠溶液，滴加酚酞试液。开始可能观察到的现象是             ，产生此现象的原因是            （用离子方程式表示），微热并振荡试管后又可能观察到            现象。
（2）已知过碳酸钠遇稀硫酸可产生两种气体。某化学课外活动小组利用以下装置完成了系列实验。  

请回答下列问题：
①甲同学用装置I验证产生的两种气体，B中盛有足量的Ba（OH）₂溶液，若观察到的现象是              ，则证明有              气体生成；简述验证另一种气体的方法                                                  ；
②乙侧学把上述装置组合，用于测定2Na2CO₃·3H₂O样品中Na₂CO₃的含量。按气流从左到右的方向，装置I、II、III的连接顺序是                      （填装置序号）；  B、E中应分别盛放              、           ；装置III中通空气的目的是                                 。

某校课题研究小组的同学们为了探究“二氧化碳在什么条件下和过氧化钠反应”。甲同学设计了如下的实验探究:
实验一：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应:
在干燥的试管Ⅱ中装入Na₂O₂,立即塞紧该试管的试管塞（试管塞上两导气管上的K₁和K₂处于关闭状态），在试管Ⅰ内装入试剂X后，按图连好装置，打开K₁和K₂，通入CO₂。几分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅲ中，观察到木条不复燃，且Ⅱ中的淡黄色没有变化。
实验二：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应：
在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验一，观察到木条复燃，且Ⅱ中的淡黄色变为白色。

Ⅰ       Ⅱ    Ⅲ
试回答下列问题：
（1）在实验一中，试剂X是              ，其作用是                               。
（2）在实验二中，试剂Y是              。
（3）在装入Na₂O₂后，立即塞紧试管塞，且关闭K₁和K₂的目的是                      
                                           ；
（4）试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是                                                  。
（5）根据上述两个对比实验的现象，甲同学得到的结论是：
                                                                         。

兴趣小组的学生根据Mg与CO₂反应原理推测钠也能在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（写化学式）。
（2）为了使反应随开随用，随关随停，上图方框内应选用    装置（填上图字母代号）。
（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1装置的操作，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Na₂O和C：