专题2研究物质的基本方法综合练习（含解析）2022-2023学年上学期高一化学苏教版（2019）必修第一册

专题2研究物质的基本方法综合练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学是一门从分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的学科。下列说法不正确的是
A．人们往往需要借助实验观测的事实对假设的正确与否进行检验
B．制陶、冶金及酿酒的过程中，一定都发生了化学变化
C．随着先进仪器的不断使用，研究化学已不再需要通过实验的方法
D．模型研究对科学家探索物质的微观结构有重要意义
2．某溶液中含有较大量的Cl-、、OH-三种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来。下列实验操作的操作顺序中，正确的是
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液 ④滴加Ba(NO3)2溶液
A．①②④②③ B．④②③②① C．①②③②④ D．④②①②③
3．下列分离混合物的实验方法中不正确的是
A．分离乙酸(沸点77.1 ℃)与某种液态有机物(沸点120 ℃)的混合物-蒸馏
B．从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3-热水溶解、降温结晶、过滤
C．用CCl4萃取碘水中的碘，液体分层后-下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
D．将溴水中的溴转移到有机溶剂中-加入乙醇萃取
4．分离提纯在化学研究中具有重要作用。由下图玻璃仪器组装的分离提纯装置错误的是
A．过滤装置用②⑩ B．蒸发结晶装置用①③
C．分液装置用⑥⑩ D．蒸馏装置用①④⑤⑦⑧
5．草酸亚铁晶体(FeC2O4 2H2O)是一种淡黄色粉末，某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。
下列说法正确的是
A．③中盛放足量的饱和NaHCO3溶液用于除去生成的CO2
B．加热前需要先向装置中通一段时间的N2
C．若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
D．实验结束后，若①中淡黄色粉末完全变成黑色，则产物一定为铁
6．下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约个分子
③就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1g
⑤物质的量浓度的单位都是
⑥硫酸的摩尔质量与硫酸的相对分子质量在数值上相等
A．3 B．4 C．5 D．6
7．下列关于物质的量浓度表述正确的是
A．在标准状况下，VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水，该氨水的物质的量浓度为mol/L
B．0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
C．将40g氢氧化钠固体溶于1L水中，物质的量浓度为1mol/L
D．实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数为36.5％，密度为1.19 g/cm3，则该浓盐酸物质的量浓度是11.9 mol/L
8．向和的混合溶液中加入溶液中的恰好完全沉淀，再加入足量强碱并加热使氨气完全逸出，收集到，则原溶液中的物质的量浓度为(单位：)
A． B． C． D．
9．有BaCl2和NaCl的混合溶液aL， 将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+离子完全沉淀， 消耗xmolH2SO4；另一份滴加AgNO3 溶液，使Cl-离子完全沉淀，消耗ymol AgNO3。则原混合溶液中的c(Na+)
A． mol·L-1 B．mol·L-1
C．mol·L-1 D． mol·L-1
10．现有盐酸和硫酸混合溶液100mL，其中c(Cl-)=1.6mol·L-1，，现将其分成两等份，往其中一份中滴加足量BaCl2溶液，产生2.33g白色沉淀，往另一份中投入足量铁片，放出标准状况下VL气体。下列判断正确的是
A．原混合酸中n(SO)=0.01mol
B．原混合酸中n(H+)=0.18mol
C．V=2.24
D．原溶液中HCl、H2SO4的物质的量之和为0.18mol
11．下列有关放射性核素氘的表述不正确的是
A．原子核外电子数为1 B．原子核内中子数为3
C．与化学性质基本相同 D．具有放射性
12．下列关于金属元素与非金属元素的叙述中，正确的是
A．非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数
B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值等于该元素原子核外最外层电子数
C．若某元素原子核外最外层电子数不超过2，则该元素一定是金属元素
D．若某元素原子核外最外层电子数为5，则该元素一定是非金属元素
13．某核素的质量数为A，其阴离子Xn-核外有x个电子。有关该微粒的描述正确的是
A．Xn-的原子核内一定有(A-x-n)个中子
B．Xn-的原子核内一定有(x-n)个质子
C．Xn-的最外层一定具有8电子稳定结构
D．Xn-的次外层一定排布了8个电子
14．RO中共有x个质子，R原子的质量数为A，则agRO中含有电子的物质的量为
A． B．
C．(x+n)mol D．
15．近日，中国科学院获得了全球第一条季节性河水钡同位素变化曲线，填补了同位素陆表系统循环研究的空白。下列说法正确的是
A．读作钡56 B．的中子数为82
C．的电子数为136 D．钡元素的质量数为138
二、填空题
16．近年来，科学家通过粒子加速器进行了一周的实验，获得了6个非常罕见的Fe原子，接着，科学家又使用特制的测量仪器观测到，这6个原子中有4个发生了衰变，这一实验证实了曾经预言的双质子衰变方式，即有一个原子同时放出两个质子的衰变方式。回答下列问题：
(1)Fe原子的核内中子数为___________，该原子的核外电子数为___________。
(2)以下关于Fe的叙述正确的是___________(填序号)。
A．Fe与Fe是两种核素
B．科学家获得了一种新元素
C．Fe的衰变不是化学变化
D．这种铁原子衰变放出两个质子后变成Fe
(3)某同学认为Fe在一定条件下也可与氧气反应，他的判断依据是___________。
三、实验题
17．铝镁合金是飞机制造、建筑等行业的重要材料。为测定某铝镁合金(不含其他元素)中铝的质量分数，将一定量铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，设计了下列实验方案进行探究。填写下列空白：
(1)同学们拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是_______→_______→_______；连接好装置首先应进行的操作是_______。
(2)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管的作用除了平衡气体压强，使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下以外，从精确测量氢气体积的角度分析，还有一个作用是_______。
②已知金属与酸的反应是放热反应，为了较准确测量室温、一个标准大气压下氢气的体积，在读反应前后量气管乙中液面的读数求氢气体积的过程中，除视线平视外还应注意_______(填字母)。
A．冷却至室温再读数
B．乙管中液面不再上升时应该及时读数
C．读数时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平
D．读数时不必使甲、乙中液面左右相平
③若实验用铝镁合金的质量为，测得氢气体积为(已转换成标准状况)，则合金中铝的质量分数为_______(保留两位小数)。
18．已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示，该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用，请回答下列问题：
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为___mol·L-1。
(2)某同学取100mL该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(Na+)=___mol·L-1。
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是___(填字母)。
A．如图所示的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制
C．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低
D．需要称量NaClO固体的质量为143.0g
(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸配制2L2.3mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中，H+的物质的量浓度为___mol·L-1；
②需用浓硫酸的体积为____mL。
四、计算题
19．在标准状况下，将224LHCl气体溶于635mL水中，所得盐酸的密度为1.18g·cm-3试计算：
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是___________、___________。
(2)取这种盐酸100 mL，稀释至1.18L，所得稀盐酸的物质的量浓度是___________。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1Na2CO3溶液中，逐滴加入上述稀释后的稀盐酸，边加边振荡。若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不超过___________mL。
(4)将不纯的NaOH样品1g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50mL2mol·L-1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL1mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到___________g固体。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A.人们往往根据自己的研究目标，依据一-定的理论基础，设计并进行实验再从实验数据或现象中得出假说:通过实验或理论证明假说正确与否，A正确；
B.制陶、冶金及酿酒过程中，都有新物质生成，属于化学变化，B正确；
C.化学是以实验为基础的学科，不会离开实验，C错误；
D.建立模型在科学研究中有着重要的作用，模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构，D正确；
故选C。
2．D
【分析】检验氯离子选择硝酸银溶液，检验氢氧根离子选择硝酸镁溶液，检验碳酸根离子选择硝酸钡溶液，用三种试剂将三种离子检验出来，每加一种试剂能够检验出一种离子，此时要注意每加入一种试剂只能与一种离子结合，来选择加入试剂顺序及操作步骤。
【详解】Cl-用含有AgNO3溶液检验，二者反应生成白色沉淀AgCl；CO用Ba(NO3)2溶液检验，二者反应生成白色沉淀BaCO3；OH-用Mg(NO3)2溶液检验，二者反应生成白色沉淀Mg(OH)2；Cl-、CO、OH-都和AgNO3反应，CO、OH-都和Mg(NO3)2溶液反应生成白色沉淀；只有CO和Ba(NO3)2溶液反应生成白色沉淀，为了防止干扰，应该先检验CO、再检验OH-；即正确顺序为④②①②③；
故选D。
3．D
【详解】A．两种有机物互溶且沸点相差较大，则选择蒸馏法分离，A正确；
B．NaCl和KNO3的溶解度受温度影响变化程度不同，则从含有少量NaCl的KNO3溶液中提取KNO3可采取热水溶解、降温结晶、过滤的方法，B正确；
C．分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，C正确；
D．乙醇与水互溶，则乙醇不能萃取溴水中的溴，D错误；
故选：D。
4．D
【详解】A．过滤需要用烧杯，漏斗和玻璃棒，则过滤装置用②⑩ ，A正确；
B．蒸发结晶需要用酒精灯，蒸发皿和玻璃棒，则蒸发结晶装置用①③ ，B正确；
C．分液需要用到梨型分液漏斗和烧杯，则分液装置用⑥⑩，C正确；
D．蒸馏需要用到酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管和锥形瓶，不能用球形冷凝管， D不正确；
答案选D。
5．B
【分析】实验时应先打开K1 以除去装置内的空气，加热草酸亚铁晶体，分解生成水、CO、 CO2，②用于检验二氧化碳的生成，③用于除去二氧化碳，经无水氯化钙检验，在加热条件下与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，⑥可检验是否生成二氧化碳，以确定一氧化碳的生成 ，以此来解析；
【详解】A．③除去CO2，应选能和CO2能发生反应的氢氧化钠或氢氧化钡，碳酸氢钠不和二氧化碳反应，A错误；
B．实验开始后，装置中的空气对分解及检验都有干扰，所以必须先通入N2除去装置中的空气，B正确；
C．由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气，因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气，C错误；
D．草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO，如果没有完全变为黑色，也有可能是由于晶体没有完全分解，D错误；
故选B。
6．D
【详解】①物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，而摩尔是物质的量的单位，①错误；
②1mol任何粒子集合体约含有个粒子，该粒子可能是分子或原子等，②错误；
③1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数，符号为，通常用表示，③错误；
④摩尔质量的单位是，④错误；
⑤物质的量浓度常用单位是，还有mmol/L等，⑤错误；
⑥摩尔质量以为单位时，摩尔质量才和相对分子质量或相对原子质量在数值上相等，⑥错误；
综上所述，本题选D。
【点睛】并不是所有的物质都是由分子构成的，有的物质是由原子或离子等构成的；如金刚石是由碳原子构成的，而NaCl是由和构成的。
7．D
【详解】A．VL氨气与1L水的体积不能相加，溶液的体积不是(V+1)L，A错误；
B．溶液的体积未知，无法算出物质的量，B错误；
C．1L水溶解氢氧化钠后，溶液体积不再是1L，C错误；
D．根据质量分数与物质的量浓度的换算cB= mol·L-1可知该浓盐酸的物质的量浓度= mol·L-1 =11.9 mol·L-1，D正确；
答案选D。
8．A
【详解】向和的混合溶液中加入溶液中的恰好完全沉淀，则原溶液中有bmol，再加入足量强碱并加热使氨气完全逸出，收集到，说明原溶液中有cmol，根据电荷守恒，的物质的量为(2b-c)mol，原溶液中则原溶液中的物质的量浓度为=，故选A。
9．D
【详解】由题意可知，一份滴加稀硫酸，使钡离子离子完全沉淀消耗x mol硫酸，说明溶液中氯化钡的物质的量为xmol，另一份滴加硝酸银溶液使氯离子离子完全沉淀消耗y mol硝酸银，说明氯离子的物质的量为ymol，xmol氯化钡中的氯离子物质的量为2xmol，则氯化钠中的氯离子物质的量为（y-2x）mol，则原溶液中钠离子物质的量为2（y-2x）mol，钠离子浓度为 mol·L-1；
故选D。
10．D
【分析】将溶液分成两等份，往其中一份中滴加足量BaCl2溶液，产生2.33g白色沉淀，该沉淀应为硫酸钡，则每份溶液中n(SO)==0.01mol，所以原溶液中n(SO)=0.02mol，c(SO)==0.2mol/L，根据电荷守恒c(H+)=2c(SO)+ c(Cl-)=2.0mol/L。
【详解】A．根据分析可知原溶液中n(SO)=0.02mol，A错误；
B．根据分析可知原溶液中c(H+)=2.0mol/L，则n(H+)=2.0mol/L×0.1L=0.2mol，B错误；
C．原溶液中n(H+)=0.2mol，则每份溶液中n(H+)=0.1mol，与足量铁片反应，全部转化为氢气，所以n(H2)=0.05mol，体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，C错误；
D．根据分析，原溶液中n(H2SO4)=n(SO)=0.02mol，n(HCl)=n(Cl-)=1.6mol/L×0.1L=0.16mol，所以HCl、H2SO4的物质的量之和为0.18mol，D正确；
综上所述答案为D。
11．B
【详解】A．左上角为质量数，左下角为质子数，而原子的质子数=核外电子数，因此原子核外电子数为1，A正确；
B．原子核内中子数=质量数-质子数=3-1=2，B错误；
C．与均是由氢元素组成的氢气，化学性质基本相同，C正确；
D．中有放射性核素氘，因此具有放射性，D正确；
答案选B。
12．A
【详解】A．主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数，非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数，故A正确；
B．非金属元素呈现的最低负化合价，其绝对值=8－该元素原子核外最外层电子数，故B错误；
C．He原子最外层有2个电子，若某元素原子核外最外层电子数不超过2，则该元素不一定是金属元素，故C错误；
D．若某元素原子核外最外层电子数为5，则该元素不一定是非金属元素，如51号元素锑(Sb)是金属元素，故D错误；
选A。
13．B
【详解】A．X的质子数为x-n，中子数=质量数-质子数=A-(x-n)，故A错误；
B．阴离子中质子数=阴离子核外电子数-所带电荷数，则X的质子数=x-n，故B正确；
C．Xn-的最外层也可能有2个电子，为2电子稳定结构，故C错误；
D．若X元素为长周期元素， Xn-的次外层电子数为18，故D错误；
故答案选B。
14．D
【详解】RO中共有x个质子，R原子的质量数为A，a克RO物质的量为n==g/mol=，则a克RO中含有电子的物质的量为×(x+n)= ，故D正确。
故选：D。
15．B
【详解】A．读作钡138，A错误；
B．的中子数为138-56=82，B正确；
C．的电子数为56-2=54，C错误；
D．质量数为中子数+质子数，钡元素存在多种同位素，质量数不一定是138，D错误；
故选：B。
16．(1) 19 26
(2)AC
(3)Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同
【详解】（1）Fe的中子数=质量数-质子数=45-26=19，电子数=质子数=26。
（2）Fe与Fe的质子数相同，属同一元素Fe元素，但中子数不同，是两种不同的核素，A正确；Fe元素不是一种新元素，B错误；Fe衰变后变为质子数为24的新原子，原子核发生了变化，不是化学变化，因为化学的范畴是在原子、分子水平上研究物质的，C正确；Fe衰变放出两个质子后变为Fe，D错误；故选AC。
（3）Fe与Fe的核外电子数相同，化学性质几乎完全相同
17．(1) E D F 检查装置气密性
(2) 滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 AC 53%
【分析】装置的组装顺序：合金与酸反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部；反应放热导致氢气的温度偏高，故应冷却后再进行读取氢气的体积，读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒，使其中液面与广口瓶中液面相平，视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积。
【详解】（1）装置的组装顺序：合金与水反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为:(A)接(E)(D)接(F)，故答案为：E、D、F；一套装置组装好后，都要检查装置是否漏气，故答案为：检查装置气密性；
（2）①滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差，故答案为：滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；
②A．反应放热导致温度升高，气压增大，故应冷却后再读取氢气的体积，故A正确；
B．反应放热导致温度升高，所以不能在乙管中液面不再上升时就读数，应冷却到室温后再读取氢气的体积，故B错误；
C．读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平，以保证甲中气体压强与大气压相等，故C正确；
D．读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面左右相平，以保证甲中气体压强与大气压相等，故D错误；
故选AC；
③设5.1g镁铝合金中铝的质量为x，则产生的气体由Mg、Al与稀硫酸反应产生，则由关系式：解得：
解得：，解得x=2.7g，则合金中铝的质量分数为。
18．(1)4
(2)0.04
(3)C
(4) 4.6 250
【详解】（1）该“84消毒液”的物质的量浓度约为=≈4.0mol·L-1，故答案为：4.0；
（2）某同学取100mL该“84消毒液”中Na+浓度为4.0mol·L-1，稀释100倍后用于消毒，故稀释后的溶液中c(Na+)==0.04mol·L-1，故答案为：0.04；
（3）A．用固体配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器分别为：天平(含砝码)、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管等，故如图所示的仪器中，有A、B两种是不需要的，还需要玻璃棒和胶头滴管两种玻璃仪器，A错误；
B．由于在定容步骤中还需向容量瓶中加入蒸馏水，故容量瓶用蒸馏水洗净后，不一定要烘干后才能用于溶液配制，B错误；
C．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致溶质的物质的量减少，故使所配溶液的浓度偏低，C正确；
D．需要称量NaClO固体的质量为0.5L×4.0mol·L-1×74.5g/mol=149.0g，D错误；
故答案为：C；
（4）①所配制的稀硫酸中，H+的物质的量浓度为2×2.3mol·L-1=4.6mol·L-1；故答案为：4.6；
②根据配制过程中溶质的量保持不变，设需用浓硫酸的体积为VmL，则有：1.84g·cm-3×VmL×98%=2L×2.3mol·L-1×98g/mol，解得：V=250，故答案为：250。
19． 36.5% 11.8 mol·L-1 1 mol·L-1 2.6 5.85
【详解】(1) 标准状况下，224L氯化氢的物质的量为=10mol，质量为10mol×36.5g/mol=365g，溶于635mL水中所得溶液的质量为(365+635)g=1000g，溶液的体积为×10—3L/mL=L，则溶液的质量分数为×100%=36.5%，物质的量浓度为=11.8 mol·L-1，故答案为：36.5%；11.8 mol·L-1；
(2)设稀释后稀盐酸的物质的量浓度为amol/L，由稀释定律可得：11.8 mol·L-1×0.1L=amol/L×1.18L，解得a=1，故答案为：1 mol·L-1；
(3)碳酸钠溶液与稀盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，40.0 mL 0.065 mol·L-1碳酸钠溶液中碳酸钠的物质的量为0.065 mol·L-1×0.040L=0.0026mol，加入稀盐酸的体积为×103mL/L=2.6L，故答案为：2.6；
(4)由题意可知，中和后的溶液为氯化钠溶液，由氯原子个数守恒可知，氯化钠的物质的量与盐酸中氯化氢的物质的量相等，则最终得到氯化钠的质量为2mol·L-1×0.05L×58.5g/mol=5.85g，故答案为：5.85。
答案第1页，共2页
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