第1章《认识化学科学》测试卷
一、单选题
1.NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
B.将含0.1molFeCl3的饱和溶液滴入沸水中,加热至红褐色,水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
C.25℃时,pH=3的醋酸溶液中含H+的数目为0.001NA
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数小于0.2NA
2.下列关于钠的氧化物的说法正确的是
A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B.Na2O与Na2O2中阳、阴离子的个数比不相同
C.将金属钠切开,表面变暗,最终得到淡黄色固体
D.保持温度不变,向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2,充分反应后,溶液中Na+浓度增大
3.化学推动着社会的进步和科技的发展.下列说法错误的是
A.过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B.漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂,又可作游泳池的消毒剂
C.由生铁铸造的下水井盖的硬度大、抗压,含碳量比钢低
D.利用某些放射性同位素释放的射线可以有种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
4.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.摩尔是一个基本物理量
B.含有2NA个氢原子的水,其物质的量为1 mol
C.0.5 mol氧气所含氧元素为NA
D.2 mol NaCl中含离子数2NA
5.下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.NaCl溶液溶液
B.
C.
D.
6.配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到的仪器是
A. B. C. D.
7.相同质量的SO2和SO3,下列关系正确的是
A.含硫原子个数比为1∶1 B.含氧原子个数比为2∶3
C.含硫元素质量比为4∶5 D.含氧元素质量比为5∶6
8.化学科学与技术在宇宙探索、改进生活、改善环境与促进发展方面均发挥着关键性的作用。下列说法正确的是
A.指南针是我国古代的四大发明之一,制造指南针的磁性物质是FeO
B.湖南苗族银饰和江西景德镇彩瓷是我国特有的文化产品,其主要成分均为金属材料
C.人工合成淀粉不仅有利于解决人类的温饱问题,也有利于实现“碳中和”
D.北斗导航专用ASIC硬件结合国产处理器打造出的一颗真正意义的“中国芯”,其主要成分为SiO2
9.某学生运用所学知识研究钠的性质:将一粒金属钠和一块不锈钢片分别放在表面皿中,研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是
①假说法 ②实验法 ③分类法 ④比较法
A.②④ B.①②③④ C.①③ D.①②
10.NA阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.22 g D3O+中含有的中子数为10NA
B.1 mol P4S3()分子中含有非极性键的数目为3NA
C.1 L0.1 mol/L草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目为0.2NA
D.11.2 L(标准状况)氧气与足量钠反应,转移的电子数一定为NA
11.下列实验操作可以达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 探究浓度对反应速率的影响 向2支各盛有4mL0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液的试管中,分别加入2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液和2mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需的时间
B 配制1.00mol·L-1的NaOH溶液 称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,然后转移至100mL容量瓶中定容
C 探究固体表面积对反应速率的影响 称取相同质量的大理石和纯碱,加入到盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
D 探究淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解 取少量的水解液于试管中,先加适量的NaOH溶液,再滴入碘水,观察实验现象
A.A B.B C.C D.D
12.如图所示,在A处通入已经干燥的氯气,当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条逐渐褪色:当打开B处的弹簧夹后,C处的红布条看不到明显现象。则D瓶中盛放的溶液可能是
①饱和NaCl溶液 ②NaOH溶液 ③H2O ④浓硫酸
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
13.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述错误的是
A.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯漂白剂
B.烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类都属于化学变化
C.洁厕灵与“84”消毒液混用会产生有毒气体
D.漂白粉在空气中久置变质,是因为与空气反应生成的发生了分解
14.下列各物质中物质的量最多的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
A.0.5mol葡萄糖 B.常温常压下,48gO2
C.标准状况下,22.4LH2 D.2NA个水分子
15.下列说法不正确的是( )
A.实验室将钠保存在煤油或者石蜡油中
B.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面会逐渐变暗
C.发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
D.金属钠着火时,可以使用泡沫灭火器来灭火
二、填空题
16.利用下面两个装置进行钠及其化合物的性质验证实验(铁架台等辅助仪器已略去)。请回答下列问题:
(1)用图1装置做钠与水反应的实验:通过塑料瓶向U形管中加水使金属钠接触到水,同时挤压带玻璃珠的橡胶管,钠与水反应时U形管中液面的变化是___________;反应中钠熔化成一个闪亮的小球,说明的实验事实是___________。
(2)将倒入图2装置的烧林中,发现棉花能燃烧。实验中棉花包裹的淡黄色粉末物质为____(填化学式);烧杯底部垫细沙的目的是______;该淡黄色粉末与反应的化学方程式为____。
17.Ⅰ、铝土矿(主要成分为Al2O3,含有少量杂质)是提取铝的原料。提取铝的工艺流程如下:
(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应:___________。
(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式:___________。
(3)若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ、下图为几种物质的转化关系,其中A为金属,B为淡黄色固体粉末,每一物质均含有A元素。
(4)写出下列物质的化学式:
B___________,C___________,E___________,F___________。
(5)写出下列各步反应的化学方程式:
C→E___________;
C→F___________;
F→C___________。
18.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=_______。
三、计算题
19.镁、铝的混合物共0.2mol,溶于200mL4mol·L-1的盐酸溶液中,然后再滴加2 mol·L-1的NaOH 溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。请回答下列问题:
(1)当V1=160mL时,则金属粉末中m(Al)=_____________mol。
(2)V2~V3段发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则加入NaOH 溶液的体积V(NaOH)=____________mL。
(4)若镁、铝的混合物仍为0.2mol,其中镁粉的物质的量分数为a,改用200mL4 mol·L-1的硫酸溶解此混合物后,再加入840mL 2 mol·L-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,则a的取值范围为_______________________。
20.当汽车受到猛烈撞击时,汽车的安全气囊内的NaN3会瞬间引发反应,生成两种单质保护司机不受伤害,某安全气囊猛烈撞击时会产生53.76L(已折算到标准状况下)的气体,请计算该气囊中需要装入NaN3的质量______。(写出计算过程)
21.现将10.6gNa2CO3固体溶于水配成体积为1L的溶液,回答下列问题:
(1)该溶液中Na+的浓度是___________ mol L 1,向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为___________
(2)现有某浓度的浓盐酸,该盐酸的密度d=1.2g/cm3,质量分数w = 36.5%,计算该盐酸的物质的量浓度是___________mol/L。
(3)欲将题干中的Na2CO3完全反应生成CO2气体,则至少需要(2)中的盐酸___________mL,生成的CO2气体的体积是___________mL (标况下)。
四、实验题
22.碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。
制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3 ①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳 ②Ka=0.169mol·L-1
KIO3 ①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇 ②碱性条件下易发生反应: ClO-+ IO3- =IO4 -+ Cl-
回答下列问题:
步骤Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3
(1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______。
(2)装置 B 中的 CCl4 可以加快反应速率,原因_______。
(3)反应结束后,获取 HIO3 溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、________和_______。
步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3
(4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3 的产量。
(5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。
(6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2 饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2 饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______。
步骤Ⅲ纯度测定
(7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3 的质量分数为_______。[M(KIO3)=214.0 g·mol-1]
23.下列为实验室常用仪器
(1)下列各组混合物中,能用仪器E进行分离的是___________。
a.水中的泥沙 b.氯化钠和水 c.水和苯
(2)配制100mL0.1mol·L-1NaCl溶液,实验中一定要用到的仪器为___________(填序号),还缺少的一种玻璃仪器为___________(填仪器名称),在定容时若俯视容量瓶刻度线则会使实验结果___________(填“偏大、偏小、无影响”)
(3)如图是实验室中模拟工业分馏石油的装置。
回答下列问题:
①指出图中的四处错误:___________、___________、___________、___________。
②装置中仪器A、B、C的名称分别是A ___________;B___________;C___________
24.某同学欲配制溶液,配制过程如下:
(1)在配制过程中,除需要烧杯、玻璃棒外还必需的玻璃仪器有___________。
(2)通过计算,该同学应用托盘天平称取___________gNaOH固体。
(3)在称量NaOH固体后,进行了下列操作,正确的顺序是___________(填序号)。
①等待溶液温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
③在盛氢氧化钠的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④盖上瓶塞,上下颠倒摇匀,将所配溶液转移至指定试剂瓶中,贴上标签。
⑤用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
(4)下列操作使所配溶液的物质的量浓度偏大的有___________(填写字母)。
A.称量时用了生锈的砝码;
B.往容量瓶转移时,有少量液体溅出;
C.NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中;
D.定容时俯视刻度线;
E.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线。
参考答案:
1.A
【详解】A.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为:,A正确;
B.FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子是多个Fe( OH)3的聚集体,所以0.1mol FeCl3水解形成的Fe( OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,B不正确;
C.醋酸的体积未知,不能计算出H+的物质的量,C不正确;
D.根据反应H2+I2 2HI可知,反应前后分子数目不变,分子总数仍为0.2NA,D不正确;
故选A。
2.A
【详解】A.脱脂棉燃烧需要具备两个条件,一是氧气助燃,二是达到着火点,该现象能够说明时放热反应且有氧气生成,A正确;
B.Na2O是由Na+与O2-构成,阳离子和阴离子个数比均为2:1;Na2O2是Na+与构成,阳离子和阴离子个数比也为2:1,B错误;
C.Na暴漏与空气中表面变暗,生成的白色的氧化钠,不能产生过氧化钠,C错误;
D.过氧化钠与水反应后生成氢氧化钠,因为是饱和烧碱溶液,所以温度不变溶液中NaCl饱和溶液的浓度仍然不变,则溶液中钠离子浓度不变,D错误;
故合理选项是A。
3.C
【详解】A.过氧化钠与人呼出的二氧化碳或水蒸气反应均生成氧气,过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,故A正确;
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙具有强氧化性,能使蛋白质变性而杀菌消毒;同时漂白粉在空气中会和二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂,故B正确;
C.生铁中的含碳量为2%~4.3%,钢中的含碳量为0.03%~2%,生铁含碳量高,生铁硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料,故C错误;
D.放射性同位素可以用于透视和放疗,因此可以给金属探伤、诊断和治疗疾病,故D正确;
答案选C。
4.B
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,不是基本物理量,故A错误;
B.1个水分子中含有2个H原子,含有2NA个氢原子的水分子数是NA,,故B正确;
C.0.5mol氧气所含1mol氧原子,氧原子数是NA,故C错误;
D.根据NaCl= Na++Cl-,2mol NaCl中含离子数4NA,故D错误;
答案选B。
5.B
【详解】A.盐酸的酸性强于碳酸,故氯化钠溶液和二氧化碳气体不反应,故A错误;
B.氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,可以转化,故B正确;
C.钠和氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳气体反应生成碳酸钠和氧气,不能转化为碳酸氢钠,故C错误;
D.铁和氯气反应生成氯化铁,不能转化为氯化亚铁,故D错误;
故选B。
6.B
【详解】配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到的仪器一般有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶和胶头滴管等。选项A~D中的仪器分别是蒸发皿、容量瓶、坩埚、表面皿,因此配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到的仪器是容量瓶,答案选B。
7.D
【详解】SO2和SO3的摩尔质量分别是64g/mol、80g/mol,根据n=m÷M知,相同质量时n与M成反比,所以二者的物质的量之比=80g/mol:64g/mol=5:4,则
A.根据N=nNA知,其分子数与n成正比,所以分子个数之比=5:4,每个分子中都含有一个S原子,所以S原子总数=5:4,故A错误;
B.根据N=nNA知,其分子数与n成正比,所以分子个数之比=5:4,二氧化硫分子中含有两个O原子、三氧化硫分子中含有3个O原子,所以O原子总数=(5×2):(4×3)=5:6,故B错误;
C.二氧化硫和三氧化硫的物质的量之比为5:4,每个分子中都含有一个S原子,所以S元素的物质的量之比为5:4,则根据m=nM知,S元素的质量与n成正比,所以S元素的质量之比=5:4,故C错误;
D.二氧化硫分子中含有两个O原子、三氧化硫分子中含有3个O原子,所以二氧化硫、三氧化硫中O原子的物质的量之比=(5×2):(4×3)=5:6,根据m=nM知,O元素的质量之比等于物质的量之比,所以O元素质量之比=5:6,故D正确;
故选D。
8.C
【详解】A.制造指南针的磁性物质是Fe3O4,故A错误;
B.苗族银饰和景德镇彩瓷是我国特有的文化产品,苗族银饰的主要成分为金属材料,而景德镇彩瓷的主要成分为无机非金属材料,故B错误;
C.二氧化碳与氢气合成淀粉,可以将二氧化碳回收利用并转化为有机物,因此人工合成淀粉不仅有利于解决人类的温饱问题,也有利于实现“碳中和”,故C正确;
D.硅属于半导体材料,芯片的主要成分为晶体Si,故D错误;
故选C。
9.A
【详解】同时研究钠和不锈钢的稳定性,对二者性质进行比较,即采用比较法,通过做实验研究二者稳定性,故采用了实验法,因此②④符合题意,故选A。
10.B
【详解】A.1个D3O+中含11个中子,22 g D3O+中含有的中子数为11NA,故A错误;
B. 分子中P-P键为非极性键,1 mol P4S3含有非极性键的数目为3NA,故B正确;
C.草酸是弱酸,1 L0.1 mol/L草酸(H2C2O4)溶液中含有H+的数目小于0.2NA,故C错误;
D.11.2 L(标准状况)氧气的物质的量是0.5mol,与足量钠反应,若生成氧化钠,转移2mol电子,若生成过氧化钠,转移1mol电子,故D错误;
选B。
11.A
【详解】A.不同浓度的草酸和相等浓度的高锰酸钾反应,草酸浓度越大反应速率越快,这样可以探究相同条件下,溶液浓度对反应速率的影响,故A正确;
B.配制1.00mol·L-1的NaOH溶液,称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解后冷却至室温后转移至100mL容量瓶,并且要对溶解用的烧杯和玻璃棒进行洗涤2~3次,将洗涤液一并转入容量瓶,若不进行洗涤,溶质的量会减少,所配溶液浓度偏低,实验操作不能可以达到实验目的,故B错误;
C.大理石和纯碱的化学成分不同,性质不同,与盐酸的反应快慢不同,故不能用题述实验操作探究固体表面积对反应速率的影响,故C错误;
D.碘遇淀粉变蓝,若实验中淀粉过量或水解不完全,加入碘水反应后的溶液会变蓝,不能证明淀粉是否水解,检验淀粉在稀硫酸催化条件下是否发生水解,取少量的水解液于试管中,应先加入碱中和稀硫酸,再加入少量新制氢氧化铜悬浊液,加热,观察是否出现砖红色沉淀,若产生砖红色沉淀,则证明淀粉水解,故D错误;
答案选A。
12.B
【分析】干燥的Cl2没有漂白性,湿润的Cl2具有漂白性;当关闭B处的弹簧夹时,C处的红布条逐渐褪色,说明干燥的Cl2变为湿润的Cl2;当关闭B处的弹簧夹后,C处的红布条看不到明显现象,说明干燥的Cl2无变化。
【详解】①关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到饱和NaCl溶液中,干燥的Cl2变为湿润的Cl2,C处的红布条逐渐褪色;
②关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到NaOH溶液中,干燥的Cl2被吸收,C处的红布条看不到明显现象;
③关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到H2O中,干燥的Cl2变为湿润的Cl2,C处的红布条逐渐褪色;
④关闭B处的弹簧夹时,干燥的Cl2通入到浓硫酸中,干燥的Cl2无变化,C处的红布条看不到明显现象;
综上所述,D瓶中盛放的溶液可能是①③,故选B。
13.D
【详解】A.氯气与烧碱溶液反应生成次氯酸钠,氯气和石灰乳反应生成次氯酸钙,故A正确;
B.烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类都有新物质生成,都属于化学变化,故B正确;
C.洁厕灵与“84”消毒液混用,盐酸和次氯酸钠发生氧化还原反应生成氯气,故C正确;
D.漂白粉在空气中久置变质,是因为次氯酸钙与空气中的二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,反应生成的HClO发生了分解生成HCl和氧气,故D错误;
选D。
14.D
【详解】A.0.5mol葡萄糖,其物质的量为0.5mol;
B.48gO2的物质的量为=1.5mol;
C.标准状况下,22.4LH2的物质的量为=1mol;
D.2NA个水分子的物质的量为=2mol;
物质的量大小为D>B>C>A,物质的量最多的是D,故选D。
15.D
【详解】A.钠与空气中的氧气、水蒸气均能反应,与煤油、石蜡油不反应且密度比煤油、石蜡油大,故实验室将钠保存在煤油或者石蜡油中以隔绝空气,A正确;
B.Na暴露在空气与氧气反应生成了氧化钠,颜色逐渐变暗失去金属光泽,B正确;
C.碳酸氢钠不稳定受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,因此能使糕点疏松多孔,C正确;
D.泡沫灭火器产生CO2和泡沫,Na着火生成Na2O2,Na2O2与水、CO2能反应生成O2,O2是助燃剂,且钠与水反应生成氢气,故钠着火不能用泡沫灭火器灭火,应该用沙子扑灭,D错误。
答案选D。
16.(1) U形管右端液面下降,左端液面上升(或有液体进入塑料瓶) 钠与水的反应剧烈,放出大量热,钠的熔点低
(2) 防止棉花燃烧时产生的热量使烧杯炸裂
【详解】(1)挤压带玻璃珠的橡胶管,使橡胶管和玻璃珠之间出现空隙,U形管内气压和外界大气压相同,可以从左端注入水。钠与水反应生成氢气,气体将液体压向U形管左端。反应中钠熔化成一个闪亮的小球,说明反应放出的热量可以使钠熔化,钠的熔点低;
(2)淡黄色的能与反应生成,该反应是放热反应,反应放出的热量达到了棉花的着火点,使棉花燃烧。为了防止棉花燃烧时产生的热量使烧杯炸裂,应在烧杯底部垫上一层细沙。
17.(1)Al2O3+2OH-=2+H2O
(2)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
(4) Na2O2 Na2CO3 NaOH(或NaCl) NaHCO3
(5) Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH(或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O)(答案合理即可) Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
【解析】(1)
铝土矿的主要成分为Al2O3,为两性氧化物,与氢氧化钠反应离子方程式为:Al2O3+2OH-=2+H2O;
(2)
为保证把偏铝酸钠溶液种的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀,应通入足量二氧化碳气体,发生的化学反应为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(3)
铝土矿的主要成分为Al2O3,为两性氧化物,即可与氢氧化钠反应又可与盐酸反应,故若第①步加入的是盐酸,则发生反应的离子方程式:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(4)
根据A为金属,B为淡黄色固体粉末,可知A为Na,B为Na2O2,前后联系,可知D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种,由Na2O2的性质可知,C必为Na2CO3,则F为NaHCO3,由Na2CO3→E可知,E为NaOH或NaCl,由D→C知,E为NaOH时,D只能为Na2O;当E为NaCl时,D可以为Na2O或NaOH;
(5)
根据小问(4)可知,C为Na2CO3、E为NaOH或NaCl,故 C→E 反应方程式为:Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH(或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O)(答案合理即可);F为NaHCO3,故C→F反应方程式为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;F→C反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
18.(1)353L
(2)11.9mol L-1
【详解】(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。
19. 0.08 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 400 0.6≤a<1
【详解】(1)当V1=160mL时,此时溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液,由Na+离子守恒可知,n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol。200mL 4mol L-1的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为:4mol/L×0.2L=0.8mol,设混合物中含有MgCl2为xmol、AlCl3为ymol,则:根据Mg原子、Al原子守恒有:x+y=0.2,根据Cl-离子守恒有:2x+3y=0.8-0.32=0.48,联立方程解得:x=0.12、y=0.08,所以金属粉末中:n(Mg)=0.12mol、n(Al)=y=0.08mol;(2)V2~V3段发生氢氧化钠溶解氢氧化铝的反应,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(3)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,此时溶液是NaCl溶液,根据Cl-离子和Na+离子守恒有:n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L×0.2L=0.8mol,所以需要加入氢氧化钠溶液体积为:V(NaOH)=0.8mol÷2mol/L=0.4L=400mL;(4)由于为金属混合物,则a<1,Al的物质的量为:0.2(1-a)mol,反应后的混合溶液中再加入840mL 2mol L-1的NaOH溶液,所得沉淀中无Al(OH)3,则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠,根据铝元素守恒可知:n(NaAlO2)=0.2(1-a)mol,根据钠离子守恒,应满足:n(NaOH)≥2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),即0.84×2≥2×0.2×4+0.2(1-a),解得:a≥0.6,所以a的取值范围为:故0.6≤a<1。
点睛:本题考查了有关混合物反应的计算,题目难度较大,对于图象题,要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分,结合方程式对有关问题进行分析;具体计算时注意守恒思想的运用,使计算简化。最后一问的计算注意利用好数学中的极值法。
20.104g
【详解】当汽车受到猛烈撞击时,汽车的安全气囊内的NaN3会瞬间引发反应,生成两种单质,反应的化学方程式为2NaN32Na+3N2↑,则
解得m(NaN3)=104g
答:气囊中需要装入NaN3的质量为104g。
21. 0.2 11.7g 12.0 16.7 2240
【详解】(1)10.6gNa2CO3固体即物质的量为,溶于水配成体积为1L的溶液,碳酸钠物质的量浓度为,则该溶液中Na+的浓度是0.2mol L 1,向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1即钠离子物质的量为0.4 mol L 1×1L=0.4mol,因此还需要加入NaCl物质的量为0.2mol,需加入NaCl的质量为0.2mol×58.5 g mol 1=11.7g;故答案为:0.2;11.7。
(2)现有某浓度的浓盐酸,该盐酸的密度d=1.2g/cm3,质量分数w =36.5%,计算该盐酸的物质的量浓度是;故答案为:12.0。
(3)根据关系式Na2CO3~2HCl,欲将题干中的Na2CO3完全反应生成CO2气体,则至少0.2molHCl即需要(2)中的盐酸,生成0.1molCO2气体即标准状况下体积是0.1mol×22.4L mol 1=2.24L L =2240mL;故答案为:16.7;2240。
22. KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O I2和Cl2易溶于CCl4,增大了反应物浓度 分液漏斗 玻璃棒 HIO3+OH =IO3 +H2O ClO 乙醇(或“酒精”“C2H5OH”) 过量的SO2能将IO3-、I2等还原为I 85.60%
【分析】步骤Ⅰ用Cl2氧化I2制取HIO3:A装置制备氯气,B装置Cl2氧化I2制取HIO3,C装置吸收尾气;步骤Ⅱ用KOH中和HIO3制取KIO3(1)从实验原理和装置图可知,装置A由氯酸钾和浓盐酸制取氯气,同时生成KCl和水,据此书写;(2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度却很大,能增大反应物浓度,据此可得;(3)依据物质信息可知,B中反应后产生的碘酸主要在水溶液中且与CCl4互不相溶,所以必须采用分液法以获取碘酸溶液;
(4)KOH和HIO3发生中和反应生成KIO3和水,据此书写;中和之前溶液中存在较多Cl2,中和时Cl2转化为ClO-,根据已知“碱性条件下易发生反应:ClO-+IO3-=IO4-+Cl-”分析;(5)根据KIO3难溶于乙醇分析;(6)SO2具有还原性,过量的SO2将IO3-、I2等还原为I-;(7)取0.1000 g产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量KI溶液,发生反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O,用0.1000 mol L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,依据KIO3~3I2~6S2O32-关系式即可计算结果。
【详解】(1)装置A用于制取氯气,反应为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,故答案为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O;
(2)由于Cl2、I2在水中溶解度小,在CCl4中溶解度却很大,装置B中的CCl4能增大反应物浓度,使反应速率加快,故答案为:I2和Cl2易溶于CCl4,增大了反应物浓度;
(3)依据物质信息可知,B中反应后产生的碘酸主要在水溶液中且与CCl4互不相溶,所以必须采用分液法以获取碘酸溶液,分液需要的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒,故答案为:分液漏斗;玻璃棒;
(4)KOH和HIO3发生中和反应生成KIO3和水,HIO3属于弱电解质,在离子方程式中保留化学式,故离子方程式为:HIO3+OH =IO3 +H2O;中和之前溶液中存在较多Cl2,通过加热煮沸可以除去Cl2,避免中和时Cl2转化为ClO ,ClO-进一步将IO3 氧化为IO4 ,从而导致KIO3产量下降;故答案为:HIO3+OH =IO3 +H2O;ClO ;
(5)KIO3难溶于乙醇,加入适量乙醇可以使KIO3从溶液中析出,故往中和后的溶液中加入适量乙醇,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体;故答案为:乙醇(或“酒精”“C2H5OH”);
(6)依题意可知,少量饱和SO2水溶液能将KIO3还原为I2,但加入过量饱和SO2水溶液却无蓝色出现,说明过量的SO2能将IO3-、I2等还原为I ,故答案为:过量的SO2能将IO3-、I2等还原为I ;
(7)取0.1000g产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量KI溶液,发生反应:IO3 +5I +6H+=3I2+3H2O,用0.1000 mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的I2,有关系式:KIO3 3I2 6S2O32 ,则n(KIO3)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.024L=0.0004mol, 故产品中KIO3的质量分数为×100%=85.60%,故答案为:85.60%。
23. c ABD 玻璃棒 偏大 温度计水银球位置不在支管口处 未加石棉网 未加沸石 冷凝水上进下出 锥形瓶 蒸馏烧瓶 冷凝管
【详解】(1)仪器E为分液漏斗,常用于萃取分液,则:
a.水中的泥沙为固液不相溶混合物,用过滤的方法进行分离,需要用到的仪器为烧杯、普通漏斗和玻璃棒,a不符合;
b.氯化钠和水可采用蒸发结晶的方法进行分离,需要用到的仪器为蒸发皿、玻璃棒,b不符合;
c.水和苯为互不相溶的液体,可采用分液的方法进行分离,需要用到分液漏斗,c符合;
故答案选c;
(2)配制100mL0.1mol·L-1NaCl溶液,要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、100mL的容量瓶、胶头滴管和托盘天平等,故选ABD,还缺少的玻璃仪器是玻璃棒,在定容时若俯视容量瓶刻度线,使得最终溶液体积偏小,则浓度偏大;
(3)①该实验装置为蒸馏装置,图中共有以下4点错误:温度计水银球位置不在支管口处、未加石棉网、未加沸石、冷凝水上进下出;
②根据仪器结构可知,A为锥形瓶,B为蒸馏烧瓶,C为冷凝管。
24.(1)100mL容量瓶、胶头滴管
(2)4.0
(3)③①⑤②④
(4)ACD
【解析】(1)
实验室没有80mL规格的容量瓶,配制溶液,需要100mL的容量瓶;操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水加入烧杯),并用玻璃棒搅拌,加速溶解.冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2-3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀。所以所需仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管.
根据提供的仪器可知,还需仪器有100ml容量瓶、胶头滴管,
故答案为:胶头滴管、100mL容量瓶;
(2)
由于无80mL的容量瓶,故选用100mL的容量瓶,配制出100mL的1.00mol/L的溶液,100mL 1.00mol/L的氢氧化钠溶液中含有溶质的质量为:m=1.00mol/L×0.1L×40g/mol=4.0g,需要称量的氢氧化钠的质量为4.0g;
(3)
在称量NaOH固体后,③在盛氢氧化钠的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀;①等待溶液温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中;⑤用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶;②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切;④盖上瓶塞,上下颠倒摇匀,将所配溶液转移至指定试剂瓶中,贴上标签。
答案为③①⑤②④;
(4)
A.根据c=可知,若称量时用了生锈的砝码,则氢氧化钠的质量增加,因此浓度偏高,选项A符合;
B.往容量瓶转移时,有少量液体溅出,则溶质减少,浓度偏低,选项B不符合;
C.NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中,冷却后溶液的体积小于100mL,溶液的浓度偏高,选项C符合;
D.定容时俯视刻度线,则容量瓶中溶液的体积减少,浓度偏高,选项D符合;
E.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线,则溶液的体积增加,浓度偏低,选项E不符合;
答案选ACD。