2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--全书综合测评（含解析）

2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
全书综合测评
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　Cl—35.5　Ca—40　Mn—55。
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,只有一个选项符合题意)
1.化学与生活密切相关。新冠肺炎疫情期间要戴口罩,勤洗手,下列有关说法正确的是(　　)
A.75%的医用酒精常用于消毒,用95%的酒精消毒效果更好
B.新型冠状病毒能通过气溶胶传播,说明病毒的粒子直径可能介于1~100 nm
C.大量饮酒可以预防新型冠状病毒的感染
D.“84消毒液”和“洁厕灵”混合使用,杀菌消毒效果会更好
2.下列叙述中不正确的是(　　)
A.正交硫和单斜硫互为同素异形体
B.铁粉与水蒸气高温下反应生成Fe3O4
C.浓硫酸有强氧化性,不可储存在铝质或铁质容器中
D.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,溶液变浑浊,析出NaHCO3
3.物质有多种分类方法,如图所示。由图判断下列说法中不正确的是(　　)
图甲
图乙
A.图甲所示的分类方法属于树状分类法
B.图乙所示的分类方法属于交叉分类法
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.非金属氧化物一定是酸性氧化物
4.下列各组离子能在水溶液中大量共存的是(　　)
A.HC、K+、OH-、N B.K+、I-、Fe3+、Cl-
C.Ca2+、H+、N、C D.N、Mg2+、S、Cl-
5.钠在液氨(NH3)中溶剂化速率极快,生成蓝色的溶剂合电子,下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡(H2)。下列说法错误的是(　　)
A.钠的密度比液氨大
B.0.1 mol钠投入液氨完全反应生成0.01 mol H2,转移0.02 mol电子
C.钠投入液氨后液体的导电性增强
D.钠和液氨发生反应,液氨为氧化剂,发生还原反应
6.提纯下列物质(括号内物质为杂质),选用的试剂和方法错误的是(　　)
物质 除杂试剂 方法
A SO2(CO2) NaOH溶液 洗气
B FeCl2溶液 (FeCl3) 足量铁粉 过滤
C Cl2(HCl) 饱和食盐水 洗气
D MnO2固体 (KCl固体) 水 溶解、过滤,将滤渣洗涤、干燥
7.1811年,阿伏加德罗在大量实验基础上得出结论:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据这个结论,下列叙述不正确的是(　　)
A.同温同压下,等质量的氮气和一氧化碳体积相同
B.同温同压下,等体积的两种气体原子数不一定相等
C.同温同压下,气体的体积与分子数成正比
D.两种分子数和体积都相等的气体,所处的温度和压强一定相同
8.实验室配制80 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液,下列说法正确的是(　　)
A.选用容量瓶的规格为80 mL
B.将称好的NaCl固体直接倒入容量瓶中,加蒸馏水溶解
C.溶液超过容量瓶刻度线,需用胶头滴管吸出液体至凹液面最低点刚好与刻度线相切
D.定容时俯视容量瓶刻度线会导致所配溶液浓度偏高
9.下列有关溶液中的离子检验的说法正确的是(　　)
A.滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,原溶液中一定有Cl-
B.滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,原溶液中一定有S
C.滴加KSCN溶液,溶液变成红色,原溶液中一定有Fe3+
D.滴加稀硫酸,生成无色气体,原溶液中一定有S
10.如图是氮及其化合物的“价—类”二维图。
下列说法正确的是(　　)
A.实验室采用向上排空气法收集A
B.化合物B的水溶液能导电,证明B是电解质
C.控制不同的反应条件,C与E能相互转化
D.用两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液,靠近后会产生白雾
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.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
A.3.2 g O2和O3的混合气体中含有的氧原子数目为0.2NA
B.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,22.4 L Cl2溶于水配成500 mL新制氯水,氯水中Cl-数为2NA
D.10.44 g MnO2与足量12 mol·L-1的浓盐酸反应生成Cl2的分子数为0.12NA
12.下列离子方程式书写错误的是(　　)
A.碳酸钡与盐酸反应:2H++BaCO3 Ba2++H2O+CO2↑
B.氢氧化钡溶液与稀硫酸混合:Ba2++S+H++OH- BaSO4↓+H2O
C.将少量CO2通入澄清石灰水中:CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸:C+2H+ CO2↑+H2O
13.张老师做了一个如图所示的实验,在此条件下H2燃烧,发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色,若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液,溶液由无色变为红色,判断下列说法中正确的是(　　)
A.该条件下生成的水分子化学性质比较活泼
B.该条件下H2被冷却为液氢,液氢的水溶液具有还原性
C.该条件下H2燃烧生成了只具有氧化性的物质
D.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
14.下列实验现象与结论均正确的是(　　)
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 用蘸有浓硫酸的玻璃棒在白纸上写字 一段时间后字变黑 浓H2SO4有吸水性
B 将SO2通入H2S溶液中 产生淡黄色沉淀 SO2有氧化性
C 将银白色的金属钠放置在空气中 钠表面很快变暗 金属钠具有强还原性
D 将Cl2通入放有红色鲜花的试剂瓶中 鲜花褪色 Cl2有漂白性
15.向含有一定量盐酸和CuSO4的混合溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2的物质的量之间的关系如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.a点以前产生的沉淀只有BaSO4
B.b点时的溶液中c(Cl-)>c(OH-)>c(Ba2+)
C.b→c时发生的离子反应为Cu2++2OH- Cu(OH)2↓
D.原混合溶液中n(HCl)=4 mol
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(7分)阅读古诗回答有关问题。
石灰吟
于谦
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间。
(1)从物质分类的角度看,诗中“千锤万凿出深山”所开采的物质属于　　　　(填字母)。
A.酸　　B.碱　　C.无氧酸盐　　D.含氧酸盐
(2)关于“烈火焚烧若等闲”对应的反应,下列说法正确的是　　　　(填字母);反应的产物中　　　　(填“有”或“无”)电解质。
A.属于离子反应
B.属于置换反应
C.属于分解反应
D.产生的气体可造成温室效应
(3)诗中涉及的物质中,摩尔质量最大的是　　　　(填化学式),其摩尔质量是　　　　　　,50 g该物质中原子的总数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
17.(12分)我国某现代化铜冶炼厂排放的废水中含有较多的Fe2+、Fe3+、Cu2+、S和少量的Na+,为了减少污染并变废为宝,该铜冶炼厂以该废水为原料制备硫酸钠、硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)并回收金属铜,设计了如下流程(流程中加入的试剂①、②均过量,试剂③适量)。
已知:加入的试剂①为NaOH溶液。回答下列问题:
(1)在实验室进行操作a时需要用到的主要玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　;溶液A的溶质为　　　　　　(填化学式)。
(2)溶液C中的一种离子可与固体F反应,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若取溶液G加入试管中,然后滴加氢氧化钠溶液,可观察到的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此现象中涉及氧化还原反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)FeSO4可用来制备Na2FeO4,原理为2FeSO4+6Na2O2 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,转移5 mol电子时标准状况下生成氧气的体积为　　　　L。
18.(15分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2的反应进行了探究。回答下列问题:
Ⅰ.氨气的制备
某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
(1)用装置A制备氨气的化学方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　;装置B中圆底烧瓶收集氨气时,氨气的进气口为　　　　(填“a”或“b”)。
(2)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;引发喷泉的操作应是　　 　　。
(3)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是　　　　(填序号)。
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(4)铜和浓硝酸反应产生NO2的化学方程式是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)将制备的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入一定量NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中的实验现象是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　;反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)若有NO2和NH3的混合物1 mol,充分反应。反应后所得产物中,经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4 g,则反应混合物中NO2与NH3的体积比是　　　　。
19.(14分)探究钠及其化合物的性质,请按要求填空:
(1)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空气中最终都变为　　　　(填化学式)。
(2)将Na投入MgCl2溶液中发生反应的化学方程式有　 　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)常温常压下制取100 mL纯净的CO2,将其通入装有Na2O2粉末的硬质玻璃管中。
①反应的化学方程式为　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②若反应后收集的气体体积为65 mL(常温常压),则反应消耗CO2的体积是　　　　mL(常温常压)。
(4)现有一种以NaHCO3为主要成分的膨松剂,由于膨松剂存放时间较长,部分分解成Na2CO3粉末。为测定混合样品中NaHCO3的质量分数,按如图所示连接装置(装置的气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)。
已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物。
实验过程:将m1 g样品装入硬质玻璃管中,测定实验前D的质量为m2 g;打开K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,以除去装置中的二氧化碳;然后关闭K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体;拆下装置,再次称量D的质量为m3 g。
①装置B中发生反应的化学方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　。
②E处干燥管中盛放碱石灰的作用是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。如果没有该装置,可能会造成测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③混合物中NaHCO3的质量分数为　　　　　　　　　　(用含m1、m2、m3的代数式表示)。
20.(12分)某化学小组为了研究SO2和Cl2的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
(1)实验室制备Cl2的反应的离子方程式是　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　,应选用上图装置中的　　　　(填“A”或“E”),反应中浓盐酸所表现的性质是　　　　　　　。
(2)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管中的液体加热,B试管中的现象是　　　 　　　　　　　　　。
(3)装置C的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)甲、乙两名同学分别利用下图所示装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性。
试分析:
①在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是　　 　　　　　　　　　。
②甲同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液不褪色,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。
③乙同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅,原因是　　 　　。
答案全解全析
1.B 2.C 3.D 4.D 5.B 6.A 7.D 8.D
9.C 10.C 11.AD 12.BD 13.D 14.BC 15.B
1.B　75%的医用酒精消毒效果更好,故A错误;气溶胶分散质微粒直径介于1~100 nm,故B正确;大量饮酒会增加肝脏负担,不能预防新型冠状病毒的感染,故C错误;“84消毒液”的有效成分为NaClO,和“洁厕灵”混合使用时会发生氧化还原反应生成Cl2,故D错误。
2.C　正交硫和单斜硫是由同种元素构成的不同单质,互为同素异形体,故A正确;铁粉与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,故B正确;浓硫酸有强氧化性,常温下铝、铁遇浓硫酸发生钝化,可将浓硫酸储存在铝质或铁质容器中,故C不正确;向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,析出NaHCO3,溶液变浑浊,故D正确。
3.D　NO、CO等非金属氧化物不是酸性氧化物,故D错误。
4.D　A项,HC与OH-能反应,不能大量共存;B项,I-与Fe3+可发生氧化还原反应,不能大量共存;C项,Ca2+、H+均能与C反应,不能大量共存;D项,各离子间互不反应,能大量共存。
5.B　将钠投入液氨,钠沉入液氨中,则钠的密度比液氨大,故A正确;0.1 mol钠投入液氨完全反应失去0.1 mol电子,故B错误;液氨不导电,钠投入液氨中,反应生成Na+,液体导电性增强,故C正确;钠和液氨发生反应,液氨得到电子,为氧化剂,发生还原反应,故D正确。
6.A　A项,SO2、CO2都能与NaOH反应,不能用NaOH溶液除去SO2中混有的二氧化碳,错误;B项,FeCl3能与铁反应生成FeCl2,则加入足量铁粉后过滤,可以除去FeCl2溶液中混有的FeCl3杂质,正确;C项,氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,而氯化氢易溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体,正确;D项,二氧化锰不溶于水,氯化钾易溶于水,可以采用加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法除去二氧化锰中混有的氯化钾固体,正确。
7.D　氮气和一氧化碳的摩尔质量相同,等质量的氮气和一氧化碳的物质的量相等,同温同压下气体的体积一定相同,故A正确;同温同压下,相同体积的两种气体的物质的量相等,但构成分子的原子数不一定相等,故B正确;同温同压下,气体的体积越大、物质的量越大、分子数越多,故C正确;两种分子数和体积都相等的气体,所处的温度和压强不一定相同,故D错误。
8.D　配制80 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液应选用100 mL容量瓶,故A错误;容量瓶不能用来溶解物质,故B错误;溶液超过容量瓶刻度线,应倒掉重新配制,故C错误;定容时俯视容量瓶刻度线,溶液的体积偏小,会导致所配溶液浓度偏高,故D正确。
9.C　滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,原溶液中可能含C、S、Cl-等,故A错误;滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,原溶液中可能含有C、Ag+、S等,故B错误;滴加KSCN溶液,溶液变成红色,原溶液中一定有Fe3+,故C正确;滴加稀硫酸,生成无色气体,原溶液中可能含有C、HC、S、HS等,故D错误。
10.C　根据氮及其化合物的“价—类”二维图,可推知A为NO,NO易与氧气反应,实验室采用排水法收集NO,故A错误;B是NH3,NH3的水溶液能导电是因为NH3与水反应生成的NH3·H2O能电离出N和OH-,但NH3本身不能电离,NH3不是电解质,故B错误;C为NO2,E为硝酸盐,控制不同的反应条件,C与E能相互转化,如NO2与NaOH溶液反应可生成NaNO3,浓硝酸盐在酸性环境下和铜反应可生成NO2,故C正确;D是HNO3,分别蘸取NH3的浓溶液与硝酸的浓溶液的两支玻璃棒靠近后会产生硝酸铵固体(白烟),故D错误。
11.AD　3.2 g O2和O3的混合气体中含有氧原子的物质的量为=0.2 mol,数目为0.2NA,故A正确;过氧化钠与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O 4Na++4OH-+O2↑,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA,故B错误;标准状况下,22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,氯气部分溶于水,部分与水反应生成HCl、HClO,所以氯水中Cl-数小于NA,故C错误;10.44 g MnO2的物质的量为0.12 mol,根据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,生成氯气的物质的量为0.12 mol,分子数为0.12NA,故D正确。
12.BD　氢氧化钡与稀硫酸反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++S BaSO4↓+2H2O,故B错误;碳酸氢钠与稀盐酸反应的离子方程式为HC+H+ CO2↑+H2O,故D错误。
13.D　烧杯中酸性KMnO4溶液褪色,说明H2在该实验条件下燃烧的产物中可能有还原性物质,水不能使酸性KMnO4溶液褪色,故A错误;氢气在该实验条件下燃烧,不会冷却为液氢,故B错误;烧杯中酸性KMnO4溶液褪色,说明H2燃烧的产物中可能有还原性物质,若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液,溶液变为红色,说明有Fe3+生成,进而说明H2燃烧的产物中可能有氧化性物质,故C错误;H2O2既具有氧化性又具有还原性,遇强氧化剂表现还原性,遇较强的还原剂表现氧化性,该实验条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2,故D正确。
14.BC　用蘸有浓硫酸的玻璃棒在白纸上写字,一段时间后字变黑,是因为浓硫酸具有脱水性,故A错误;将SO2通入H2S溶液中产生淡黄色沉淀,是因为SO2和H2S反应生成了S和水,SO2中硫元素的化合价降低,SO2为氧化剂,具有氧化性,故B正确;由于金属钠具有强还原性,所以将银白色的金属钠放置在空气中,钠表面很快变暗,故C正确;Cl2能使红色鲜花褪色,是因为氯气与水反应生成了次氯酸,次氯酸具有漂白性,故D错误。
15.B　向含有一定量盐酸和CuSO4的混合溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液,a点以前发生的反应是Ba2++S BaSO4↓、H++OH- H2O,所以产生的沉淀只有BaSO4,故A正确;根据题图,a→b段发生的反应是H++OH- H2O,推知原溶液中氢离子的物质的量是4 mol、硫酸根离子的物质的量是1 mol,所以b点时溶液中的溶质是1 mol CuCl2、1 mol BaCl2,b点溶液中c(Cl-)>c(Ba2+)>c(OH-),故B错误;b点时溶液中的溶质是CuCl2、BaCl2,b→c时发生的离子反应为Cu2++2OH- Cu(OH)2↓,故C正确;原溶液中氢离子的物质的量是4 mol,所以原混合溶液中n(HCl)=4 mol,故D正确。
16.答案　(除标注外,每空1分)(1)D　
(2)CD(2分)　有　
(3)CaCO3　100 g·mol-1　2.5NA
解析　(1)“千锤万凿出深山”是指把石灰石开采出来,石灰石的主要成分是CaCO3,属于含氧酸盐。(2)“烈火焚烧若等闲”涉及的反应是CaCO3 CO2↑+CaO,属于分解反应,生成的CO2气体可造成温室效应;产物中的CaO属于电解质。(3)诗中涉及的物质中摩尔质量最大的是CaCO3,其摩尔质量为100 g·mol-1,50 g CaCO3的物质的量为0.5 mol,原子的总物质的量为2.5 mol,原子总数为2.5NA。
17.答案　(除标注外,每空2分)(1)烧杯、漏斗、玻璃棒(3分)　Na2SO4、NaOH
(2)2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
(3)先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
(4)11.2(1分)
解析　
(1)操作a为过滤,需要的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;溶液A的溶质是Na2SO4、NaOH。
(2)溶液C的溶质为H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和CuSO4,固体F为铜,铜可以与溶液C中的Fe3+反应,离子方程式为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。
(3)溶液G为FeSO4溶液,加入氢氧化钠溶液会生成白色的氢氧化亚铁沉淀,随后氢氧化亚铁沉淀又被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀,实验现象为先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;涉及的氧化还原反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。　
(4)根据得失电子守恒可知,生成1 mol氧气转移10 mol电子,所以转移5 mol电子时生成0.5 mol氧气,标准状况下,0.5 mol氧气的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O　a(1分)
(2)极易溶于水且与水反应生成碱性物质(1分)　关闭止水夹a、b,打开止水夹c,用手(或热毛巾)将烧瓶捂热
(3)②④
(4)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(5)Y管中红棕色变淡(或消失)(1分)　8NH3+6NO2 7N2+12H2O　
(6)3∶7或3∶2
解析　(1)NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O,由于NH3的密度小于空气,可采用向下排空气法收集,所以用装置B中圆底烧瓶收集氨气时,氨气的进气口为a。(2)由于NH3极易溶于水,所以能产生喷泉现象,酚酞溶液变红,说明NH3溶于水形成的溶液显碱性;装置B没有胶头滴管,应设法使烧瓶受热,烧瓶内气体膨胀,使氨气与酚酞溶液接触即可产生喷泉。(3)氨气极易溶于水,可用水吸收氨气,应注意防止倒吸,②④都具有防倒吸功能,可以用来吸收多余的氨气。(5)打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中的现象为红棕色变淡(或消失);氨气和二氧化氮在一定温度和催化剂存在条件下反应生成氮气和水,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O。(6)根据化学方程式可知,6 mol NO2被还原得到3 mol N2,8 mol NH3被氧化得到4 mol N2,两者相差1 mol N2,质量为28 g,现相差1.4 g,=0.05 mol,应有0.3 mol NO2和0.4 mol NH3参与反应,NO2和NH3的总物质的量为1 mol,其中必有一种过量,所以有两种情况:0.3 mol NO2和0.7 mol NH3或0.4 mol NH3和0.6 mol NO2,同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,所以反应混合物中NO2和NH3的体积比为3∶7或3∶2。
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)Na2CO3(1分)
(2)2Na+2H2O 2NaOH+H2↑　2NaOH+MgCl2 Mg(OH)2↓+2NaCl
(3)①2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2　②70(1分)
(4)①2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑　②防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果(1分)　偏高(1分)　③×100%
解析　(1)空气中含有二氧化碳和水蒸气,所以Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空气中最终都变为Na2CO3。
(2)Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,其反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,其反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2 2NaCl+Mg(OH)2↓。　
(3)①二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。②开始时通入的二氧化碳的体积为100 mL(常温常压),实验结束后,收集的气体体积为65 mL(常温常压),则气体体积减小了35 mL,根据化学方程式2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2可知反应消耗CO2的体积为70 mL(常温常压)。
(4)①装置B中盛放的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,发生反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。②E处干燥管中盛放碱石灰的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果;如果没有该装置,空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置,使D装置的质量增加量偏大,测得碳酸氢钠的质量分数偏高。③由实验原理可知,实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重,计算生成的二氧化碳的质量为(m3-m2)g,设碳酸氢钠质量为x,则:
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
168 g 44 g
x (m3-m2)g
x= g,则混合物中NaHCO3的质量分数为×100%。
20.答案　(除标注外,每空1分)(1)MnO2+4H++2Cl- Mn2++2H2O+Cl2↑(2分)　E　酸性和还原性
(2)溶液由无色变为红色
(3)尾气处理,吸收Cl2和SO2　
(4)①使两种气体按一定比例充分混合,并通过观察气泡产生的速率控制气体流速(2分)　②SO2+Cl2+2H2O 4H++S+2Cl-(2分)　③SO2和Cl2的进气速率不相等,反应后其中一种气体有剩余(2分)
解析　(1)根据实验装置图和实验室制备SO2和Cl2的反应原理可知,装置A为制备SO2的发生装置,装置E为制取Cl2的发生装置,制备Cl2的反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,其中浓盐酸表现的性质为酸性和还原性。(2)SO2能使品红溶液褪色,给褪色后的溶液加热,又恢复红色。(4)①将SO2和Cl2先通入浓H2SO4中可以将两种气体充分混合,同时可以通过观察气泡产生的速率控制气体流速。②Cl2、SO2同时通入水中,发生反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O 4H++S+2Cl-,所以通气一段时间,品红溶液不褪色。③根据Cl2、SO2与水反应的方程式可知,若二者进气的速率相等,二者恰好完全反应,失去漂白性;若二者进气的速率不相等,反应后其中一种气体有剩余,则仍能使品红溶液褪色。
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