专题2《研究物质的基本方法》单元检测题
一、单选题
1.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.蒸发时将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上,并加垫石棉网加热
C.使用CCl4萃取溴水中的溴时,振荡后需打开活塞使下层液体流出
D.用镊子取少量碳酸氢钠粉末
2.下列说法错误的是
A.新冠疫苗须冷藏存放,其目的是避免疫苗蛋白质变性
B.医用外科口罩的核心功能层聚丙烯熔喷布属于有机高分子材料
C.“神舟十号”返回舱使用了多种耐腐蚀、耐高温的复合材料
D.“嫦娥5号”抓取的月壤中含有的氦-3,可表示为3He
3.美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室在2006年10月16日宣布,该实验室科学家与俄罗斯科学家合作,利用俄方的回旋加速器设备,成功合成了118号超重元素,并观察到其存在了不到1毫秒时间。该元素原子的核内中子数与核外电子数之差是
A.118 B.297 C.61 D.179
4.实验室利用NaOH固体配制480mL0.1mol·L-1的NaOH溶液时,以下操作会使溶液的浓度偏高的是
A.用滤纸称量NaOH固体
B.溶解后没有冷却便进行定容
C.定容时仰视刻度线
D.将容量瓶中的溶液转移到试剂瓶的过程中,不慎有少量溶液溅出
5.甘油是一种常用的有机溶剂,可与水以任意体积比互溶,密度约为1.26g/mL,沸点约为290℃。分离水和甘油应采用的方法是
A.蒸馏 B.蒸发 C.过滤 D.萃取、分液
6.是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.固体中含阴、阳离子的总数为
B.时,的醋酸溶液中含有的数目为
C.和足量反应,生成的分子数目为
D.与等物质的量的硫粉完全反应时转移的电子数为
7.实验室模拟从废定影液[含Ag(S2O3)和Br-等]中回收Ag和Br2的流程如图所示,流程中涉及到的操作对应的实验装置错误的是
A.过滤 B.萃取分液
C.灼烧 D.蒸馏
8.下列溶液中Cl-的物质的量浓度与50 mL 1 mol/L FeCl3溶液中Cl-物质的量浓度相等是
A.100 mL 1mol/L NaCl溶液 B.75mL 1 mol/L MgCl2溶液
C.150 mL 3mol/L KClO3溶液 D.25 mL 1.5 mol/L ZnCl2溶液
9.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为
A.3:1 B.1:1 C.2:1 D.1:2
10.配制物质的量浓度为0.1mol L-1的Na2CO3溶液100 mL时,操作正确的是 ( )
A.用托盘天平称取1.06 g 无水碳酸钠,在烧杯中加适量水溶解,待冷却到室温后,将溶液转移到容量瓶中
B.在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水
C.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管小心吸出多余部分
D.定容时,若俯视,则所配溶液的浓度将偏低
二、填空题
11.在溶液中可发生反应:。实验室中使用过量的与溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_______。
12.“84消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,其被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,某“84消毒液”瓶体部分标签如图1所示,但该“84消毒液”通常需要稀释100倍(体积之比)后使用,请回答下列问题:
(1)此“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol/L(计算结果保留一位小数)。
(2)该同学参阅读该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如图2所示的仪器中配制溶液中不需要使用的是________(填仪器序号)。
②请计算该同学配制上述溶液需称取称量NaClO固体的质量为________g。
(3)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高是________(填序号)。
A.定容时俯视刻度线读数 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷至室温就转移定容 D.定容时水多用胶头滴管吸出
13.实验室使用的浓盐酸的溶质的质量分数一般为36.5%,密度为1.19g·cm-3。
(1)将_______升氯化氢(标准状况)通入1.00L水中可得到36.5%的浓盐酸。
(2)求该浓盐酸的物质的量浓度=_______。
14.(1)微粒AXn-核外有18个电子,则它的核电荷数为________,核内中子数为_______。
(2)由1H216O与2H217O所代表的物质中,共有__________种元素,_________种原子,16O、17O的关系为________。
(3)已知:碳元素有12C、13C、14C;氧元素有16O、18O,则它们能够形成______种CO2分子。
15.完成下表
核素 核电荷数 中子数 电子排布 元素所在周期 元素所在族
3 _______ _______ _______ _______
_______ _______ _______ 2 VI A族
_______ _______ 2,8,8 _______ _______
三、计算题
16.已知V L溶液中含m g,则该溶液中的物质的量浓度为______,的物质的量浓度为_____,溶质的物质的量浓度为_______。
17.将4.6g钠投入一定量的水中,充分反应,所得溶液加水稀释到500mL。求:
(1)4.6g钠的物质的量;___________
(2)反应中生成的气体在标准状况下的体积;___________
(3)所得溶液中,溶质的物质的量浓度。___________
18.现有一种泉水样品,1.0L这种泉水含有,多少升这种泉水中含有________?
四、实验题
19.氨基锂(LiNH2)是一种白色固体,熔点为390℃,沸点为430 ℃,溶于冷水,遇热水强烈水解,主要用于有机合成和药物制造。实验室制备少量氨基锂的装置如图所示(部分夹持装置已略):
(1)A中装置是用于制备氨气的,若制备氨气的试剂之一是熟石灰,则A中制气装置是______(从方框中选用,填序号);用浓氨水与生石灰反应也可制取NH3,反应的化学方程式为_______。
(2)试剂X是_________,装置D的作用是_______。
(3)实验中需要先向C通入一段时间的NH3再点燃C处酒精灯,这样做的目的是____,可根据E中____(填现象)开始给锂加热。
(4)某同学经理论分析认为LiNH2遇热水时可生成一种气体,试设计一种方案检验该气体:_______。
20.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]常用作化学试剂,也用于冶金、电镀等。
回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验硫酸亚铁铵强热时的分解产物,装置B的主要作用是___,装置C中可观察到的现象是___,由此可知硫酸亚铁铵分解的产物中有___。
(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A和如图所示的装置,进行实验验证:硫酸亚铁铵晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→____→____→____→____。___
②要证明分解产物中有SO2,开始加热前应___,证明产物中有SO2的实验现象为___;能证明分解产物中有SO3的实验现象是___。
参考答案:
1.C
【解析】A.洗净的锥形瓶和容量瓶有水,用于滴定实验和配制一定物质的量浓度的溶液时对实验无影响,不需要烘干,故A错误;
B.蒸发时将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上,蒸发皿是可以直接加热的仪器,不需要加垫石棉网,故B错误;
C.使用CCl4萃取溴水中的溴时,CCl4的密度大于水,振荡后静置,打开活塞使漏斗下端溶有单质溴的CCl4溶液从下口流出,故C正确;
D.用药匙取少量碳酸氢钠粉末,故D错误;
答案选C。
2.D
【解析】A.高温条件下,蛋白质易变性,在新冠疫苗须冷藏存放,其目的是避免疫苗蛋白质变性,故A正确;
B.聚丙烯属于有机高分子材料,故B正确;
C.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,“神舟十号”返回舱使用了多种耐腐蚀、耐高温的复合材料,故C正确;
D.“嫦娥5号”抓取的月壤中含有的氦-3,氦-3的质量数为3,可表示为He,故D错误;
选D。
3.C
【解析】原子符号左上角的数字为质量数,左下角的数字为质子数,则的中子数=质量数-质子数=297-118=179,核外电子数=质子数=118,故该元素原子的核内中子数与核外电子数之差为179-118=61,故C正确;
故选C。
4.B
【解析】A.氢氧化钠易潮解变质,用滤纸称量NaOH固体时,会导致配制的溶液中氢氧化钠的物质的量偏小,配制的溶液浓度偏低,故A错误;
B.NaOH固体溶解时放热,导致溶液温度高,受热膨胀,没有冷却便进行定容会导致溶液体积偏小,浓度偏高,故B正确;
C.定容时仰视刻度线会导致溶液体积偏大,浓度偏低,故C错误;
D.将容量瓶中的溶液转移到试剂瓶的过程中,有少量溶液溅出,会导致所配溶液中溶质的物质的量偏少,浓度偏低,故D错误;
故答案选B。
5.A
【解析】甘油和水互溶,不能用过滤、分液的方法分离,而二者沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故选A。
6.D
【解析】A.由和构成,的物质的量为0.1mol,含有的阴、阳离子总数为,故A错误;
B.未指明体积,无法计算,故B错误;
C.和的反应是可逆反应,0.1mol和足量反应,生成的分子数目小于,故C错误;
D.Cu和S反应生成,1mol Cu与等物质的量的硫粉完全反应时转移的电子数为,故D正确。
综上所述,答案为D。
7.D
【解析】A.由流程图可知,涉及到的操作有过滤,故A正确;
B.Br2的提纯涉及到了萃取分液,故B正确;
C.高温灼烧Ag2S可得金属Ag,需要坩埚等实验装置,故C正确;
D.蒸馏提纯溴,蒸馏时冷凝管应是直形冷凝管,不能用球形冷凝管,故D错误;
故选D。
8.D
【解析】50mL 1mol/L的FeCl3溶液所含Cl-物质的量浓度为1mol/L×3=3mol/L。
A.100 mL 1mol/L NaCl溶液中氯离子浓度为1mol/L,故A错误;
B.75mL 1 mol/L MgCl2溶液中氯离子浓度为:1mol/L×2=2mol/L,故B错误;
C.150 mL 3mol/L KClO3溶液中的Cl-物质的量浓度为0,故C错误;
D.25 mL 1.5 mol/L ZnCl2溶液中氯离子浓度为1.5mol/L×2=3mol/L,故D正确;
故选D。
【点睛】本题的易错点为C,要注意KClO3溶液中含有钾离子和氯酸根离子,没有氯离子。
9.A
【解析】Al和稀盐酸、NaOH溶液反应方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Al与足量稀盐酸、NaOH溶液反应时生成相同条件下的同体积氢气,说明生成氢气的物质的量相等,假设都是生成3mol氢气,消耗稀盐酸6mol、消耗NaOH溶液2mol,所以反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比=6mol:2mol=3:1,故答案为A。
10.B
【解析】A.托盘天平的精确度为0.1g,不能精确到小数点后两位,故A不选;
B.在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水,故B正确;
C.定容时,若加水超过刻度线,必须重新配置溶液,不可以用胶头滴管吸出,故C不选;
D.定容时俯视刻度线会导致所配溶液的体积偏小,浓度偏高,故D不选;
【点睛】实验室的托盘天平只能称量出小数点后一位的质量(单位:g),量筒也只能量取出小数点后一位的体积(单位:mL)。
11.防止析出
【解析】反应中加入过量KI的原因是在溶液中可发生反应:,KI3溶于水,增大碘的溶解度,防止析出,故答案为:防止析出。
12. 3.8 A 141.6g AC
【解析】(1)此“84消毒液”的物质的量浓度 ;
(2)①由于实验室无480mL容量瓶,故应选用500mL容量瓶,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤是称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀和装瓶可知所需的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管,不需要使用的是圆底烧瓶;
②需称取NaClO固体的质量为;
(3) A.定容时俯视刻度线读数,溶液体积偏小,所配溶液的物质的量浓度偏高,故选A;
B.定容需加蒸馏水,转移前,容量瓶内有蒸馏水,无影响,故不选B;
C.未冷至室温就转移定容,溶液体积偏小,所配溶液的物质的量浓度偏高,故选C;
D.定容时水多用胶头滴管吸出,溶质偏少,所配溶液的物质的量浓度偏低,故不选D;
选AC。
13.(1)353L
(2)11.9mol L-1
【解析】(1)根据溶质的质量分数的定义,可得出以下等量关系式:
解得:V(HCl)=353L。答案为:353L;
(2)依据有关物质的量浓度的计算公式,可以得出:
。答案为:11.9mol L-1。
【点睛】依据试题隐含信息,运算结果应保留三位有效数字。
14. 18-n A-18+n 2 4 同位素 9
【解析】(1)微粒AXn-核外有18个电子,则它的质子数是18-n,所以核电荷数为18-n,由于质量数是A,则核内中子数为A-(18-n)=A-18+n。
(1)由1H216O与2H217O所代表的物质中,共有H和O两种元素;含有1H、2H、16O、17O 原子,共4种原子。16O、17O的质子数相同、中子数不同,二者互为同位素。
(1)碳元素有12C、13C、14C;氧元素有16O、18O,选任意的两种O原子与C原子组成的CO2分子由12C16O18O、13C 16O18O、14C16O18O、12C 16O2、13C 16O2、14C 16O2、12C 18O2、13C 18O2、14C 18O2,能够形成9种CO2分子。
15. 4 2,1 2 I A族 8 10 2,8 18 22 3 0
【解析】的核电荷数为3、中子数为7—3=4,电子排布为2,1,位于元素周期表第二周期I A族;的核电荷数为8、中子数为18—8=10,电子排布为2,8,位于元素周期表第二周期VI A族;的核电荷数为18、中子数为40—18=22,电子排布为2,8,8,位于元素周期表第二三周期0族,故答案为:4;2,1;2;I A族;8;10;2,8;18;22;3;0。
16.
【解析】根据物质的量的浓度的计算公式计算,并根据化学式分析离子之间和离子与物质之间的比例关系。
【解析】,
,
,
。
【点睛】计算物质的量浓度的依据及关键:
计算溶质的物质的量浓度的基本依据是其概念,数学表达式为。关键是从已知条件中找出溶质的物质的量和溶液的体积,据此求出物质的量浓度。
17. 0.2mol 2.24L 0.4mol/L
【解析】钠与水反应:,根据相关关系式计算。
【解析】(1)4.6g钠的物质的量;
(2)由分析中的方程式可以知道:,;
(3) 反应后所得溶液的溶质是NaOH,设溶液中NaOH物质的量浓度为c(NaOH),根据分析中方程式 可以知道:。
18.500L
【解析】 ,,1L这种泉水中含,Mg2+,则含1molMg2+的这种泉水应为,
故答案为:500L。
19. ② CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑ 碱石灰或氢氧化钠或生石灰 防止水蒸气进入C中导致氨基锂水解 排尽装置中的空气,防止加热时Li与氧气反应 球形干燥管末端基本没有气泡冒出时 取适量LiNH2加入盛有热水的试管中,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,若观察到试纸变蓝,则证明有氨气生成
【解析】(1)实验室选用氯化铵与熟石灰加热的情况下制备氨气;CaO溶于水生成氢氧化钙并放出大量的热,OH-浓度增大,使NH3与水反应的平衡逆向移动,浓氨水受热分解生成氨气;
(2)X是用于干燥氨气的;因LiNH2溶于冷水,且遇热水强烈水解,据此分析D的作用;
(3)Li非常活泼,在加热条件下容易被空气氧化,需排尽装置中的空气;
(4)依据水解原理分析可知产物之一为氨气,根据氨气的性质选择检验方案。
【解析】(1)氯化铵与Ca(OH)2反应需要加热且有水生成,故应选用②;CaO与氨水反应生成NH3与Ca(OH)2,化学方程式为:CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑,故答案为②;CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑;
(2)由于锂能与水反应,故B是干燥装置,可用NaOH、生石灰或碱石灰做干燥剂干燥NH3;氨基锂溶于冷水、遇热水强烈水解,因此D的作用是防止E中水蒸气进入C中导致生成的氨基锂水解,故答案为碱石灰或氢氧化钠或生石灰;防止水蒸气进入C中导致氨基锂水解;
(3)加热时锂易与空气中的氧气反应,故先通入NH3的目的是将装置中的空气排尽,E的作用是吸收尾气NH3,NH3极易溶于水,故当E中球形干燥管末端基本无气泡冒出时,说明装置中的空气基本排尽,故答案为排尽装置中的空气,防止加热时Li与氧气反应;球形干燥管末端基本没有气泡冒出时;
(4)LiNH2水解时产物应是LiOH和NH3,可用湿润的红色石蕊试纸或pH试纸检验NH3,故方案可设计如下:取适量LiNH2加入盛有热水的试管中,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸,若观察到试纸变蓝,则证明有氨气生成。
20. 吸收分解产生的酸性气体 溶液变红 NH3 D→H→G→F 先通一段时间N2 装置G中有白色沉淀生成 装置H中有白色沉淀生成
【解析】由图可知,硫酸亚铁铵在A中受热分解后,B中碱石灰用于吸收分解产生的酸性气体(SO3、SO2),酚酞水溶液可以用来检验产物氨气并溶解氨气;
【解析】(1) 硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]受热分解,分解时会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体,根据装置图可知,碱石灰可以吸收酸性气体,氨气遇到酚酞溶液会变红色,所以装置C中可观察到的现象是溶液变红,装置B的主要作用是吸收分解产生的酸性气体;
(2) ①要检验生成SO3(g)、SO2(g),在甲组实验中的装置A产生气体后,经过安全瓶后通过足量氯化钡溶液检验SO3并充分吸收SO3,再通过过氧化氢和氯化钡溶液检验SO2,用浓氢氧化钠除去尾气SO2,故连接顺序为:A→D→H→G→F; ②SO2易被氧化,应先除去装置中的空气,则应通一段时间N2,H中出现白色沉淀说明有SO3,G中由白色沉淀说明过氧化氢将二氧化硫氧化生成硫酸钡沉淀,故答案为:先通一段时间N2;装置G中有白色沉淀生成;装置H中有白色沉淀生成。