2025鲁教版高中化学必修第一册同步练习题--第1章　认识化学科学（含解析）

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2025鲁教版高中化学必修第一册
第1章　认识化学科学
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.下列说法不正确的是(　　)
A.在研究氯气的性质时,发现是黄绿色气体,该过程使用了观察法
B.可以用分类的方法预测物质的性质
C.化学反应可以创造新的原子和分子用于合成新的物质
D.合成性能优异的新物质是现代化学的重要任务之一
2.中国科学院理化技术研究所发明利用碱金属实现肿瘤高温消融治疗的新方法,其原理是注射的微量钠或钾与目标组织内的水发生强烈的放热反应,从而达到极为高效的热消融目的。已知:钾与钠的化学性质相似,下列说法错误的是(　　)
A.K与H2O反应生成KOH和O2
B.实验室中少量Na通常保存在煤油或石蜡油中
C.K与H2O的反应释放热量
D.实验室钠着火,应用沙土盖灭
3.顺铂的结构如图所示。关于1 mol顺铂的下列说法中,正确的是(　　)
A.含氮元素的质量为14 g
B.含铂原子的数目约为6.02×1024
C.含氯元素的质量为35.5 g
D.含氢原子的物质的量为6 mol
4.下列物质中,与氯气、稀盐酸都能发生反应且生成不同氯化物的是(　　)
A.Fe　　　　　　B.Al C.Cu　　　　　　D.Zn
5.实验室为了使用方便,通常将氯气溶解于水中形成氯水或将氯气降温加压形成液氯。下列有关这两种液体的实验描述都正确的是(　　)
A.两种液体都可以使干燥的布条褪色
B.两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C.用这两种液体都可给自来水消毒
D.分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒,均有气泡产生
6.实验室需要使用240 mL 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液(配制过程如图所示),下列说法正确的是(　　)
A.上述操作步骤均规范正确
B.配制操作的正确顺序为①④⑥③②⑤
C.若用CuSO4·5H2O固体配制,则需要称量12.5 g CuSO4·5H2O固体
D.步骤⑤后发现液面低于刻度线,再加水定容,所配溶液的浓度会偏高
7.下列图示中,表示在同温同压下质量之比为1∶4的氢气与氧气的混合气体的是(　　)
A B C D　
8.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
9.用10 mL 0.1 mol·L-1的BaCl2溶液恰好使相同体积的Fe2(SO4)3、ZnSO4和FeSO4三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀。则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是(　　)
A.3∶2∶2　　　　　　B.1∶2∶3
C.1∶3∶3　　　　　　D.3∶1∶1
10.现有A、B、C三种化合物,各取40 g相混合,完全反应后,得到18 g B、49 g C,还有D生成。已知D的相对分子质量为106,现将22 g A和11 g B反应,能生成D的物质的量是(　　)
A.1 mol　　　B.0.5 mol　　　C.0.275 mol　　　D.0.25 mol
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.根据“反应规律”可以预测物质的性质,据有关“反应规律”判断下列结论合理的是(　　)
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
12.室温下,向某恒容密闭容器中装入0.1 mol NaHCO3和0.1 mol Na2O2,加热充分反应,下列说法不正确的是(　　)
A.反应后,冷却至室温,容器内压强增大
B.最终得到的气体为O2
C.剩余固体为Na2CO3
D.将剩余固体溶于水配成100 mL溶液,所得溶液中c(Na+)=3 mol·L-1
13.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。则原混合气体中H2、O2的体积之比可能为(　　)
A.2∶7　　　B.3∶1　　　C.2∶1　　　D.1∶1
14.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计装置如图,下列说法不正确的是(　　)
A.装置A气密性检查的方法:先关闭K1,然后向长颈漏斗中加水直到漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明气密性良好
B.装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,必须用试管在干燥管管口处收集气体,检验气体纯度
D.装置A中,锌粒不能用铁粉代替
15.将一定量Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水,配成1 L溶液,取出25 mL,向其中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸,部分物质的物质的量与加入盐酸的体积的关系如图所示,下列说法中正确的是(　　)
A.③代表产生CO2的物质的量
B.原混合物中Na2CO3的质量为10.6 g
C.滴加的盐酸浓度为0.5 mol·L-1
D.收集到标准状况下CO2气体56 mL时,消耗的盐酸为100 mL
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色气体单质,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示,部分产物已略去。
(1)请分别写出A、B、C、E的化学式(如为溶液请写出溶质的化学式):
A　　　　,B　　　　,C　　　　,E　　　　。
(2)A常用于合成漂白粉,漂白粉的有效成分的化学式为　　　　　　;写出工业生产漂白粉的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(3)漂白粉长期露置在空气中会变质,写出漂白粉变质过程中涉及反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　。
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　　　　　　。
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,使溶液凹液面的最低处恰好与刻度线相切
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.溶液没有恢复到室温就注入容量瓶、洗涤、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.
C.
(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)为了研究钠的性质,在实验室里做了如下实验:
(1)将一小块钠投入FeCl3溶液中,总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)为粗略测定金属钠的相对原子质量,设计的装置如图所示,该装置(包括水)的总质量为a g,将质量为b g的钠(少量)放入水中,立即塞紧瓶塞。完全反应后再称量此装置的总质量为c g。
①列出计算钠相对原子质量的表达式:　　　　(用含有a、b、c的代数式表示)。
②无水氯化钙的作用是　　　　　　　　　　　　　。若不用无水氯化钙,求出的钠的相对原子质量的数值　　　　(填“偏大”或“偏小”)。
(3)现有一块部分被氧化为氧化钠的钠块,其质量为10.8 g,将它投入一定量的水中完全反应,最终得到含16 g溶质的氢氧化钠溶液。
①反应中生成的氢气为　　　　mol。
②部分被氧化的钠块中钠的质量为　　　　g。
19.(13分)某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质,现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(夹持装置已略去)。实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查装置气密性;
②准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为86.4 g;
③准确称得6 g纯碱样品放入容器b中;
④打开分液漏斗a的旋塞,缓缓滴入稀硫酸至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为88.6 g。
(1)鼓入空气的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　,装置A中试剂X可选用　　　　　　。
(2)若⑤的实验操作太快,则会导致测定结果　　　　　　(填“偏大”或“偏小”)。
(3)若没有C装置,则会导致测定结果　　　　　　(填“偏大”或“偏小”)。
(4)装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)忽略操作中的误差,根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为　　　　　　。
20.(11分)膨松剂是一种食品添加剂,某研究小组A对膨松剂(含NH4HCO3、NaHCO3中的一种或两种)进行了如下探究(已知NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑):
【趣味实验】步骤1:和面,向20 g面粉中加入10 mL水,制得的面团编为1号;向20 g面粉中加入10 mL水,再加入2 g膨松剂M,制得的面团编为2号。
步骤2:发面,将和好的2个面团放入微波炉中加热,几分钟后,取出面团,发现1号面团无明显胀大,2号面团明显胀大且手感比较松软。
【提出问题】膨松剂M的成分是什么
【提出假设】假设1:M是NH4HCO3;假设2:M是NaHCO3;假设3:M是NH4HCO3和NaHCO3。
【实验探究1】
(1)完成下表:
实验① 实验现象 实验结论
取少量M于试管中,加热一段时间 无刺激性气味;试管内壁有水珠;试管内有固体剩余 假设　　　　成立;假设　　　　不成立
【提出新问题】实验①试管中剩余固体是什么
【实验探究2】实验②:将实验①所得固体继续加热,无明显现象。冷却,向试管中加水,固体全部溶解,将所得溶液分为两份,向其中一份溶液中滴加稀盐酸,一开始无气泡产生,继续滴加有气泡产生,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀生成;向另一份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,静置,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液不变红。
【得出结论】
(2)实验①试管中剩余固体是　　　　(填化学式)。用化学方程式解释该固体滴加盐酸一开始不产生气泡的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【反思提高】
(3)热稳定性:Na2CO3　　　　(填“>”“=”或“<”)NaHCO3。
【拓展应用】
(4)某品牌复合膨松剂遇水会发生反应:Ca(H2PO4)2+2NaHCO3 CaHPO4↓+Na2HPO4+2CO2↑+2H2O,下列叙述正确的是　　　　(填字母)。
a.常温下的溶解度:Na2HPO4>CaHPO4
b.碳酸氢钠在水溶液中遇到某些呈酸性的物质能产生气体
c.根据上述反应,产生0.22 g CO2至少需要NaHCO3的质量为0.42 g
答案与解析
第1章　认识化学科学
1.C　在研究氯气的性质时,发现是黄绿色气体,这是用眼睛看到氯气的颜色,该过程使用了观察法,A正确;对物质进行了分类,就可以对其结构、性质和用途进行预测和探究,B正确;化学反应不能创造新原子,C不正确;发展需要创造新的物质,合成性能优异的新物质是现代化学的重要任务之一,D正确。
2.A　Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,钾与钠的化学性质相似,钾与水反应生成氢氧化钾和氢气,故A错误。
3.D　根据顺铂的结构示意图可知该物质化学式是(NH3)2PtCl2。1 mol顺铂中含有2 mol N原子,质量为28 g,故A错误;1 mol顺铂中含有1 mol Pt原子,数目约为6.02×1023,故B错误;1 mol顺铂中含有2 mol Cl原子,质量为2 mol×35.5 g·mol-1=71 g,故C错误;1 mol顺铂中含有6 mol H原子,故D正确。
4.A　铁在氯气中燃烧生成FeCl3,铁与稀盐酸反应生成FeCl2和H2,生成的氯化物不同,A项符合题意;铝在氯气中燃烧生成AlCl3,铝与稀盐酸反应生成AlCl3和H2,生成的氯化物相同,B项不符合题意;铜在氯气中燃烧生成CuCl2,铜和稀盐酸不反应,C项不符合题意;锌在氯气中燃烧生成ZnCl2,锌与稀盐酸反应生成ZnCl2和H2,生成的氯化物相同,D项不符合题意。
5.C　液氯是由氯分子构成的,没有漂白性,不能使干燥的布条褪色,也不能使干燥的蓝色石蕊试纸变红,故A、B错误;氯水中含有HClO,可给自来水消毒,液氯与水反应生成HClO,也可给自来水消毒,故C正确;锌粒与液氯不能反应生成气体,故D错误。
6.C　步骤②中胶头滴管不应伸入容量瓶内,故A错误;配制的步骤为称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,所以正确顺序为①④③⑥②⑤,故B错误;应选用250 mL容量瓶,需要CuSO4·5H2O的质量为0.25 L×0.2 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g,故C正确;步骤⑤后发现液面低于刻度线,再加水定容,溶液体积偏大,所配溶液的浓度会偏低,故D错误。
7.B　同温同压下质量之比为1∶4的氢气与氧气,其物质的量之比为4∶1,即氢气与氧气的分子数之比为4∶1,二者都是双原子分子,故B正确。
8.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。
9.C　用10 mL 0.1 mol·L-1的BaCl2溶液恰好使相同体积的Fe2(SO4)3、ZnSO4和FeSO4三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,n(BaCl2)=0.01 L×0.1 mol·L-1=0.001 mol,故三种溶液中n(S)=0.001 mol,n[Fe2(SO4)3]= mol、n(ZnSO4)=0.001 mol、n(FeSO4)=0.001 mol,溶液体积相等,所以三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是∶0.001∶0.001=1∶3∶3,故选C。
10.D　
物质 A B C D
起始量1 40 g 40 g 40 g 0
剩余量1 0 18 g 49 g
反应量1 40 g 22 g
生成量1 9 g 53 g
反应 A+B C+D
起始量2 22 g 11 g
反应量2 20 g 11 g
生成量2 4.5 g 26.5 g
则生成D的物质的量为=0.25 mol,故选D。
11.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C、D。
12.C　由2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑可知,0.1 mol NaHCO3受热分解生成0.05 mol Na2CO3、0.05 mol CO2、0.05 mol H2O,Na2O2可与CO2、H2O反应;根据反应2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2可知,0.05 mol CO2参与反应,消耗0.05 mol Na2O2,生成0.05 mol Na2CO3、0.025 mol O2;根据反应2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑可知,0.05 mol H2O参与反应,消耗0.05 mol Na2O2,反应生成0.1 mol NaOH、0.025 mol O2;因此0.1 mol NaHCO3和0.1 mol Na2O2加热充分反应后,最终生成0.1 mol Na2CO3、0.1 mol NaOH、0.05 mol O2。反应最终生成了氧气,故反应后,冷却至室温,容器内压强增大,A、B正确;剩余固体为0.1 mol Na2CO3、0.1 mol NaOH,C错误;将剩余固体溶于水配成100 mL溶液,所得溶液中c(Na+)==3 mol·L-1,D正确。
13.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,则原混合气体中氢气和氧气的物质的量之比可能为3∶1或1∶1;故选B、D。
14.B　用液差法检查装置A的气密性:关闭K1,然后向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变,说明气密性良好,故A正确;装置B中盛放碱石灰,目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气和氯化氢,故B错误;装置C加热前,用试管在干燥管管口处收集气体点燃,通过声音判断氢气纯度,故C正确;装置A中,铁粉不能代替锌粒,因为粉末不能放在有孔塑料板上,难以控制反应进行,故D正确。
15.BD　Na2CO3、NaHCO3和盐酸反应最终都会生成氯化钠,所以氯化钠的物质的量一直上升直至Na2CO3、NaHCO3反应完全,③代表氯化钠的物质的量;由于Na2CO3与盐酸的反应分为两步,第一步反应为Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,故Na2CO3的物质的量减小,NaHCO3的物质的量先增大后减小,故②代表NaHCO3的物质的量,①代表Na2CO3的物质的量,A错误。由图像可知,25 mL溶液中,Na2CO3的物质的量是2.5×10-3 mol,则1 L原溶液中,Na2CO3的物质的量是0.1 mol,原混合物中Na2CO3的质量为0.1 mol×106 g·mol-1=10.6 g,B正确。由图像可知2.5×10-3 mol Na2CO3与50 mL盐酸恰好完全反应生成NaHCO3,消耗HCl的物质的量为2.5×10-3 mol,所以盐酸浓度c==0.05 mol·L-1,C错误。由图可知50 mL16.答案　(除标注外,每空2分)(1)Cl2(1分)　HClO(1分)　NaCl(1分)　NaClO(1分)　(2)Ca(ClO)2　2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　(3)Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3+2HClO　2HClO 2HCl+O2↑
解析　
(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,工业生产漂白粉的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。(3)漂白粉长期露置在空气中,与空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙与HClO,HClO在光照下分解生成HCl与氧气,有关反应的化学方程式分别为Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3+2HClO、2HClO 2HCl+O2↑。
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B、D。
(3)①实验室没有450 mL的容量瓶,应选用500 mL容量瓶,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.溶液没有恢复到室温就注入容量瓶、洗涤、定容,会导致所配溶液的体积偏小,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%,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　(每空2分)(1)6Na+6H2O+2FeCl3 2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
(2)①　②吸收H2中所含的H2O(g)　偏小
(3)①0.1　②4.6
解析　(1)将一小块钠投入FeCl3溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeCl3反应,生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,故总反应的化学方程式为6Na+6H2O+2FeCl3 2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑。(2)①钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,由装置可知,生成H2的质量为(a+b-c) g,n(H2)= mol,则反应的Na的物质的量为(a+b-c) mol,摩尔质量为 g/mol,故钠的相对原子质量为。②无水氯化钙的作用是吸收H2中所含的H2O(g),减小实验误差;若不用无水氯化钙,得到的c值偏小,由于相对原子质量为,则求出的钠的相对原子质量偏小。(3)①钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑,氧化钠与水反应的化学方程式为Na2O+H2O 2NaOH,设Na的物质的量为a mol,Na2O的物质的量为b mol,则23a+62b=10.8,(a+2b)×40=16,解得a=0.2,b=0.1,反应生成氢气的物质的量为0.2 mol÷2=0.1 mol。②钠的质量为0.2 mol×23 g/mol=4.6 g。
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)将装置中的二氧化碳全部赶入干燥管D中　NaOH溶液　(2)偏小　(3)偏大　(4)防止空气中的水和二氧化碳进入装置D中　(5)88.3%(3分)
解析　
(1)鼓入空气,可把残留在装置B、C中的二氧化碳全部赶入干燥管D中,被碱石灰吸收;装置A中试剂作用是除去空气中的二氧化碳,所以A中试剂可选用NaOH溶液。(2)快速鼓入空气,会使装置内残留的二氧化碳不能被D中碱石灰完全吸收,则测得的二氧化碳质量偏小,导致测定结果偏小。(3)C装置中的浓硫酸具有吸水性,可除去CO2中的水蒸气,若少了此装置,则会使气体中的水分被D中碱石灰吸收,测得的二氧化碳质量偏大,导致测定结果偏大。(4)E装置的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入装置D中影响测定结果。(5)反应中放出二氧化碳气体的质量=88.6 g-86.4 g=2.2 g,设放出2.2 g二氧化碳消耗碳酸钠的质量为x,则有:
2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2 g
106∶44=x∶2.2 g,解得x=5.3 g,所以纯碱样品中Na2CO3的质量分数=×100%≈88.3%。
20.答案　(除标注外,每空2分)(1)2(1分)　1、3　(2)Na2CO3　Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl　(3)>(1分)　(4)abc(3分)
解析　(1)加热M时未产生刺激性气味,说明M中不含有碳酸氢铵,故假设1、3不成立,假设2成立。(2)向一份溶液中滴加足量稀盐酸,有气泡产生,将生成的气体通入澄清石灰水,有白色沉淀产生,说明生成了二氧化碳气体;向另一份溶液中滴加足量氯化钙溶液,有白色沉淀生成,向上层清液中滴加2滴无色酚酞试液,溶液不变红,说明试管中剩余固体只含有碳酸钠;碳酸钠加盐酸先生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,再加入过量盐酸生成二氧化碳。(3)将实验①所得固体继续加热,无明显现象,说明碳酸钠稳定性强于碳酸氢钠。(4)生成的物质中CaHPO4是沉淀,说明常温下的溶解度:Na2HPO4>CaHPO4,a项正确;碳酸氢钠中含有碳酸氢根离子,在水溶液中遇到某些呈酸性的物质能产生气体,b项正确;根据反应可得关系式NaHCO3~CO2,设产生0.22 g CO2至少需要NaHCO3的质量为x,可得84∶44=x∶0.22 g,解得x=0.42 g,c项正确。
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