2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--第1章 认识化学科学（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--第1章 认识化学科学（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 478.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-22 08:51:37 | ||
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文档简介
2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
第1章 认识化学科学
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5 Ca—40 Ag—108。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.20世纪以来,我国科学家对化学的发展做出了重要的贡献。以下不属于我国科学家研究成果的是( )
2.下列物质的保存方法不正确的是( )
A.漂白粉密封保存 B.氯水保存在无色试剂瓶中
C.过氧化钠应密封保存 D.金属钠保存在煤油中
3.已知水和苯互不相溶,苯不与钠反应且钠的密度大于苯。在烧杯中加水和苯(密度:0.88 g/mL)各50 mL,将一小粒金属钠投入烧杯中,观察到的现象可能是( )
A.钠在水层反应并四处游动
B.钠在苯的液面上反应并四处游动
C.钠停留在苯层不发生反应
D.钠在苯与水的界面处反应,可能做上下跳动
4.下列关于容量瓶的使用,操作正确的是( )
A.使用容量瓶前应先检查它是否漏水
B.容量瓶先用蒸馏水洗净,再用待配液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水,距刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切
D.浓硫酸稀释后立即转移到容量瓶中进行定容
5.下列图示对应的操作规范的是( )
6.下列说法中正确的是( )
①钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠 ②过氧化钠与水反应时可放出氧气 ③氯气与铁反应生成三氯化铁 ④钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
A.②③ B.①③
C.①④ D.②④
7.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2与CO2反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,无
C 向滴有酚酞试液的水中加入Na2O2,溶液变红 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ错,无
D 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾能力强的黄光 Ⅰ对,Ⅱ对,有
8.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质,下列说法正确的是( )
A.氯水和液氯都是混合物
B.加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明有HClO分子存在
C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有Cl-存在
D.向氯水中滴加石蕊试液,溶液先变红后褪色,说明溶液中有H+和HClO
9.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在1 L 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液中,氧原子总数为0.3NA
B.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
C.常温常压下,32 g O2中所含氧原子的数目为NA
D.标准状况下,11.2 L He与Cl2的混合气体中含有分子的数目为0.5NA
10.下列叙述正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数也一定相等
B.任何条件下,等物质的量的甲烷(CH4)和一氧化碳所含的原子数一定相等
C.同温同压下的二氧化碳气体和氮气,若体积相等,则质量一定相等
D.同温同压下,1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,4名同学分别设计了4种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成1 mol/L的溶液,各取1 mL滴加1滴酚酞试液,比较颜色深浅
B.分别取样在试管中,用酒精灯加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别向等质量的两种白色固体中滴加稀盐酸,反应较剧烈的为NaHCO3
12.下表是某人体检时血液检验报告单的部分数据:
项目名称 结果 单位 参考值
甘油三酯 1.50 mmol/L 0.45~1.70
总胆固醇 4.65 mmol/L 2.85~5.70
葡萄糖 5.1 mmol/L 3.90~6.10
人的血液中葡萄糖(C6H12O6,其相对分子质量为180)的含量,参考指标常用两种计量单位表示,即“mmol/L”和“mg/dL”(1 L=10 dL)。现以“mg/dL”表示,甲、乙、丙、丁四人血液中葡萄糖的检查结果分别是65.8、78.5、92.0、112.6,则他们四人的检查结果不在正常范围内的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
13.根据“反应规律”可以预测物质的性质,据有关“规律”下列结论合理的是( )
A.金属钠在纯氧中燃烧生成Na2O2,推出金属Fe在纯氧中燃烧生成Fe2O3
B.金属钠的活泼性比铜强,推出金属钠投入CuSO4溶液可以置换出单质Cu
C.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入次氯酸盐溶液中能生成HClO
D.CO2通入澄清石灰水先变浑浊,继续通又变澄清,推出CO2通入Na2CO3溶液能发生化学反应
14.如图所示,甲、乙、丙、丁四个烧杯中都有100 mL蒸馏水,分别放入0.1 mol Na、0.1 mol Na2O、0.1 mol Na2O2、0.1 mol NaOH,待固体完全溶解后,四个烧杯中溶质的质量分数最小的是( )
15.如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器体积的)、H2和O2的混合气体,在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左滑,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为( )
A.2∶7 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶1
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。
(1)a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为
mol-1。
(2)3.6 g水与 L(标准状况)氧气所含的质子数相等。
(3)相同质量的SO2和SO3所含硫原子的个数之比为 。
(4)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为 。
(5)含Na2SO4、MgSO4和NaNO3的1 L混合溶液,已知其中c(Mg2+)=0.4 mol·L-1,c(S)=0.7 mol·L-1,c(N)=0.2 mol·L-1,则此溶液中c(Na+)为 mol·L-1。
(6)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下体积为8.96 L。则混合气体中CO的分子数为 。
17.(12分)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:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.2 g·mL-1
HCl质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填字母)。
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)某学生现需450 mL物质的量浓度为0.3 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取 mL上述浓盐酸进行配制。
②配制时正确的操作顺序是 (填字母)。
A.用30 mL水洗涤烧杯、玻璃棒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30 mL)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500 mL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,使溶液凹液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1~2 cm处
③在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面: ;
Ⅱ.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: ;
Ⅲ.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容: 。
(4)若在标准状况下,将V L HCl气体溶于1 L水中,所得溶液密度为d g·mL-1,则此溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)现将100 mL 0.5 mol·L-1的盐酸与200 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液混合,体积变化忽略不计,所得溶液中Cl-的物质的量浓度是 。
18.(12分)(1)如图所示,将干燥的氯气依次通过盛有干燥的有色布条的广口瓶A和盛有湿润的有色布条的广口瓶B,可观察到的现象是 。设计广口瓶A的目的是 ;写出氯气与水反应的化学方程式: 。
(2)在该实验中,装置还存在缺陷,你认为还需加 装置才能使实验符合要求,写出所加装置中发生反应的化学方程式: 。
(3)根据(2)中反应原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收氯气制得漂白粉,化学方程式为 ;漂白粉溶于水后,在空气中CO2的影响下,产生有漂白、杀菌作用的物质,化学方程式为 。
19.(12分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是 (填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为 ;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是 (填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的最好是
(填化学式),实验过程中的现象为 。
(4)除了以上方法,请你再举出一种鉴别二者的方法: 。
20.(12分)学习小组利用如下流程制备过氧化钠,并设计实验验证其相关性质。
回答下列问题:
(1)常温下,金属钠被氧气氧化失去金属光泽,颜色为 。
(2)流程中生成淡黄色固体的化学方程式为 。
(3)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中,待固体全部溶解后,仍可缓慢释放氧气。为探究固体溶解后溶液成分,设计如下实验方案进行验证:
①甲中产生较多气泡,证明固体溶解后溶液中有 (填化学式)。写出甲中发生反应的化学方程式: 。
②向乙中滴入酚酞溶液,溶液变红,原因是溶液中有 (填化学式)。
(4)小组同学将金属钠加热至熔化后,通入过量的干燥的CO2气体进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生气泡,观察到难溶于水的黑色固体。
①产物中与盐酸反应的物质可能为 (填化学式)。
②经检验,黑色固体为单质碳,写出CO2与Na反应的化学方程式: 。
附加题
如图所示:
为了测定钠的相对原子质量,将装置放在电子天平上,读出的数据为254.843 g。加入一小块钠后读数为258.293 g,加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据(装置+水+煤油+试样的质量)如下表 不考虑煤油的挥发)
读数次数 1 2 3 4 5 6
质量/g 258.191 258.183 258.150 258.143 258.143
回答以下问题:
(1)写出钠与水反应的化学方程式: 。
(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是
。不必进行第6次读数的原因是 。
(3)去掉干燥管后所测得的钠的相对原子质量可能 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)该实验与测定生成H2的体积来确定钠的相对原子质量的实验相比,其优点是 。
(5)求得钠的相对原子质量是 (保留小数点后3位数字)。
答案全解全析
1.C 2.B 3.D 4.A 5.C 6.A 7.A 8.D
9.D 10.D 11.C 12.AD 13.CD 14.D 15.BD
1.C 元素周期律是俄国科学家门捷列夫发现的。
2.B 漂白粉的有效成分次氯酸钙能与空气中二氧化碳、水蒸气反应生成次氯酸,次氯酸见光易分解,所以漂白粉要密封保存,故A正确;氯水中的次氯酸见光易分解,所以氯水需保存在棕色试剂瓶中,故B错误;过氧化钠能与空气中的二氧化碳、水蒸气反应,所以应密封保存,故C正确;金属钠能与空气中的氧气、水蒸气反应,通常将其保存在煤油中,故D正确。
3.D 密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(苯),苯和水不互溶,所以水和苯分层后,水在下层,苯在上层,钠介于两者之间,钠能与水反应产生气体,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入苯层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完全,故选D。
4.A 使用容量瓶前必须检漏,故A正确;容量瓶不能用待配液润洗,否则会使所配溶液的浓度偏高,故B错误;容量瓶不能用来溶解物质,故C错误;浓硫酸稀释时放热,必须冷却至室温后才能转移到容量瓶中定容,故D错误。
5.C 称量氢氧化钠固体时,应将其放在小烧杯中,故A错误;过滤时用玻璃棒引流,故B错误;剩余钠应放回原试剂瓶,故C正确;转移溶液时用玻璃棒引流,故D错误。
6.A ①钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,错误;②过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,正确;③氯气与铁反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3,正确;④钠在氯气中燃烧生成白烟,氢气在氯气中燃烧生成HCl,产生白雾,错误;故选A。
7.A 过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,因此可为航天员供氧,故A正确;碳酸钠虽然能与盐酸反应,但不能用于治疗胃酸过多,故B错误;过氧化钠和水反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,向滴有酚酞试液的水中加入Na2O2,溶液先变红后褪色,故C错误;钠具有强还原性,高压钠灯可以发出透雾能力强的黄光,但二者没有因果关系,故D错误。
8.D 液氯属于纯净物,故A错误;氯气为黄绿色气体,加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明有Cl2存在,故B错误;加入盐酸酸化引入了氯离子,根据加入硝酸银溶液产生AgCl白色沉淀无法说明氯水中含有氯离子,故C错误;石蕊溶液变红说明溶液中含有H+,HClO具有漂白性,可使红色溶液褪色,故D正确。
9.D 溶剂水中也含有氧原子,故A错误;溶液的体积未知,无法计算出MgCl2溶液中含有的Cl-个数,故B错误;32 g O2的物质的量为1 mol,所含氧原子的数目为2NA,故C错误;标准状况下,11.2 L气体的物质的量为0.5 mol,所含分子的数目为0.5NA,故D正确。
10.D 同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数不一定相等,A错误;任何条件下,1 mol甲烷(CH4)含有5 mol原子,1 mol一氧化碳(CO)含有2 mol原子,所以等物质的量的两种气体所含的原子数一定不相等,B错误;同温同压下的二氧化碳气体和氮气,若体积相等,则物质的量一定相等,由于两种气体的摩尔质量不同,所以两种气体的质量不相等,C错误;同温同压下,同体积的气体,物质的量相等,一氧化碳的摩尔质量(28 g/mol)小于氧气的摩尔质量(32 g/mol),则一氧化碳的质量小于氧气的,D正确。
11.C 等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液碱性较强,滴加酚酞试液,Na2CO3溶液颜色较深,A可行。Na2CO3稳定性强,受热时难以分解;NaHCO3不稳定,加热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,将CO2通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,B可行。在溶液中,Na2CO3和NaHCO3均可与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,现象相同,不能鉴别,C不可行。Na2CO3与稀盐酸反应分两步:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,故等质量的两种白色固体中滴加稀盐酸,NaHCO3反应更剧烈,D可行。
12.AD 将单位mg/dL换算为mmol/L,甲的血液中葡萄糖含量为≈0.003 7 mol/L=3.7 mmol/L,同理乙、丙、丁三人血液中葡萄糖的含量为4.4 mmol/L、5.1 mmol/L、6.3 mmol/L,结合题表中数据可知,他们四人的检查结果不在正常范围内的是甲和丁。
13.CD A项,金属Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4,错误;B项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,Na与CuSO4溶液反应生成硫酸钠、氢气和氢氧化铜,不会置换出Cu,错误;C项,碳酸的酸性强于次氯酸,根据较强酸可以制取较弱酸的规律,CO2通入次氯酸盐溶液中能生成HClO,正确;D项,CO2通入澄清石灰水先变浑浊,继续通又变澄清,发生的反应为Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O、CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2,CO2通入Na2CO3溶液能发生化学反应Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3,正确,故选CD。
14.D A项,0.1 mol Na与水反应生成0.1 mol NaOH、0.05 mol H2,溶液中溶质NaOH的质量为0.1 mol×40 g·mol-1=4 g,溶液的质量为100 g+23 g·mol-1×0.1 mol-0.05 mol×2 g·mol-1=102.2 g,所以溶质的质量分数为×100%≈3.91%;B项,0.1 mol Na2O与水反应生成0.2 mol NaOH,溶质NaOH的质量为0.2 mol×40 g·mol-1=8 g,溶液的质量为100 g+0.1 mol×62 g·mol-1=106.2 g,所以溶质的质量分数为×100%≈7.53%;C项,0.1 mol Na2O2与水反应生成0.2 mol NaOH、0.05 mol O2,溶质NaOH的质量为0.2 mol×40 g·mol-1=8 g,溶液的质量为100 g+0.1 mol×78 g·mol-1-0.05 mol×32 g·mol-1=106.2 g,所以溶质的质量分数为×100%≈7.53%;D项,0.1 mol NaOH溶于蒸馏水,溶质NaOH的质量为0.1 mol×40 g·mol-1=4 g,溶液的质量为4 g+100 g=104 g,所以溶质的质量分数为×100%≈3.85%;故选D。
15.BD 根据题图可知,标准状况下的空气和混合气体(H2、O2)的体积比为1∶4,假设空气为1 mol,则氢气和氧气的混合气体为4 mol,点燃引爆,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央,说明氢气和氧气反应生成水后气体剩余1 mol,根据化学方程式2H2+O2 2H2O可知,反应消耗氢气2 mol、氧气1 mol,剩余的1 mol气体可能是氢气也可能是氧气,则原来氢气和氧气的物质的量之比可能为3∶1或1∶1;故选BD。
16.答案 (每空2分)(1) (2)2.8 (3)5∶4 (4)5(a+b-d)g·mol-1 (5)0.8 (6)1.204×1023
解析 (1)1个H2SO4中含有4个O原子,a mol H2SO4中含有O原子的物质的量是4a mol,其中有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 mol-1。(2)1个H2O分子中含有10个质子,3.6 g水的物质的量为=0.2 mol,所以含有的质子的物质的量是0.2 mol×10=2 mol;1个O2分子中含有16个质子,含有2 mol质子的O2的物质的量是=0.125 mol,在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。(3)假设SO2、SO3的质量都是m g,则n(SO2)∶n(SO3)= mol∶ mol=5∶4,由于SO2、SO3分子中都含有1个S原子,所以相同质量的SO2、SO3中所含的S原子的个数比是5∶4。(4)根据质量守恒定律可知,反应产生0.2 mol C的质量为(a+b-d)g,其摩尔质量是 g·mol-1=5(a+b-d)g·mol-1。(5)溶液中存在电荷守恒,则c(Na+)+2c(Mg2+)=2c(S)+c(N),c(Na+)+2×0.4 mol·L-1=2×0.7 mol·L-1+0.2 mol·L-1,解得c(Na+)=0.8 mol·L-1。(6)标准状况下,8.96 L气体的物质的量是=0.4 mol,假设CO、CO2的物质的量分别是x、y,根据题意可得:28 g·mol-1×x+44 g·mol-1×y=14.4 g、x+y=0.4 mol,解得x=y=0.2 mol,所以混合气体中CO的分子数N(CO)=0.2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1023。
17.答案 (除标注外,每空1分)(1)12 (2)BD (3)①12.5 ②BCAFED(2分) ③Ⅰ.偏低 Ⅱ.偏高 Ⅲ.偏高 (4)A(2分) (5)0.3 mol·L-1(2分)
解析 (1)溶质质量分数为36.5%、密度为1.2 g·mL-1的浓盐酸的物质的量浓度是 mol·L-1=12 mol·L-1。(2)溶液具有均一、稳定性,取用任意体积的该盐酸时,溶液的浓度、密度均不变,故选BD。(3)①需用500 mL容量瓶,配制500 mL溶液时,设需要浓盐酸的体积为V,根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,得V×12 mol·L-1=0.5 L×0.3 mol·L-1,解得V=0.012 5 L=12.5 mL。②在量取浓盐酸后,需要进行的操作有稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,故配制时正确的操作顺序是BCAFED。③Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视,会使量取的浓盐酸体积偏少,溶质的物质的量减小,所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏低;Ⅱ.用量筒量取浓盐酸后,量筒不需要洗涤,若洗涤量筒,洗涤液也转移到容量瓶,会使溶质的物质的量增大,所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏高;Ⅲ.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容,液体受热膨胀,冷却后体积减小,所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏高。(4)V L HCl气体溶于1 L水中,溶质的质量分数为×100%=×100%,所以溶液的物质的量浓度为 mol·L-1= mol·L-1,故选A。(5)两溶液混合后Cl-的物质的量为0.1 L×0.5 mol·L-1+0.2 L×2×0.1 mol·L-1=0.09 mol,所以混合溶液中Cl-的物质的量浓度是=0.3 mol·L-1。
18.答案 (除标注外,每空2分)(1)干燥的有色布条不褪色,而湿润的有色布条褪色 证明干燥的氯气无漂白性(1分) Cl2+H2O HCl+HClO (2)尾气吸收(1分) Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O (3)2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO
解析 (1)干燥的氯气无漂白性,可观察到广口瓶A中干燥的有色布条无明显现象;氯气与水反应:Cl2+H2O HCl+HClO,生成的次氯酸具有漂白性,所以可观察到广口瓶B中湿润的有色布条褪色。(2)氯气有毒,不能排放到空气中,因此题图装置中还缺少尾气处理装置,通常使用氢氧化钠溶液吸收氯气,氯气与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(3)氯气和氢氧化钙反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,次氯酸钙和二氧化碳、水反应的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO。
19.答案 (每空2分)(1)Ⅱ (2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3 a中澄清石灰水变浑浊,b中澄清石灰水不变浑浊 (4)把碳酸钠、碳酸氢钠分别配成溶液后滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成的为Na2CO3,无明显现象的为NaHCO3(合理即可)
解析 (1)图Ⅰ装置反应现象相同,不能达到实验目的;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(2)碳酸氢钠在加热条件下分解的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,生成的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O;图Ⅳ不仅能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,还能验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性。(3)用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,试管B中装入的固体最好是NaHCO3;实验现象为a中澄清石灰水变浑浊,b中澄清石灰水不变浑浊。
20.答案 (除标注外,每空2分)(1)白色(1分)
(2)2Na2O+O2 2Na2O2
(3)①H2O2 2H2O2 2H2O+O2↑ ②NaOH(1分)
(4)①Na2CO3 ②4Na+3CO2 2Na2CO3+C
解析 (1)常温下,金属钠被氧气氧化生成Na2O,失去金属光泽,Na2O为白色固体。
(2)氧化钠和氧气反应生成淡黄色固体Na2O2,化学方程式为2Na2O+O2 2Na2O2。
(3)①Na2O2和足量水完全反应,得到的溶液在MnO2的催化下可以产生氧气,证明固体溶解后溶液中有H2O2,甲中发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑。②乙中含有NaOH,向乙中滴入酚酞溶液,溶液变红。
(4)①小组同学将金属钠加热至熔化后,通入过量的干燥的CO2气体进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生气泡,该固体可能是Na2CO3。②经检验,黑色固体为单质碳,则Na和二氧化碳反应生成Na2CO3和C,化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。
附加题
答案 (1)2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)氢气的质量 第4、5次数据相同,说明反应已停止
(3)偏小
(4)准确度高
(5)23.000
解析 (2)根据钠的物质的量与其质量计算钠的摩尔质量,钠的物质的量可由生成氢气的质量计算。由于列表中第4、5次数据相同,说明反应已停止,数据不再变化。
(3)如果去掉干燥装置,随氢气挥发出去的水的质量会被看作氢气的质量,即求得的钠的物质的量偏大,则测得的钠的相对原子质量偏小。
(4)测定氢气体积实验准确度低,不如该方法准确度高。
(5)m(H2)=258.293 g-258.143 g=0.150 g,n(H2)==0.075 mol。
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
2 1
n(Na) 0.075 mol
n(Na)=0.075 mol×2=0.150 mol,m(Na)=258.293 g-254.843 g=3.450 g,则M(Na)==23.000 g·mol-1。
19
第1章 认识化学科学
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 S—32 Cl—35.5 Ca—40 Ag—108。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.20世纪以来,我国科学家对化学的发展做出了重要的贡献。以下不属于我国科学家研究成果的是( )
2.下列物质的保存方法不正确的是( )
A.漂白粉密封保存 B.氯水保存在无色试剂瓶中
C.过氧化钠应密封保存 D.金属钠保存在煤油中
3.已知水和苯互不相溶,苯不与钠反应且钠的密度大于苯。在烧杯中加水和苯(密度:0.88 g/mL)各50 mL,将一小粒金属钠投入烧杯中,观察到的现象可能是( )
A.钠在水层反应并四处游动
B.钠在苯的液面上反应并四处游动
C.钠停留在苯层不发生反应
D.钠在苯与水的界面处反应,可能做上下跳动
4.下列关于容量瓶的使用,操作正确的是( )
A.使用容量瓶前应先检查它是否漏水
B.容量瓶先用蒸馏水洗净,再用待配液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水,距刻度线1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切
D.浓硫酸稀释后立即转移到容量瓶中进行定容
5.下列图示对应的操作规范的是( )
6.下列说法中正确的是( )
①钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠 ②过氧化钠与水反应时可放出氧气 ③氯气与铁反应生成三氯化铁 ④钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾
A.②③ B.①③
C.①④ D.②④
7.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 过氧化钠可为航天员供氧 Na2O2与CO2反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,无
C 向滴有酚酞试液的水中加入Na2O2,溶液变红 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ错,无
D 金属钠具有强还原性 高压钠灯发出透雾能力强的黄光 Ⅰ对,Ⅱ对,有
8.在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现出各自的性质,下列说法正确的是( )
A.氯水和液氯都是混合物
B.加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明有HClO分子存在
C.加入盐酸酸化,再加入硝酸银溶液产生白色沉淀,说明氯水中有Cl-存在
D.向氯水中滴加石蕊试液,溶液先变红后褪色,说明溶液中有H+和HClO
9.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在1 L 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液中,氧原子总数为0.3NA
B.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
C.常温常压下,32 g O2中所含氧原子的数目为NA
D.标准状况下,11.2 L He与Cl2的混合气体中含有分子的数目为0.5NA
10.下列叙述正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数也一定相等
B.任何条件下,等物质的量的甲烷(CH4)和一氧化碳所含的原子数一定相等
C.同温同压下的二氧化碳气体和氮气,若体积相等,则质量一定相等
D.同温同压下,1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,4名同学分别设计了4种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成1 mol/L的溶液,各取1 mL滴加1滴酚酞试液,比较颜色深浅
B.分别取样在试管中,用酒精灯加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别向等质量的两种白色固体中滴加稀盐酸,反应较剧烈的为NaHCO3
12.下表是某人体检时血液检验报告单的部分数据:
项目名称 结果 单位 参考值
甘油三酯 1.50 mmol/L 0.45~1.70
总胆固醇 4.65 mmol/L 2.85~5.70
葡萄糖 5.1 mmol/L 3.90~6.10
人的血液中葡萄糖(C6H12O6,其相对分子质量为180)的含量,参考指标常用两种计量单位表示,即“mmol/L”和“mg/dL”(1 L=10 dL)。现以“mg/dL”表示,甲、乙、丙、丁四人血液中葡萄糖的检查结果分别是65.8、78.5、92.0、112.6,则他们四人的检查结果不在正常范围内的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
13.根据“反应规律”可以预测物质的性质,据有关“规律”下列结论合理的是( )
A.金属钠在纯氧中燃烧生成Na2O2,推出金属Fe在纯氧中燃烧生成Fe2O3
B.金属钠的活泼性比铜强,推出金属钠投入CuSO4溶液可以置换出单质Cu
C.根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入次氯酸盐溶液中能生成HClO
D.CO2通入澄清石灰水先变浑浊,继续通又变澄清,推出CO2通入Na2CO3溶液能发生化学反应
14.如图所示,甲、乙、丙、丁四个烧杯中都有100 mL蒸馏水,分别放入0.1 mol Na、0.1 mol Na2O、0.1 mol Na2O2、0.1 mol NaOH,待固体完全溶解后,四个烧杯中溶质的质量分数最小的是( )
15.如图所示,分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器体积的)、H2和O2的混合气体,在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆。活塞先左滑,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为( )
A.2∶7 B.3∶1
C.2∶1 D.1∶1
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。
(1)a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为
mol-1。
(2)3.6 g水与 L(标准状况)氧气所含的质子数相等。
(3)相同质量的SO2和SO3所含硫原子的个数之比为 。
(4)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为 。
(5)含Na2SO4、MgSO4和NaNO3的1 L混合溶液,已知其中c(Mg2+)=0.4 mol·L-1,c(S)=0.7 mol·L-1,c(N)=0.2 mol·L-1,则此溶液中c(Na+)为 mol·L-1。
(6)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下体积为8.96 L。则混合气体中CO的分子数为 。
17.(12分)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:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.2 g·mL-1
HCl质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填字母)。
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)某学生现需450 mL物质的量浓度为0.3 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取 mL上述浓盐酸进行配制。
②配制时正确的操作顺序是 (填字母)。
A.用30 mL水洗涤烧杯、玻璃棒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30 mL)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500 mL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,使溶液凹液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1~2 cm处
③在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面: ;
Ⅱ.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: ;
Ⅲ.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容: 。
(4)若在标准状况下,将V L HCl气体溶于1 L水中,所得溶液密度为d g·mL-1,则此溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)现将100 mL 0.5 mol·L-1的盐酸与200 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液混合,体积变化忽略不计,所得溶液中Cl-的物质的量浓度是 。
18.(12分)(1)如图所示,将干燥的氯气依次通过盛有干燥的有色布条的广口瓶A和盛有湿润的有色布条的广口瓶B,可观察到的现象是 。设计广口瓶A的目的是 ;写出氯气与水反应的化学方程式: 。
(2)在该实验中,装置还存在缺陷,你认为还需加 装置才能使实验符合要求,写出所加装置中发生反应的化学方程式: 。
(3)根据(2)中反应原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收氯气制得漂白粉,化学方程式为 ;漂白粉溶于水后,在空气中CO2的影响下,产生有漂白、杀菌作用的物质,化学方程式为 。
19.(12分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是 (填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为 ;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是 (填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的最好是
(填化学式),实验过程中的现象为 。
(4)除了以上方法,请你再举出一种鉴别二者的方法: 。
20.(12分)学习小组利用如下流程制备过氧化钠,并设计实验验证其相关性质。
回答下列问题:
(1)常温下,金属钠被氧气氧化失去金属光泽,颜色为 。
(2)流程中生成淡黄色固体的化学方程式为 。
(3)小组同学取一定量淡黄色固体溶于冷水中,待固体全部溶解后,仍可缓慢释放氧气。为探究固体溶解后溶液成分,设计如下实验方案进行验证:
①甲中产生较多气泡,证明固体溶解后溶液中有 (填化学式)。写出甲中发生反应的化学方程式: 。
②向乙中滴入酚酞溶液,溶液变红,原因是溶液中有 (填化学式)。
(4)小组同学将金属钠加热至熔化后,通入过量的干燥的CO2气体进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生气泡,观察到难溶于水的黑色固体。
①产物中与盐酸反应的物质可能为 (填化学式)。
②经检验,黑色固体为单质碳,写出CO2与Na反应的化学方程式: 。
附加题
如图所示:
为了测定钠的相对原子质量,将装置放在电子天平上,读出的数据为254.843 g。加入一小块钠后读数为258.293 g,加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据(装置+水+煤油+试样的质量)如下表 不考虑煤油的挥发)
读数次数 1 2 3 4 5 6
质量/g 258.191 258.183 258.150 258.143 258.143
回答以下问题:
(1)写出钠与水反应的化学方程式: 。
(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是
。不必进行第6次读数的原因是 。
(3)去掉干燥管后所测得的钠的相对原子质量可能 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)该实验与测定生成H2的体积来确定钠的相对原子质量的实验相比,其优点是 。
(5)求得钠的相对原子质量是 (保留小数点后3位数字)。
答案全解全析
1.C 2.B 3.D 4.A 5.C 6.A 7.A 8.D
9.D 10.D 11.C 12.AD 13.CD 14.D 15.BD
1.C 元素周期律是俄国科学家门捷列夫发现的。
2.B 漂白粉的有效成分次氯酸钙能与空气中二氧化碳、水蒸气反应生成次氯酸,次氯酸见光易分解,所以漂白粉要密封保存,故A正确;氯水中的次氯酸见光易分解,所以氯水需保存在棕色试剂瓶中,故B错误;过氧化钠能与空气中的二氧化碳、水蒸气反应,所以应密封保存,故C正确;金属钠能与空气中的氧气、水蒸气反应,通常将其保存在煤油中,故D正确。
3.D 密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(苯),苯和水不互溶,所以水和苯分层后,水在下层,苯在上层,钠介于两者之间,钠能与水反应产生气体,在与水反应生成气体后被气体带离水层,进入苯层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完全,故选D。
4.A 使用容量瓶前必须检漏,故A正确;容量瓶不能用待配液润洗,否则会使所配溶液的浓度偏高,故B错误;容量瓶不能用来溶解物质,故C错误;浓硫酸稀释时放热,必须冷却至室温后才能转移到容量瓶中定容,故D错误。
5.C 称量氢氧化钠固体时,应将其放在小烧杯中,故A错误;过滤时用玻璃棒引流,故B错误;剩余钠应放回原试剂瓶,故C正确;转移溶液时用玻璃棒引流,故D错误。
6.A ①钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,错误;②过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,正确;③氯气与铁反应:2Fe+3Cl2 2FeCl3,正确;④钠在氯气中燃烧生成白烟,氢气在氯气中燃烧生成HCl,产生白雾,错误;故选A。
7.A 过氧化钠可与二氧化碳反应生成氧气,因此可为航天员供氧,故A正确;碳酸钠虽然能与盐酸反应,但不能用于治疗胃酸过多,故B错误;过氧化钠和水反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,向滴有酚酞试液的水中加入Na2O2,溶液先变红后褪色,故C错误;钠具有强还原性,高压钠灯可以发出透雾能力强的黄光,但二者没有因果关系,故D错误。
8.D 液氯属于纯净物,故A错误;氯气为黄绿色气体,加入NaOH溶液,氯水浅黄绿色消失,说明有Cl2存在,故B错误;加入盐酸酸化引入了氯离子,根据加入硝酸银溶液产生AgCl白色沉淀无法说明氯水中含有氯离子,故C错误;石蕊溶液变红说明溶液中含有H+,HClO具有漂白性,可使红色溶液褪色,故D正确。
9.D 溶剂水中也含有氧原子,故A错误;溶液的体积未知,无法计算出MgCl2溶液中含有的Cl-个数,故B错误;32 g O2的物质的量为1 mol,所含氧原子的数目为2NA,故C错误;标准状况下,11.2 L气体的物质的量为0.5 mol,所含分子的数目为0.5NA,故D正确。
10.D 同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数不一定相等,A错误;任何条件下,1 mol甲烷(CH4)含有5 mol原子,1 mol一氧化碳(CO)含有2 mol原子,所以等物质的量的两种气体所含的原子数一定不相等,B错误;同温同压下的二氧化碳气体和氮气,若体积相等,则物质的量一定相等,由于两种气体的摩尔质量不同,所以两种气体的质量不相等,C错误;同温同压下,同体积的气体,物质的量相等,一氧化碳的摩尔质量(28 g/mol)小于氧气的摩尔质量(32 g/mol),则一氧化碳的质量小于氧气的,D正确。
11.C 等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液碱性较强,滴加酚酞试液,Na2CO3溶液颜色较深,A可行。Na2CO3稳定性强,受热时难以分解;NaHCO3不稳定,加热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体,将CO2通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,B可行。在溶液中,Na2CO3和NaHCO3均可与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,现象相同,不能鉴别,C不可行。Na2CO3与稀盐酸反应分两步:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,故等质量的两种白色固体中滴加稀盐酸,NaHCO3反应更剧烈,D可行。
12.AD 将单位mg/dL换算为mmol/L,甲的血液中葡萄糖含量为≈0.003 7 mol/L=3.7 mmol/L,同理乙、丙、丁三人血液中葡萄糖的含量为4.4 mmol/L、5.1 mmol/L、6.3 mmol/L,结合题表中数据可知,他们四人的检查结果不在正常范围内的是甲和丁。
13.CD A项,金属Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4,错误;B项,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,Na与CuSO4溶液反应生成硫酸钠、氢气和氢氧化铜,不会置换出Cu,错误;C项,碳酸的酸性强于次氯酸,根据较强酸可以制取较弱酸的规律,CO2通入次氯酸盐溶液中能生成HClO,正确;D项,CO2通入澄清石灰水先变浑浊,继续通又变澄清,发生的反应为Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O、CO2+CaCO3+H2O Ca(HCO3)2,CO2通入Na2CO3溶液能发生化学反应Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3,正确,故选CD。
14.D A项,0.1 mol Na与水反应生成0.1 mol NaOH、0.05 mol H2,溶液中溶质NaOH的质量为0.1 mol×40 g·mol-1=4 g,溶液的质量为100 g+23 g·mol-1×0.1 mol-0.05 mol×2 g·mol-1=102.2 g,所以溶质的质量分数为×100%≈3.91%;B项,0.1 mol Na2O与水反应生成0.2 mol NaOH,溶质NaOH的质量为0.2 mol×40 g·mol-1=8 g,溶液的质量为100 g+0.1 mol×62 g·mol-1=106.2 g,所以溶质的质量分数为×100%≈7.53%;C项,0.1 mol Na2O2与水反应生成0.2 mol NaOH、0.05 mol O2,溶质NaOH的质量为0.2 mol×40 g·mol-1=8 g,溶液的质量为100 g+0.1 mol×78 g·mol-1-0.05 mol×32 g·mol-1=106.2 g,所以溶质的质量分数为×100%≈7.53%;D项,0.1 mol NaOH溶于蒸馏水,溶质NaOH的质量为0.1 mol×40 g·mol-1=4 g,溶液的质量为4 g+100 g=104 g,所以溶质的质量分数为×100%≈3.85%;故选D。
15.BD 根据题图可知,标准状况下的空气和混合气体(H2、O2)的体积比为1∶4,假设空气为1 mol,则氢气和氧气的混合气体为4 mol,点燃引爆,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央,说明氢气和氧气反应生成水后气体剩余1 mol,根据化学方程式2H2+O2 2H2O可知,反应消耗氢气2 mol、氧气1 mol,剩余的1 mol气体可能是氢气也可能是氧气,则原来氢气和氧气的物质的量之比可能为3∶1或1∶1;故选BD。
16.答案 (每空2分)(1) (2)2.8 (3)5∶4 (4)5(a+b-d)g·mol-1 (5)0.8 (6)1.204×1023
解析 (1)1个H2SO4中含有4个O原子,a mol H2SO4中含有O原子的物质的量是4a mol,其中有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 mol-1。(2)1个H2O分子中含有10个质子,3.6 g水的物质的量为=0.2 mol,所以含有的质子的物质的量是0.2 mol×10=2 mol;1个O2分子中含有16个质子,含有2 mol质子的O2的物质的量是=0.125 mol,在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。(3)假设SO2、SO3的质量都是m g,则n(SO2)∶n(SO3)= mol∶ mol=5∶4,由于SO2、SO3分子中都含有1个S原子,所以相同质量的SO2、SO3中所含的S原子的个数比是5∶4。(4)根据质量守恒定律可知,反应产生0.2 mol C的质量为(a+b-d)g,其摩尔质量是 g·mol-1=5(a+b-d)g·mol-1。(5)溶液中存在电荷守恒,则c(Na+)+2c(Mg2+)=2c(S)+c(N),c(Na+)+2×0.4 mol·L-1=2×0.7 mol·L-1+0.2 mol·L-1,解得c(Na+)=0.8 mol·L-1。(6)标准状况下,8.96 L气体的物质的量是=0.4 mol,假设CO、CO2的物质的量分别是x、y,根据题意可得:28 g·mol-1×x+44 g·mol-1×y=14.4 g、x+y=0.4 mol,解得x=y=0.2 mol,所以混合气体中CO的分子数N(CO)=0.2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1023。
17.答案 (除标注外,每空1分)(1)12 (2)BD (3)①12.5 ②BCAFED(2分) ③Ⅰ.偏低 Ⅱ.偏高 Ⅲ.偏高 (4)A(2分) (5)0.3 mol·L-1(2分)
解析 (1)溶质质量分数为36.5%、密度为1.2 g·mL-1的浓盐酸的物质的量浓度是 mol·L-1=12 mol·L-1。(2)溶液具有均一、稳定性,取用任意体积的该盐酸时,溶液的浓度、密度均不变,故选BD。(3)①需用500 mL容量瓶,配制500 mL溶液时,设需要浓盐酸的体积为V,根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,得V×12 mol·L-1=0.5 L×0.3 mol·L-1,解得V=0.012 5 L=12.5 mL。②在量取浓盐酸后,需要进行的操作有稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,故配制时正确的操作顺序是BCAFED。③Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视,会使量取的浓盐酸体积偏少,溶质的物质的量减小,所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏低;Ⅱ.用量筒量取浓盐酸后,量筒不需要洗涤,若洗涤量筒,洗涤液也转移到容量瓶,会使溶质的物质的量增大,所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏高;Ⅲ.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容,液体受热膨胀,冷却后体积减小,所配制的稀盐酸的物质的量浓度偏高。(4)V L HCl气体溶于1 L水中,溶质的质量分数为×100%=×100%,所以溶液的物质的量浓度为 mol·L-1= mol·L-1,故选A。(5)两溶液混合后Cl-的物质的量为0.1 L×0.5 mol·L-1+0.2 L×2×0.1 mol·L-1=0.09 mol,所以混合溶液中Cl-的物质的量浓度是=0.3 mol·L-1。
18.答案 (除标注外,每空2分)(1)干燥的有色布条不褪色,而湿润的有色布条褪色 证明干燥的氯气无漂白性(1分) Cl2+H2O HCl+HClO (2)尾气吸收(1分) Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O (3)2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO
解析 (1)干燥的氯气无漂白性,可观察到广口瓶A中干燥的有色布条无明显现象;氯气与水反应:Cl2+H2O HCl+HClO,生成的次氯酸具有漂白性,所以可观察到广口瓶B中湿润的有色布条褪色。(2)氯气有毒,不能排放到空气中,因此题图装置中还缺少尾气处理装置,通常使用氢氧化钠溶液吸收氯气,氯气与NaOH溶液反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(3)氯气和氢氧化钙反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,次氯酸钙和二氧化碳、水反应的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO。
19.答案 (每空2分)(1)Ⅱ (2)2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3 a中澄清石灰水变浑浊,b中澄清石灰水不变浑浊 (4)把碳酸钠、碳酸氢钠分别配成溶液后滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成的为Na2CO3,无明显现象的为NaHCO3(合理即可)
解析 (1)图Ⅰ装置反应现象相同,不能达到实验目的;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(2)碳酸氢钠在加热条件下分解的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,生成的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O;图Ⅳ不仅能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,还能验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性。(3)用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,试管B中装入的固体最好是NaHCO3;实验现象为a中澄清石灰水变浑浊,b中澄清石灰水不变浑浊。
20.答案 (除标注外,每空2分)(1)白色(1分)
(2)2Na2O+O2 2Na2O2
(3)①H2O2 2H2O2 2H2O+O2↑ ②NaOH(1分)
(4)①Na2CO3 ②4Na+3CO2 2Na2CO3+C
解析 (1)常温下,金属钠被氧气氧化生成Na2O,失去金属光泽,Na2O为白色固体。
(2)氧化钠和氧气反应生成淡黄色固体Na2O2,化学方程式为2Na2O+O2 2Na2O2。
(3)①Na2O2和足量水完全反应,得到的溶液在MnO2的催化下可以产生氧气,证明固体溶解后溶液中有H2O2,甲中发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑。②乙中含有NaOH,向乙中滴入酚酞溶液,溶液变红。
(4)①小组同学将金属钠加热至熔化后,通入过量的干燥的CO2气体进行反应,将反应后固体产物溶于稀盐酸,产生气泡,该固体可能是Na2CO3。②经检验,黑色固体为单质碳,则Na和二氧化碳反应生成Na2CO3和C,化学方程式为4Na+3CO2 2Na2CO3+C。
附加题
答案 (1)2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)氢气的质量 第4、5次数据相同,说明反应已停止
(3)偏小
(4)准确度高
(5)23.000
解析 (2)根据钠的物质的量与其质量计算钠的摩尔质量,钠的物质的量可由生成氢气的质量计算。由于列表中第4、5次数据相同,说明反应已停止,数据不再变化。
(3)如果去掉干燥装置,随氢气挥发出去的水的质量会被看作氢气的质量,即求得的钠的物质的量偏大,则测得的钠的相对原子质量偏小。
(4)测定氢气体积实验准确度低,不如该方法准确度高。
(5)m(H2)=258.293 g-258.143 g=0.150 g,n(H2)==0.075 mol。
2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
2 1
n(Na) 0.075 mol
n(Na)=0.075 mol×2=0.150 mol,m(Na)=258.293 g-254.843 g=3.450 g,则M(Na)==23.000 g·mol-1。
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