3.2 金属材料 同步测试(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 3.2 金属材料 同步测试(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-27 11:28:22

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文档简介

3.2 金属材料 同步测试
一、单选题
1.“垃圾是放错了位置的资源”,应该分类回收。生活中废弃的铁锅、铝制的易拉罐、铜导线等可以归为一类加以回收,它们属于(  )
A.氧化物 B.盐
C.碱 D.金属或合金
2.下列物质中,属于合金的是(  )
A.金 B.银 C.钢 D.水银
3.通常所说的三大材料是指金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料.下述材料中全部属于金属材料的是( )
A.玻璃、陶瓷、水泥 B.塑料,合成纤维、橡胶
C.青铜、碳素钢、硬铝 D.玻璃钢、聚乙烯、超导陶瓷
4.将等物质的量的A、B混合于2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的物质的量为2 mol,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min)。则x的值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.合金的用途广泛.下列物质不属于合金的是(  )
A.水银 B.青铜 C.硬铝 D.不锈钢
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.常温下,46g 含有的O原子数为2
B.6.72L 含有的分子数为0.6
C.18g 含有的电子总数为11
D.2的稀硫酸含有的数为4
7.在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球,此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.铝球表面有气泡产生,且有白色沉淀生成,杠杆不平衡
B.铝球表面有气泡产生,溶液澄清;铁球表面有红色物质析出,杠杆右边下沉
C.反应后去掉两烧杯,杠杆仍平衡
D.右边球上出现红色,左边溶液的c(OH-)增大
8.将0.1mol某金属单质与足量的硫粉在隔绝空气的情况下充分反应后,分离出的产物比原金属质量增加了3.2g,则该金属单质不可能是(  )
A.钙 B.铜 C.铁 D.镁
9.放在手心就能熔化的稀有金属镓,其沸点为2403 ℃,更奇妙的是镓熔化后在-120 ℃仍不易凝固;在常温下几乎不与氧气和水反应,但能溶于强酸和强碱;与其他金属熔合可改善合金性能;与硫、硒等非金属化合可生成优质的半导体材料。下列有关镓的性质和用途的叙述错误的是(  )
A.镓的熔点高
B.镓的性质与铝类似
C.镓能够与盐酸反应生成气体
D.镓可与多种金属形成合金
10.同温同压下,在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,下列说法正确的是(  )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO2的摩尔体积比CO的摩尔体积大
D.乙中CO2的密度比甲中CO的密度大
11.某核素AZX可形成HmX型氢化物,则agHmX含有(  )
A. (Z+m)mol 质子 B. (Z+m)mol 电子
C. (A﹣Z+m)mol 中子 D. mmolHmX
12.既能跟盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的物质是(  )
①Al ②Al2O3 ③NaHCO3④Al(OH)3
A.③④ B.②③④ C.①③④ D.全部
13.KClO3与浓盐酸发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,有关该反应的下列说法不正确的是(  )
A.被氧化的元素和被还原的元素的质量之比为6:1
B.Cl2既是氧化产物,又是还原产物
C.盐酸既体现酸性,又体现还原性
D.转移5mol电子时,产生3molCl2
14.下列各组物理量中,随取水量的变化而变化的是(  )
A.水的沸点 B.水的密度
C.水的物质的量 D.水的摩尔质量
15.在同温同压下,A容器中的氧气(O2)和B容器中的氨气(NH3)所含的原子个数相同,则A,B两容器中气体的体积之比是(  )
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.无法比较
16.某同学设计实验确定的结晶水数目。将加热发生反应,测得生成和(标准状况)。则x等于(  )
A.4.5 B.4 C.6 D.9
二、综合题
17.用 表示阿伏加德罗常数的数值,按要求完成下列填空。
(1)1个 分子含有   个电子。
(2) 个 分子含有原子   mol,含有N   mol 。
(3)0.5mol D2O中含有   个电子,质量为   g。
(4)质量都是50 g的 四种气体,含原子个数最多的是   
18.A、B、C、D、E和F表示含有10个电子的微粒,请回答:
(1)A离子为单核离子且A原子在所在周期中原子半径最大,A离子是   ;(填离子符号)
(2)D是由两种元素组成的分子,其水溶液呈碱性,D的结构式是   ;
(3)向含B微粒溶液中加入含F微粒溶液,先出现白色沉淀,继续加入含F微粒溶液沉淀溶解,写出该过程的离子方程式   
(4)向含E微粒溶液中加入含F微粒溶液,并加热生成 C和D,写出该离子方程式   。
19.根据题目要求完成填空:
(1)下列物质中,电解质   ;非电解质   
A.氢氧化钠溶液 B.液氨 C.氯化钠晶体 D.二氧化碳 E.硫酸钡
(2)100mLFe2(SO4)3溶液中含有Fe3+11.2g,其中铁离子的物质的量n(Fe3+)=   ,硫酸根离子的物质的量浓度c(SO )=   ,取25mL溶液稀释到100mL,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度是c(Fe3+)=   ,稀释后溶液中Fe2(SO4)3的质量m=   .
20.根据所学知识完成下面题目:
(1)甲烷(CH4)的摩尔质量为   ;
(2)8gCH4中约含有   个分子,在标准状况下所占的体积约为    L;
(3)所含原子数相等的甲烷和氨气(NH3)的质量比为   .
21.回答下列问题。
(1)下列物质中:①SO2;②液态氯化氢;③CH4;④熔融NaOH;⑤NH4Cl固体;⑥氨水。能导电的是   ;(填序号,下同)属于电解质的是   ;属于非电解质的是   。
(2)2020年在抗击“新冠病毒”的战役中各种消毒试剂成为耀眼的明星,下面是几种常见的消毒药品:84消毒液(NaClO)、双氧水(H2O2)、臭氧(O3)、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯气(Cl2)等。回答下面问题:
①38g过氧乙酸(CH3COOOH)中含有的O原子数为   NA(设NA代表阿伏加德罗常数的值),含有的H原子的物质的量为   。
②40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-,则该金属氯化物的摩尔质量为   。
③NaClO可通过Cl2跟NaOH溶液反应制得,该反应的离子方程式为:   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.氧化物是指只由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物;铁锅、铝制易拉罐不属于氧化物,A不符合题意;
B.盐是指由金属阳离子(或铵根离子)与阴离子结合的化合物,铁锅、铝制易拉罐不属于盐,B不符合题意;
C.碱是指电离产生的阴离子全部是OH-的化合物,铁锅、铝制易拉罐不属于碱,C不符合题意;
D.合金是指由一种金属与另一种金属或非金属融合而成的具有金属特性的混合物,铁锅、铝制易拉罐属于合金,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对物质分类的考查,根据氧化物、盐、碱、合金的概念进行分析即可。
2.【答案】C
【解析】【解答】金、银、水银都是单质,是纯净物,不属于合金;钢是铁的合金,主要成分是铁,含有碳等杂质,故A、B、D错误,C正确.
故选:C
【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质;合金具有以下特点:①一定是混合物;②合金中至少有一种金属等.
3.【答案】C
【解析】【解答】A.玻璃、陶瓷、水泥是传统的硅酸盐材料,属无机非金属材料,故A不符合题意;
B.塑料、合成纤维、橡胶三者都属于有机高分子材料,故B不符合题意;
C.青铜、碳素钢、硬铝三者都属于合金,属于金属材料,故C符合题意;
D.玻璃钢是玻璃纤维与合成材料塑料复合而成的一种特殊材料,属于复合材料;聚乙烯属于有机高分子材料;超导陶瓷属于无机非金属材料,故D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据材料的分类和合金的组成进行判断即可。
4.【答案】A
【解析】【解答】该反应经5 min后,测得D的物质的量为2 mol,C的平均反应速率是0.1 mol/(L·min),则产生C的物质的量是n(C)=0.1 mol/(L·min)×5 min×2 L=1 mol,反应产生D的物质的量是2 mol,则反应产生C、D的物质的量的比是1:2,说明方程式中二者的化学计量数的比是1:2,故x=1,
故答案为:A。
【分析】根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比确定x的值。
5.【答案】A
【解析】【解答】解:A.水银是汞,是金属单质,所以不是合金,故A正确;
B.青铜是铜锡合金,故B错误;
C.硬铝的成分是指铝合金中以Cu为主要合金元素的(含2.2﹣4.9%Cu、0.2﹣1.8%Mg、0.3﹣0.9%Mn、少量的硅,其余部分是铝)一类铝合金,故C错误;
D.不锈钢中含有铁、铬、碳,属于合金,故D错误.
故选A.
【分析】根据各物质的成分分析正误,合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质.
6.【答案】A
【解析】【解答】A、46gNO2的物质的量,因此其所含的氧原子书为1mol×2×NA=2NA,A符合题意;
B、标准状态下Vm=22.4L·mol-1,未给出气体所处的状态,无法计算其物质的量,B不符合题意;
C、18gNH4+的物质的量,因此其所含的电子数为1mol×10×NA=10NA,C不符合题意;
D、未给出溶液的体积,无法应用公式n=c×V计算所含溶质的物质的量,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、一个NO2分子中含有2个氧原子,根据公式计算n(NO2),从而确定其所含的氧原子数;
B、未给出气体所处的状态,无法应用气体摩尔体积进行计算;
C、一个NH4+中所含电子数为4+1×4-1=10,根据公式计算n(NH4+),从而确定其所含的电子数;
D、未给出溶液的体积,无法应用公式n=c×V进行计算;
7.【答案】B
【解析】【解答】A.左烧杯中发生 ,不生成沉淀,故A不符合题意;
B.左烧杯中发生 ,右烧杯中发生 ,观察到铝球表面有气泡产生,溶液澄清,而铁球表面有红色物质析出,溶液蓝色变浅,由反应可知左烧杯中Al的质量变小,右烧杯中Fe球上生成Cu质量变大,杠杆右边下沉,故B符合题意;
C.由选项B的分析可知,反应后去掉两烧杯,杠杆不能平衡,故C不符合题意;
D.右边球上生成Cu,则出现红色,而左边溶液中消耗NaOH,则c(OH-)减小,故D不符合题意;
故答案为B。
【分析】A、铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠,不会出现白色沉淀
B、铝溶解,质量减轻,而铁置换出等物质的量的铜,故质量增加,杠杆右沉
C、杠杆会向右倾斜
D、左边铝与氢氧化钠反应,氢氧化钠的浓度减小
8.【答案】B
【解析】【解答】充分反应后,分离出的产物比原金属质量增加了3.2克,消耗的硫粉物质的量为 0.1mol ,金属与硫的物质的量相等,需满足1:1的化学式 ;
A. 钙与硫反应生成CaS,A不符合题意 ;
B. 硫和铜反应生成Cu2S,B符合题意 ;
C. 铁与硫反应生成FeS,C不符合题意 ;
D. 镁跟硫反应生成MgS,D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】产物比原金属质量增加了3.2克,硫粉物质的量为 0.1mol ,需满足1:1的化学式。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.由信息可知,稀有金属镓放在手心里就能熔化,则镓的熔点低,A符合题意;
B.镓能溶于强酸和强碱,则与Al性质相似,B不符合题意;
C.镓与Al性质相似,与盐酸反应生成氢气,C不符合题意;
D.镓与其它金属融合可改善合金性能,则可形成合金,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、放在手心就能熔化,说明其熔点低;
B、能溶于强酸和强碱,说明具有两性;
C、性质与铝类似,结合铝的性质分析;
D、镓与其它金属融合可改善合金性能,可形成合金;
10.【答案】D
【解析】【解答】A. 根据N=nNA知,二者的分子数之比等于其物质的量之比为11:7,所以CO分子数多,故A不符合题意;
B. 根据V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲的体积比乙大,故B不符合题意;
C. 温度和压强相等,其气体摩尔体积相等,所以二者的气体摩尔体积相等,故C不符合题意;
D. ρ=M/Vm知,相同条件下,其密度之比等于摩尔质量之比,所以乙中CO2的密度比甲中CO的密度大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】温度、压强相同条件下,气体摩尔体积相等,根据n=m/M知,相同质量时其物质的量之比等于其摩尔质量的反比,CO、CO2的摩尔质量分别是28g/mol、44g/mol,所以二者的物质的量之比=44g/mol:28g/mol=11:7。
11.【答案】A
【解析】【解答】解:核素AZX的质子数为Z,质量数为A,故中子数为(A﹣Z).故HmX的摩尔质量为(A+m)g/mol,故agHmX的物质的量n= mol.
A.由于HmX中含(Z+m)个质子,故 的HmX中含 (Z+m)mol质子,故A正确;
B.质子数等于电子数,所以电子数为含 (Z+m)mol,故B错误;
C.由于H原子不含中子,故HmX中含(A﹣Z)个中子,故 的HmX中含 (A﹣Z)mol中子,故C错误;
D.agHmX的物质的量n= mol,故D错误.
故选A.
【分析】核素AZX的质子数为Z,质量数为A,故中子数为(A﹣Z).故HmX的摩尔质量为(A+m)g/mol,据此求出agHmX的物质的量,然后结合HmX中含(Z+m)个质子、(A﹣Z)个中子来分析.
12.【答案】D
【解析】【解答】①Al是一种两性金属,既能与稀盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,①符合题意;
②Al2O3是一种两性氧化物,既能与稀盐酸反应,也能与NaOH溶液反应,②符合题意;
③NaHCO3能与稀盐酸反应生成H2O和CO2,也能与NaOH溶液反应生成Na2CO3,③符合题意;
④Al(OH)3是一种两性氢氧化物,既能与稀盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,④符合题意;
综上,四种物质都能与盐酸和NaOH溶液反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对物质性质的考查, 结合Al、Al2O3、NaHCO3、Al(OH)3的化学性质进行分析即可。
13.【答案】A
【解析】【解答】反应 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O ,KClO3作氧化剂,Cl由+5价降为0价,HCl为还原剂,由-1价升为0价,HCl还表现出酸性。
A. 被氧化的元素和被还原的元素的质量之比为5:1,A符合题意;
B. Cl2中的Cl一部分来自 KClO3,另一部分来自HCl,B不符合题意;
C. 盐酸有酸性,体现还原性,C不符合题意;
D.转移5mol电子时,产生3molCl2,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】反应 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O ,KClO3作氧化剂,Cl由+5价降为0价,HCl为还原剂,由-1价升为0价,HCl还表现出酸性;
A. 被氧化的元素和被还原的元素的质量之比的计算;
B. Cl2中的Cl一部分来自 KClO3,另一部分来自HCl;
C. 盐酸有酸性,体现还原性;
D.转移电子数的计算。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:水的沸点、密度为水的物理性质,与水的量无关,水的摩尔质量为18g/mol,与水的量无关,
由n= 可知,水的量越多,物质的量越多,
故选C.
【分析】水分子的数目、水的体积、水中所含的原子的数目、水的质量都随物质的量的变化而变化,而物理性质不变,以此解答.
15.【答案】B
【解析】【解答】解:同温同压下,气体的Vm相等,A容器中的氧气(O2)和B容器中的氨气(NH3)所含的原子个数相同,
由N=n×NA,可知2n(O2)=4n(NH3),
则n(O2):n(NH3)=2:1,
根据V=n×Vm可知,
V(O2):V(NH3)=2Vm:Vm=2:1,
故选B.
【分析】同温同压下,气体的Vm相等,根据n= = 计算.
16.【答案】D
【解析】【解答】的物质的量为,标准状况下的物质的量为,根据化学方程式可知,反应生成的O2与H2O的物质的量之比为,解得x=9,
故答案为:D。
【分析】根据和计算。
17.【答案】(1)22
(2)8;2
(3)5NA;10g
(4)
【解析】【解答】(1)一个C原子中含有6个电子,一个O原子中含有8个电子,因此一个CO2分子中所含的电子电子数为:6+8×2=22。
(2)1.204×1024个NH3分子的物质的量,一个NH3分子中含有4个原子和一个N原子,因此1.204×1024个NH3分子中含有的原子数为2mol×4=8mol,含有的N原子数为2mol×1=2mol。
(3)一个D2O分子中含有10个电子,因此0.5molD2O分子中所含的电子数为0.5mol×10×NA=5NA,其质量m=n×M=0.5mol×20g/mol=10g。
(4)50gHCl中所含的原子数为:
50gNH3中所含的原子数为
50gSO3中所含的原子数为
50gO2中所含的原子数为
因此所含原子数最多的是NH3。
【分析】(1)根据C、O原子中所含的电子数分析。
(2)根据公式进行计算,结合分子中所含的原子数进行分析。
(3)根据一个D2O分子中含有10个电子进行计算,结合公式m=n×M计算其质量。
(4)根据公式、N=n×NA进行计算。
18.【答案】(1)Na+
(2)
(3)Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O
(4)NH4++OH-=NH3↑+H2O
【解析】【解答】解:含有10个电子的微粒有:Ne、CH
4、NH
3、H
2O、HF、NH
4+、OH
-、H
3O
+、O
2-、F
-、Na
+、Mg
2+、Al
3+等,则(1)A离子为单核离子且A原子在所在周期中原子半径最大,则A为Na元素,A离子是Na
+;(2)由两种元素组成的分子,其水溶液呈碱性的物质是NH
3,结构式为
;(3)向含B微粒溶液中加入含F微粒溶液,先出现白色沉淀,继续加入含F微粒溶液沉淀溶解,则B为Al3+,F为OH-,反应的离子方程式分别为:Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O;(4)由以上分析可知E为NH4+,F为OH-,C为NH3,D为H2O,反应的离子方程式为NH4++OH-=NH3↑+H2O。
【分析】 10个电子微粒: O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+、OH-、H3O+、CH4、NH3、H2O、HF、Ne
18个电子微粒: S2-、Cl-、K+、Ca2+、HS-、CH3OH、NH2OH、H2O2、CH3CH3、CH3NH2、SiH4、PH3、H2N—NH2、H2S、HCl、Ar
19.【答案】(1)CE;BD
(2)0.2mol;3mol/L;0.5mol/L;10g
【解析】【解答】解:(1)A.氢氧化钠溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质; B.液氨溶于水或熔融态时自身不能发生电离,是非电解质; C.氯化钠晶体溶于水后能够发生电离,溶液导电,是电解质; D.二氧化碳溶于水或熔融态时自身不能发生电离,是非电解质; E.硫酸钡熔融态时能够发生电离而导电,是电解质;因此属于电解质的是CE,属于非电解质的是BD,故答案为:CE;BD;(2)100mLFe2(SO4)3溶液中含有Fe3+11.2g,其中铁离子的物质的量n(Fe3+)= =0.2mol,在不考虑水解情况下,c(SO42﹣)= c(Fe3+)= = =3mol/L,取25mL溶液稀释到100mL,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度是c(Fe3+)= =0.5mol/L,稀释后c(Fe2(SO4)3)= (Fe3+)= ×0.5mol/L=0.25mol/L,稀释后溶液中Fe2(SO4)3的质量m=0.25mol/L×0.1L×400g/mol=10g,故答案为:0.2mol;3mol/L;0.5mol/L;10g.
【分析】(1)电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质:在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质;(2)n= 计算铁离子的物质的量,在不考虑水解情况下,c(SO )= c(Fe3+)= ,根据稀释定律计算稀释后c(Fe3+),根据m=CVM计算稀释后溶液中Fe2(SO4)3的质量.
20.【答案】(1)16g/mol
(2)3.01×1023;11.2
(3)64:85
【解析】【解答】解:(1)根据摩尔质量的单位为g/mol,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,因此CH4的摩尔质量为:16g/mol,故答案为:16g/mol;(2)CH4的物质的量为n= =0.5mol,分子数N=n×NA=0.5mol×6.02×1023mol﹣1=3.01×1023个,体积V=0.5mol×22.4L/mol=11.2L;故答案为:3.01×1023;11.2;(3)因为一个甲烷分子中含有5个原子,一个NH3分子中含有4个原子,所以含原子数相等的甲烷和氨气的物质的量之比为4:5,则甲烷和氨气质量比为 =64:85;故答案为:64:85;
【分析】(1)根据摩尔质量在数值上和相对分子质量相等,单位为g/mol;(2)先根据n= 来计算物质的量,再根据N=n×NA和V=n Vm来计算;(3)根据分子与分子中原子的物质的量关系,求出CO和CO2的物质的量之比,然后求出质量比;
21.【答案】(1)④⑥;②④⑤;①③
(2)1.5;2 mol;135g/mol;Cl2 + 2OH-= Cl- + ClO-+ H2O
【解析】【解答】(1)SO2为非电解质,不导电;
②液态氯化氢为电解质,以分子存在,不导电;
③CH4为非电解质,以分子存在,不导电;
④熔融NaOH为电解质,含有自由移动的离子,能导电;
⑤NH4Cl固体为电解质,不含自由移动的离子,不导电;
⑥氨水为混合物,既不是电解质也不是非电解质,含有自由移动的离子,能导电;
所以能导电的是④⑥;属于电解质的是②④⑤,属于非电解质的是①③;故答案为:④⑥;②④⑤;①③;
(2)①38g过氧乙酸(CH3COOOH)的物质的量为,含有O原子0.5mol×3=1.5mol,含O原子数为1.5 NA,含有的H原子的物质的量为0.5mol×4=2mol;
②40.5g某金属氯化物MCl2中含有0.6molCl-,说明n(MCl2)=0.3mol,则该金属氯化物的摩尔质量为;
③Cl2跟NaOH溶液反应制得NaClO和NaCl,该反应的离子方程式为:Cl2 + 2OH-= Cl- + ClO-+ H2O。
【分析】(1)电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
非电解质:在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物,常见的有大部分有机物、非金属氧化物、氨;
(2) ① 结合公式n=m/M判断;
② 摩尔质量=质量/物质的量;
③ 氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。