专题2《研究物质的基本方法》单元测试卷
一、单选题
1.下列各组混合物中,不能用分液漏斗分离的是
A.乙酸和乙醇 B.正己烷和水
C.乙酸乙酯和水 D.汽油和水
2.用生物材料聚乳酸制作成可降解餐具作为冬奥会选手吃饭时的“饭碗”,聚乳酸属于
A.氧化物 B.单质 C.有机物 D.碱
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.标准状况下,11.2L CH4所含C—H键的数目为2NA
B.10 g质量分数为46%的酒精(C2H5OH)溶液中含有的氧原子数为0.4NA
C.18g重水(D2O)中所含中子数为10NA
D.常温常压下,7.8g的Na2O2固体和足量的水蒸气反应,转移电子的数目为0.1NA
4.仪器名称为“分液漏斗"的是
A. B. C. D.
5.装运乙醇的包装箱应贴的常用危险化学品分类标识是( )
A. B. C. D.
6.考古时利用14C测定文物的年代,下列关于14C的说法正确的是
A.核外电子数为8 B.质子数与中子数之差为8
C.与14N互为同位素 D.能与O2反应生成14CO2
7.下列图示装置正确且能达到实验目的的是
A B C D
转移溶液 固液分离 提纯Al(OH)3胶体 蒸馏提纯
A.A B.B C.C D.D
8.我国科学家为世界科技发展做出了重要贡献,下列属于我国科学家研究成果的是
①新一代抗疟药——双氢青蒿素的合成
②提出原子学说——为近代化学发展奠定基础
③首次蛋白质的人工合成——结晶牛胰岛素
④发现元素周期律——把化学元素及其化合物纳入统一的理论体系
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
9.某小组用浓硫酸配制250mL 1.0硫酸溶液,配制过程如下:
①用量筒量取一定体积的浓硫酸于烧杯中,再向烧杯中加入适量的蒸馏水,搅拌,冷却至室温;
②将第①步所得溶液用玻璃棒引流至500mL容量瓶中;
③用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液直接倒入容量瓶中;
④向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相平,并摇匀、装瓶、贴标签。标签写着“1.0硫酸溶液”。
上述表述中。存在的错误共有
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
10.下列物质间的转化不能通过一步化合反应实现的是
A.Fe→Fe3O4 B.Fe→FeCl3
C.FeCl2→Fe(OH)2 D.FeCl3→FeCl2
11.下列属于置换反应的是
A. B.
C. D.
12.将下列物质按酸、碱、盐、氧化物分类排列,正确的是
A.硫酸、纯碱、生石灰、氧气 B.HCl、烧碱、硝酸钾、干冰
C.NaHSO4、酒精、CaCO3、水 D.硝酸、熟石灰、苛性钠、甲烷
13.下列能达到实验目的的是( )
A. B. C. D.
14.有一在空气中暴露过久的生石灰,经分析其中含氢氧化钙为a%,含碳酸钙b%,现取一定量的该固体,加入到100mL 1 mol/L的盐酸中,为了反应掉过量的酸,需继续往反应后的溶液中加m克的原样品,由此可知蒸发中和后的溶液可得固体质量为:
A.5.55 B.7.55 C.11.1 D.无法计算
15.取1000.3和3000.2的硫酸注入500容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中的物质的量浓度是
A.0.21 B.0.36 C.0.56 D.0.18
二、填空题
16.可用于分离或提纯的方法有:①分液;②盐析;③过滤;④重结晶;⑤升华;⑥渗析;⑦萃取;⑧加热分解;⑨蒸馏或分馏。
(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒_________________;
(2)除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-____________;
(3)除去乙醇中溶解的少量食盐____________;
(4)分离石油中各种不同沸点范围的成分____________;
(5)除去固体碘中的少量碘化钠____________;
(6)除去氧化钙中的碳酸钙____________;
(7)将苯和乙醚的混合物分离____________;
(8)从溴苯和水中分离出溴苯____________。
17.实验室用氯化钠固体配制50g质量分数为6%的溶液,实验步骤为计算、_______、量取、溶解:水的密度近似看做,量取水时所选用量筒的规格应为_______(填“10mL”“50mL”或“100mL”)。
18.回答下列问题:
(1)相同质量的O2和SO2,所含分子的数目之比为_______,所含氧原子的物质的量之比为_______;
(2)实验室需要0.10 mol/L的硫酸980mL,某同学欲用密度为1.84 g/cm、溶质的质量分数为98%的浓硫酸进行配制,需量取98%浓硫酸的体积为_______mL,若向容量瓶转移溶液时,有少量液体溅出,则会使所配制的溶液物质的量浓度_______(填“偏高”,“偏低”或“不变”)。
三、实验题
19.如图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签,试根据有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为_______mol/L
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是_______。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度 C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.3mol/L稀盐酸。
①该学生需要量取_______mL上述浓盐酸进行配制。
②配制溶液中所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、_______、_______、胶头滴管。
③配制过程中,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次)_______;
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓盐酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约30mL)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2cm处
④在配制过程中,下列实验下列实验操作,造成溶液浓度偏低的是_______。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面
B.用量筒量取浓盐酸后,洗涤量筒2~3次,洗涤液也转移到容量瓶
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容
D.摇匀后发现液面低于刻度线,再用胶头滴管加水至刻度线
20.实验室配制480mL0.100mol/LNa2CO3溶液回答下列问题,现有下列仪器:A.烧杯 B.100mL量筒 C.药匙 D.玻璃棒 E.天平
(1)配制时还缺少的仪器是_____。
(2)应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体的质量为_____。
(3)若实验遇下列情况,溶液的浓度偏低的是_____。
A.溶解后没有冷却即进行定容
B.定容时仰视容量瓶的标线
C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
D.向容量瓶中转移溶液时溶液流到容量瓶外面
21.(1)配制 500 mL 浓度为 0.2 mol·L-1 稀硫酸,需用量筒量取密度为 1.84 g·cm-3 溶质质量分数为98%的浓 H2SO4 __________mL,然后再与适量水混合稀释,待________ 后,再转移 到____中,定容,摇匀。
(2)在实验(1)中,其他操作均正确,但定容时俯视刻度线,会导致所配制的溶液中溶质的物质的量浓度_________ (填“大于”“小于”或“等于”)0.2 mol·L-1。
(3)在实验(1)中,转移溶液至容量瓶中时洒落少许,则所配制的溶液中溶质的物质的量浓度 (填 “大于”“小于”或“等于”)______________0.2 mol·L-1。
四、计算题
22.实验室中现用Fe与盐酸反应制取22.4L H2(标准状况下)。
(1)消耗Fe的物质的量为________
(2)如果选用所贴标签为2.0mol L-1的盐酸,至少需该盐酸________升?
参考答案:
1.A
【详解】A.乙酸和乙醇互溶,不能用分液漏斗分离,A正确;
B.正己烷和水不互溶,分层,能用分液漏斗分离,B错误;
C.乙酸乙酯和水不互溶,分层,能用分液漏斗分离,C错误;
D.汽油和水不互溶,分层,能用分液漏斗分离,D正确;
故选A。
2.C
【详解】聚乳酸是含碳的化合物,含有碳、氢、氧三种元素,不属于氧化物、单质、碱,属于有机物,故选C。
3.C
【详解】A.标况下,11.2L CH4的物质的量为0.5mol,一个CH4中含有4条C-H键,故含C—H键的数目为2NA,A项正确。
B.10g46%的酒精含有4.6g酒精和5.4g水,4.6g酒精为0.1mol,含有0.1molO原子,5.4g水为0.3mol,含有0.3molO原子,总共含有的氧原子数为0.4NA,B项正确。
C.D2O的相对分子质量为20,18g重水(D2O)中所含中子数不是10NA,C项错误。
D.Na2O2+2H2O==2NaOH+O2↑,反应中只有Na2O2发生了得失电子,1mol Na2O2转移电子数为1NA,7.8g Na2O2物质的量为0.1mol,转移电子数为0.1NA,D项正确。
故答案为:C。
4.A
【详解】根据各仪器的结构特点可知,A为分液漏斗,B为蒸馏烧瓶,C为容量瓶,D为圆底烧瓶,故答案为A。
5.D
【详解】乙醇为易燃物质,常温下是液体,装运乙醇的包装箱上应贴上常见危险化学品分类标识中的易燃液体标识;
答案选D。
6.D
【分析】核素符号中左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数,质量数=质子数+中子数,核电荷数=质子数=原子序数,据此分析解答。
【详解】A.14C的质子数为6,则核外电子数为6,故A错误;
B.14C的质子数为6,则中子数为14-6=8,则质子数与中子数之差为8-6=2,故B错误;
C.14C与 14N的质子数不同,不属于同一种元素,不是同位素,故C错误;
D.在化学反应中,原子的质量数没有改变,则14C能与O2反应生成14CO2,故D正确;
故选D。
7.C
【详解】A.向容量瓶中转移溶液时需要玻璃棒引流,A错误;
B.过滤时漏斗颈下端紧靠烧杯内壁,B错误;
C.胶体不能透过半透膜,溶液可以,该装置可以提纯Al(OH)3胶体,C正确;
D.蒸馏时温度计测量的是蒸汽温度,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管出口处,D错误;
答案选C。
8.C
【详解】①新一代抗疟药-双氢青蒿素的合成,我国科学家屠呦呦,并因此获得诺贝尔医学奖;
②道尔顿提出原子论,标志着近代化学发展的开始,为近代化学发展奠定基础。
③1965年我国化学家在实验室里实现人工全合成结晶牛胰岛素;
④俄国化学家门捷列夫提出元素周期律;
我国科学家研究成果的是①③。
故选C。
9.C
【详解】①稀释浓硫酸时,应该把浓硫酸倒入水中,用玻璃棒不断搅拌,故①错误;
②将第①步所得溶液用玻璃棒引流至500mL容量瓶中,故②正确;
③用蒸馏水洗涤量筒、烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液用玻璃棒引流至500mL容量瓶中,故③错误;
④向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相平,故④错误;
所以上述表述中。存在的错误共有3处,故C正确;
故答案:C。
10.C
【详解】A.Fe和氧气发生化合反应生成Fe3O4,符合题意,故A正确;
B.铁与氯气发生化合反应生成氯化铁,符合题意,故B正确;
C.FeCl2和可溶性碱发生复分解反应得到Fe(OH)2和盐,不符合题意,故C错误;
D.FeCl3和铁发生化合反应生成FeCl2,符合题意,故D正确;
故答案选C。
11.A
【详解】A.2Mg+CO22MgO+C的反应物是单质和化合物,生成物也是单质和化合物,属于置换反应,故A正确;
B.2HClO2HCl+O2↑属于分解反应,不是置换反应,故B错误;
C.CO+CuOCO2+Cu是两种氧化物反应生成单质和氧化物,不属于置换反应,故C错误;
D.2FeCl3+Cu═CuCl2+2FeCl2 的生成物是两种化合物,不属于置换反应,故D错误;
故答案为A。
12.B
【分析】根据物质的分类和酸、碱、盐以及氧化物的概念进行分类,酸指电离出的阳离子全部为氢离子的化合物;碱指电离出的阴离子全部为氢氧根离子;盐是由金属阳离子或铵根离子与酸根组成的化合物;氧化物有两种元素组成,且有一种为O元素,且表现负价。
【详解】A.硫酸属于酸,纯碱是碳酸钠属于盐,生石灰属于氧化物,氧气属于单质,故A错误;
B.HCl属于酸,烧碱是氢氧化钠,属于碱,硝酸钾属于盐,干冰是二氧化碳,属于氧化物,故B正确;
C.NaHSO4属于盐,酒精是有机化合物,不属于碱,CaCO3属于盐,水属于氧化物,故C错误;
D.硝酸属于酸,熟石灰是氢氧化钙,属于碱,苛性钾是氢氧化钾,属于碱,甲烷属于有机物,故D错误;
故选:B。
13.A
【详解】A. 分离两种互不相溶的液体时,可用分液漏斗分离,符合题意,A正确;
B. 用浓硫酸干燥氯气时,气体从长导管进,短管出,与题意不符,B错误;
C. 移液时应用玻璃棒引流,与题意不符,C错误;
D. 蒸发时,用玻璃棒搅拌,使液体受热均匀,与题意不符,D错误;
答案为B。
14.A
【详解】氢氧化钙与盐酸的反应方程式为Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O,碳酸钙CaCO3与盐酸的反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,为了反应掉过量的酸,需继续往反应后的溶液中加mg的原样品,最后蒸干得到氯化钙,根据氯守恒,盐酸有0.1mol即Cl-有0.1mol,则CaCl2有0.05mol,所以可得固体质量为0.05×111=5.55g,故答案为A。
15.B
【详解】100mL 0.3mol/硫酸溶液中含有硫酸的物质的量为0.3mol/L×0.1L=0.03mol,300mL 0.2mol/L的硫酸溶液中含有的硫酸子物质的量为0.2mol/L×0.3L=0.06mol,配制的500mL溶液中含有硫酸总物质的量为0.03mol+0.06mol=0.09mol,含有氢离子的物质的量为0.09mol×2=0.18mol,混合液中H+的物质的量浓度为c(H+)==0.36mol/L,故选B。
16. ③ ⑥ ⑨ ⑨ ⑤ ⑧ ⑨ ①
【详解】(1)碳酸钙不溶于水,所以除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3颗粒用过滤的方法;
(2)胶体不能通过半透膜,但离子可以通过,所以除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl-用渗析的方法;
(3)乙醇沸点较低,所以除去乙醇中溶解的少量食盐用蒸馏的方法;
(4)利用沸点不同分离物质用蒸馏或分馏的方法分离;
(5)碘能升华,所以除去固体碘中的少量碘化钠用升华的方法;
(6)碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳,所以除去氧化钙中的碳酸钙加热分解的方法;
(7)苯和乙醚的沸点不同,差距较大,所以用蒸馏的方法分离;;
(8)溴苯不溶于水,所以从水中分离出溴苯用分液的方法。
17. 称量 50mL
【详解】实验室用氯化钠固体配制50g质量分数为6%的溶液,首先计算配制溶液所需氯化钠和水的质量,再称量所需的氯化钠和量取水,最后进行溶解。溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数,配制50g质量分数为6%的溶液,需氯化钠的质量=50g×6%=3g;溶剂质量=溶液质量-溶质质量,则所需水的质量=50g-3g=47g。从减小实验误差的角度去选择量筒的量程,量筒量程选择的依据有两点:一是尽量保证测量一次,二是量程要与液体的取用量最接近,应用规格为50mL的量筒量取水的体积,故答案为:称量;50mL。
18.(1) 2:1 2:1
(2) 5.4 偏低
【详解】(1)根据n=可知,它们的物质的量之比与摩尔质量成反比,等质量的O2和SO2,它们的物质的量之比=64g/mol:32g/mol=2:1;根据N=nNA可知,O2和SO2所含分子数目之比=O2和SO2物质的量之比=2:1;每个O2和SO2所含氧原子数均为2,故所含氧原子的物质的量之比为2:1;答案为2:1;2:1;
(2)实验室需要0.10 mol/L的硫酸980mL,应选择1000mL容量瓶,密度为1.84g/cm3、溶质的质量分数为98%的浓硫酸物质的量浓度为:= 18.4mol/L,设需要浓硫酸体积为v,则依据溶稀释过程中溶质的物质的量不变得:18.4mol/L 1000mL = 0.10mol/LV,解得v = 5.4mL;若向容量瓶转移溶液时,有少量液体溅出,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低。
19. 12 BD 12.5 500mL容量瓶 量筒 BCAFED AD
【详解】(1),即该浓盐酸的物质的量浓度为12mol/L,故答案为12;
(2) 任何溶液都是均一稳定的分散系,取用任意体积的该盐酸溶液时,其密度和浓度不变,而体积不同时,溶质的物质的量不同,溶液中离子的数目也不同,故选BD;
(3) ①,V浓=12.5mL,故答案为:12.5;
②配制溶液中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、量筒、胶头滴管,故答案为:容量瓶、量筒;
③配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤为:计算、称量(或量取)、溶解(或稀释)并冷却至室温、转移、洗涤、振荡、定容、倒转摇匀、装瓶贴标签其正确的操作顺序是BCAFED,故答案为:BCAFED;
④A.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面,导致量取的浓盐酸体积偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故A正确;
B.用量筒量取浓盐酸后,洗涤量筒2~3次,洗涤液也转移到容量瓶,导致量取的浓盐酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,溶液浓度偏高,故B错误;
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容,冷却后液面下降,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故C错误;
D.摇匀后发现液面低于刻度线,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴水到刻度线,导致溶液的体积V偏大,溶液的浓度偏低,故D正确;
故选AD。
20.(1)500mL容量瓶、胶头滴管
(2)14.3g
(3)BD
【详解】(1)配制一定物质的量浓度溶液步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,用到的仪器:天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,配制460mL溶液,应选择500mL容量瓶;还缺少的仪器是500mL容量瓶、胶头滴管。
(2)配制460mL 0.100mol/LNa2CO3溶液,实际应配500mL溶液,需要碳酸钠晶体的质量=0.5L×286g/mol×0.100mol/L=14.3g。
(3)A.溶解后没有冷却便进行定容,冷却后,溶液体积减小,溶液浓度偏大,A错误;
B.定容时仰视容量瓶的标线,导致加入蒸馏水体积偏大,溶液浓度偏低,B正确;
C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对溶液的体积和溶质的物质的量都不产生影响,溶液浓度不变,C错误;
D.向容量瓶中转移溶液时溶液流到容量瓶外面,会导致溶质质量减少,溶液浓度偏低,D正确;
故选BD。
21. 5.4 冷却至室温 500 mL 容量瓶 大于 小于
【分析】(1)由浓硫酸配制稀硫酸,硫酸溶质的物质的量不变,根据稀释原理,可得,c稀V稀=c浓V浓,c浓硫酸===18.4mol/L,则V浓=,浓硫酸稀释过程中会放出大量的热,在转移至容量瓶前需要冷却至室温,再转移至500ml容量瓶中;
(2) 在实验(1)中,其他操作均正确,但定容时俯视刻度线,容量瓶中溶液的体积偏小,
会导致所配制的溶液中溶质的物质的量浓度偏高;
实验(1)中,转移溶液至容量瓶中时洒落少许,导致溶质的物质的量减少,则所配制的溶液中溶质的物质的量浓度偏小。
【详解】(1)由浓硫酸配制稀硫酸,硫酸溶质的物质的量不变,根据稀释原理,可得,c稀V稀=c浓V浓,c浓硫酸===18.4mol/L,则V浓=,浓硫酸稀释过程中会放出大量的热,在转移至容量瓶前需要冷却至室温,再转移至500mL容量瓶中,
故答案为:5.4;冷却至室温;500 mL 容量瓶;
(2) 在实验(1)中,其他操作均正确,但定容时俯视刻度线,容量瓶中溶液的体积偏小,会导致所配制的溶液中溶质的物质的量浓度大于0.2 mol·L-1,
故答案为:大于;
(3)在实验(1)中,转移溶液至容量瓶中时洒落少许,导致溶质的物质的量减少,则所配制的溶液中溶质的物质的量浓度小于0.2 mol·L-1,
故答案为:小于。
【点睛】本题易错点在配制溶液时的误差分析,利用c==,根据溶质物质的量和溶液体积的变化情况分析所配制溶液的浓度变化。
22. 0.1mol 0.1L
【分析】反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,根据n=V÷Vm计算氢气物质的量,根据方程式计算消耗Fe、HCl的物质的量,再根据V=n÷c计算需要盐酸体积。
【详解】标况下2.24L氢气物质的量为 =0.1mol,
所以n(Fe)==0.1mol
n(HCl)==0.2mol
需要2.0mol·L-1的盐酸体积为 =0.2L,
答:(1)消耗Fe的物质的量为0.1mol;
(2)消耗2.0mol·L-1的盐酸体积至少为0.1L。
【点睛】本题考查化学方程式计算,比较基础,注意对基础知识的理解掌握,注意物质的量在化学方程计算中的应用,注意解题格式的规范。