阶段质量检测(二)　海水中的重要元素——钠和氯（含解析）高中化学人教版（2019）必修 第一册

阶段质量检测(二)　海水中的重要元素——钠和氯
(本试卷满分100分)
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。
1．为了使鱼苗顺利地长途运输，必须满足3个条件：
①保持适量的氧气　②使鱼苗呼出的二氧化碳及时排出　③防止细菌大量繁殖
已知下列4种物质加入水中都可以起到供氧杀菌的作用，在长距离储运鱼苗的水中，你觉得最好加入的药剂是(　 )
A．Na2O2 B．CaO2
C．Cl2 D．H2O2
2．下列有关钠、氯及其化合物的说法正确的是(　 )
A．常温下，氯水和液氯都可以用钢瓶储存
B．NaHCO3和Na2CO3均可用于制作膨松剂
C．用KI淀粉溶液可检验Cl2中是否混有HCl
D．将Na和Na2O2分别放入CuSO4溶液中，均会有蓝色沉淀生成并有无色气体放出
3．下列有关实验的操作不正确的是(　 )
A．做钠的实验时，多余的钠要放回原试剂瓶
B．加热NaHCO3和Na2CO3固体时试管口要略向上倾斜
C．每次做完焰色试验的铂丝需用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
D．实验室制取氯气时可以用排饱和食盐水方法收集
4．下列有关钠及其化合物的说法正确的是(　 )
A．金属钠着火时，可用二氧化碳来灭火
B．金属钠长时间放置在空气中，最终得到的白色固体是小苏打
C．Na2O和Na2O2均为碱性氧化物，均可与水发生反应生成烧碱
D．用洁净的铂丝蘸取待测液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，则该溶液中一定含有钾离子，可能含有钠离子
5．下列关于氯及其化合物的说法正确的是(　 )
A．漂白粉在空气中久置变质是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
B．ClO2具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
C．将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
D．因漂白粉在空气中不稳定，故可用于漂白纸张
6．下列说法正确的是(　 )
A．1 mol 氢约含有6.02×1023个微粒
B．H2的摩尔质量是2 g
C．1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA
D．2NA个H2SO4分子的摩尔质量为196 g·mol－1
7．下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是(　 )
A．Ⅰ可用于制备并检验氢气的可燃性
B．Ⅱ可用于除去CO2中的HCl
C．用Ⅲ来配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D．Ⅳ所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的稳定性
8．在标准状况下，向一质量为100 g 的密闭容器中充满CO2后，质量为166 g，相同条件下，向相同的容器中充满一未知气体，称量得其质量为142 g，则该气体可能为(　 )
A．O2 B．CH4
C．CO D．H2
9．人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下，11.2 L“人造空气”的质量是7.6 g，其中氧气与氦气的质量比是(　 )
A．24∶7 B．7∶24
C．3∶16 D．16∶3
10．化学实验室里有一瓶盐酸，上面的标签如下所示。
下列说法正确的是(　 )
A．该盐酸物质的量浓度为11.9 mol·L－1
B．等体积的该盐酸与水混合后质量分数约为18.3%
C．配制100 mL 1.00 mol·L－1稀盐酸需该盐酸8.8 mL
D．配制稀盐酸时，量取浓盐酸的量筒使用后应洗涤，并将洗涤液也注入容量瓶中
11．设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　 )
A．标准状况下，11.2 L H2O中含有的原子总数为1.5NA
B．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中含有的分子数为NA
C．标准状况下，11.2 L氯气与足量铁粉充分反应，转移的电子数为NA
D．K2SO4的摩尔质量为174 g,0.5 mol·L－1K2SO4溶液中含有的钾离子数目为NA
12.数字化实验是利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。如图所示是利用数字化实验测定光照氯水过程中得到的图像，该图像表示的意义是(　 )
A．氯离子的浓度随时间的变化
B．氧气的体积分数随时间的变化
C．氯水的pH随时间的变化
D．氯水的导电能力随时间的变化
13．将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是(　 )
A．溶液中n(Cl－)＝0.18 mol
B．原KOH溶液中，n(KOH)＝0.6 mol
C．反应中转移电子的物质的量是0.42 mol
D．依据图像，总的离子反应方程式为10OH－＋5Cl2===2ClO－＋ClO＋7Cl－＋5H2O
14．实验室模拟工业制备NaClO2的装置如图所示。
原理：2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O；ClO2与碱可发生反应：2ClO2＋2OH－===ClO＋ClO＋H2O。
下列有关叙述错误的是(　 )
A．装置甲的作用是除去ClO2中的Cl2杂质
B．应先往装置乙中滴加H2O2溶液，再通入气体
C．ClO2在制备原理中是还原剂
D．装置丙中不会发生倒吸
15．工业上用粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，工艺流程如下图所示，下列有关说法错误的是(　 )
A．在“侯氏制碱法”中未涉及氧化还原反应
B．饱和食盐水中先通入的气体a为NH3
C．流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒
D．工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的CO2可回收循环利用
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.(13分)Ⅰ.淀粉是人类膳食中糖类主要来源，在体内被酶水解为葡萄糖(C6H12O6)供机体利用。某病人血液化验单如图所示，其中葡萄糖测定值明显高于正常值(参考范围)。请回答下列问题：
项目 测定值 单位 参考范围
血清葡萄糖 2.16↑ g·L－1 0.65～1.10
甘油三酯 2.25↑ g·L－1 0.5～2.17
总胆固醇 1.79 g·L－1 1.5～2.2
(1)该病人血清葡萄糖的物质的量浓度为________________。
(2)27 g 葡萄糖中含碳原子的物质的量为________，含氢原子数为________。
(3)0.5 mol 葡萄糖在人体内完全转化为二氧化碳的体积(标准状况)是____________。
Ⅱ.现需500 mL 0.2 mol·L－1KI溶液，用KI固体配制该溶液时，提供的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒。
(4)还缺少的仪器有___________________________________________(写名称)，
所需KI固体的质量为____________。
(5)在配制过程中，下列操作会导致所配制溶液的浓度偏小的是____________。
A．未洗涤烧杯和玻璃棒
B．使用前，容量瓶中有少量蒸馏水
C．定容时俯视凹液面
D．定容摇匀后静置，液面低于刻度线，继续加水至刻度线
17. (12分)设NA表示阿伏加德罗常数的值，回答下列问题：
(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与______个H2O分子中所含原子数相等。
(2)某气体在标准状况下的密度为1.5 g ·L－1，则16.8 g该气体的物质的量为________。
(3)同温同压下，同体积的H2和CO2气体的质量比为________∶________。
(4)从400 mL 2.0 mol·L－1Al2(SO4)3溶液中取出10 mL，将这10 mL溶液用水稀释到100 mL，所得溶液中SO的物质的量浓度为________。
18.(14分)某校化学实验兴趣小组为了探究MnO2和浓盐酸反应制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。已知：氯气、溴单质、碘单质都易溶于有机溶剂。
(1)A中制备氯气反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积总是小于理论值的原因是___________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)①装置B中盛放的试剂为________。
②装置D和E中出现的不同现象说明_____________________________________
________________________________________________________________________。
③装置F的作用是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在F与G之间加一个检验装置，装置中应放________。
A．NaOH溶液
B．湿润的淀粉 KI试纸
C．浓硫酸
19.(16分)过氧化钠常用作漂白剂、杀菌剂、消毒剂，能与水和二氧化碳等物质发生反应，保存不当时容易变质。某实验小组以过氧化钠为研究对象进行了如下实验。
(1)探究一包Na2O2样品是否已经变质：取少量样品，将其溶解，加入__________溶液，充分振荡后有白色沉淀，证明Na2O2已经变质。
(2)该实验小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数，称取了m g样品，并设计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。
①装置B的作用是________________________________________________，
装置D的作用是_______________________________________________。
②将仪器连接好以后，必须进行的第一步操作是
________________________________________________________________________。
③写出装置C中发生主要反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
④反应结束后，在读取实验中生成气体的体积时，你认为合理的是______(填字母)。
a．读取气体体积前，需冷却到室温
b．调整量筒使E、F内液面高度相同
c．视线与凹液面的最低点相平时读取量筒中水的体积
⑤读出量筒内水的体积后，将其折算成标准状况下氧气的体积为V mL，则样品中过氧化钠的质量分数为______。
阶段质量检测(二)
1．选B　过氧化钠虽能与水反应产生氧气，也能吸收二氧化碳，但Na2O2与水反应生成NaOH，NaOH溶液碱性太强，不利于鱼苗存活，A不符合题意；过氧化钙与水反应有氧气生成，生成的氢氧化钙在水中的溶解度较小，碱性较弱，且氢氧化钙可以吸收二氧化碳，B符合题意；氯气和水反应生成HCl和HClO，HClO具有强氧化性，不利于鱼苗存活，C不符合题意；H2O2虽能制取氧气，但不能消耗二氧化碳，D错误。
2．选D　氯水中H＋能与铁反应，故不能用钢瓶储存氯水，A项错误；Na2CO3性质稳定受热不分解，NaHCO3受热分解生成CO2等，可用作食品膨松剂，B项错误；Cl2与KI反应生成I2，而HCl与KI不反应，不能检验HCl，C项错误；Na与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀和H2，Na2O2与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀和O2，D项正确。
3．选B　钠是活泼金属，做钠的实验时，多余的钠要放回原试剂瓶，故A正确；为防止水倒流使试管炸裂，加热NaHCO3和Na2CO3固体时试管口要略向下倾斜，故B错误；每次做完焰色试验的铂丝需用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同，故C正确；氯气在饱和食盐水中的溶解度小，实验室制取氯气时可以用排饱和食盐水方法收集，故D正确。
4．选D　A项，Na着火生成Na2O2，Na2O2与CO2反应生成O2，不能灭火，错误；B项，Na放置在空气中最终生成Na2CO3，错误；C项，Na2O2不是碱性氧化物，错误。
5．选B　Ca(ClO)2与空气中的CO2和水蒸气反应生成CaCO3和HClO，HClO见光分解，导致漂白粉变质，而CaCl2与CO2不反应，A项错误；除去HCl后还有水蒸气，C项错误；漂白纸张是利用漂白粉的漂白性，D项错误。
6．选C　指代不明确，氢指原子、分子还是氢气，不明确，所以无法计算，A错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，不是g，H2的摩尔质量是2 g·mol－1，B错误；1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA，C正确；摩尔质量以g·mol－1为单位，数值上等于其相对分子质量，与分子数目多少没有关系，H2SO4分子的摩尔质量为98 g·mol－1，D错误。
7．选B　H2点燃前必须验纯，否则容易发生爆炸，A错误；HCl与碳酸氢钠反应生成CO2，同时碳酸氢钠可以降低CO2的溶解损失，B正确；不能用容量瓶进行固体的溶解，C错误；应该将碳酸钠置于大试管中，碳酸氢钠置于小试管中，以排除温度不同对结论造成的影响，D错误。
8．选C　标准状况下，气体摩尔体积相等，充入二氧化碳后，n(CO2)＝＝1.5 mol ，相同条件下，体积相等的不同气体，其物质的量相等，所以充入该气体的物质的量是1.5 mol，其摩尔质量＝＝28 g·mol－1，题给几种气体中只有CO的摩尔质量是28 g·mol－1。
9．选D　气体的物质的量为＝0.5 mol，设氧气与氦气的物质的量分别为n(O2)、n(He)，依据题意得n(O2)＋n(He)＝0.5 mol，n(O2)×32 g·mol－1 ＋n(He)×4 g ·mol－1 ＝7.6 g ，解得n(O2)＝0.2 mol、n(He)＝0.3 mol，则O2和He的质量比为(0.2 mol ×32 g·mol－1)∶(0.3 mol×4 g·mol－1)＝16∶3，D项正确。
10．选A　该盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.19 g·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度c(HCl)＝＝ mol·L－1＝11.9 mol·L－1，A正确；该盐酸的密度大于水的密度，等体积的该盐酸和水相比，前者的质量大于后者，二者混合后质量分数大于18.3%，B错误；根据稀释定律可得11.9 mol·L－1×V(HCl)＝100 mL×1.00 mol·L－1，解得V(HCl)≈8.4 mL，C错误；配制稀盐酸时，量筒量取浓盐酸后，不必进行洗涤，若洗涤且洗涤液注入容量瓶中，所配溶液的物质的量浓度偏高，D错误。
11．选C　A项，H2O为非气态；B项，2.24 L气体的分子数为0.1NA；C项，标准状况下，11.2 L氯气的物质的量为0.5 mol，1 mol 氯气与铁反应转移2 mol电子，则0.5 mol氯气反应后转移电子数为NA；D项，摩尔质量的单位为g·mol－1，未指明溶液体积，无法计算K＋数目。
12．选C　分析题图，可知随着时间的变化，对应纵轴的值减小。从氯水的组成及发生的变化分析：Cl2＋H2O??HCl＋HClO,2HClO2HCl＋O2↑，因HClO分解生成HCl和O2，溶液中Cl－的浓度、O2的体积分数均增大，A、B项错误；由于HClO是弱酸，HCl是强酸，随着HCl不断生成，溶液的酸性增强，pH减小，C项正确；随着时间的变化，HClO不断转化为强酸(HCl)，溶液中离子浓度增大，溶液的导电能力增强，D项错误。
13．选A　溶液中ClO的物质的量为0.06 mol，ClO－的物质的量为0.12 mol，则说明氯气到氯酸根和次氯酸根共失去电子为0.06 mol×5＋0.12 mol＝0.42 mol，则得到电子为0.42 mol，因此溶液中n(Cl－)＝0.42 mol，故A错误；根据前面A选项分析得到KClO的物质的量为0.12 mol，KClO3的物质的量为0.06 mol，KCl的物质的量为0.42 mol，根据钾元素守恒，则原KOH溶液中，n(KOH)＝0.42 mol＋0.06 mol＋0.12 mol＝0.6 mol，故B正确；根据A选项分析反应中转移电子的物质的量是0.42 mol，故C、D正确。
14．选C　结合实验目的，模拟工业制备NaClO2，实验前需除去ClO2中的少量杂质Cl2，否则Cl2与NaOH溶液发生副反应生成NaClO等；结合实验中给出的化学方程式，由于要制备NaClO2，应发生2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O，并尽最大程度抑制ClO2与OH－的反应，故向圆底烧瓶中通入气体前应先滴加H2O2溶液。装置甲的作用是除去ClO2中混有的少量杂质Cl2，A正确；结合上述分析可知，实验时应先往装置乙中滴加H2O2溶液，再通入ClO2，使圆底烧瓶中发生反应2ClO2＋2NaOH＋H2O2===2NaClO2＋O2＋2H2O制备NaClO2，B正确；根据上述反应中元素化合价变化可知，ClO2在反应中是氧化剂，而H2O2在反应中是还原剂，C错误；该反应中除了生成NaClO2外，还生成O2，由于O2不易溶于水，故装置丙中不可能发生倒吸，D正确。
15．选D　侯氏制碱法反应主要有：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，没有氧化还原反应，A正确；二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气的溶解度较大，先通入氨气，在碱性溶液中再通入二氧化碳，可增大二氧化碳的溶解量，提高产物浓度，B正确；从溶液中得到固体需要加热浓缩，冷却结晶、过滤等操作，这些过程需要用玻璃棒搅拌、引流等， C正确；工艺中除CO2可回收循环利用外，母液中含有未反应的NaCl也可循环利用， D错误。
16．解析：(1)根据题干信息知该病人血清葡萄糖的浓度为2.16 g·L－1，则物质的量浓度为＝0.012 mol·L－1；(2)27 g 葡萄糖的物质的量为＝0.15 mol，则碳原子的物质的量为0.15 mol ×6＝0.9 mol；含氢原子的物质的量为0.15 mol ×12＝1.8 mol，氢原子数为1.8NA；(3)根据碳原子守恒，0.5 mol 葡萄糖在人体内完全转化为二氧化碳的物质的量为0.5 mol×6＝3 mol，则体积(标准状况)是22.4 L·mol－1×3 mol ＝67.2 L；(4)配制500 mL 0.2 mol·L－1KI溶液，需要托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、500 mL 容量瓶、胶头滴管，所以还缺少的仪器有500 mL 容量瓶、胶头滴管，所需KI固体的质量为0.5 L×0.2 mol·L－1×166 g ·mol－1＝16.6 g ；(5)未洗涤烧杯和玻璃棒，会导致溶质偏少，浓度偏低，故A正确；使用前，容量瓶中有少量蒸馏水，对实验结果无影响，故B错误；定容时俯视凹液面，会导致溶液体积偏小，浓度偏大，故C错误；定容摇匀后静置，液面低于刻度线，继续加水至刻度线，会导致溶液体积偏大，浓度偏小，故D正确。
答案：(1)0.012 mol·L－1　(2)0.9 mol 　1.8NA　(3)67.2 L　
(4)500 mL 容量瓶、胶头滴管　16.6 g　(5)AD
17．(1)2.408×1023　(2)0.5 mol　(3)1　22　(4)0.6 mol·L－1
18．解析：由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，装置B中盛有的无水硫酸铜用于检验水蒸气的生成，装置C中盛有的无水氯化钙用于干燥氯气，装置D中盛有的干燥布条不褪色、装置E中盛有的湿润的有色布条用于证明氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，装置F中盛有的四氯化碳用于吸收氯气，防止氯气干扰氯化氢的检验，装置G中盛有的硝酸银溶液用于验证挥发出的氯化氢。(1)由分析可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，反应的化学方程式为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；(2)浓盐酸与足量的二氧化锰共热反应时，随着反应进行，浓盐酸受热挥发和氯化氢因反应消耗导致浓盐酸变为与二氧化锰共热不反应的稀盐酸，所以反应制得的氯气总体积小于理论值；(3)①装置B中盛有的无水硫酸铜用于检验水蒸气的生成；②装置D中盛有的干燥布条不褪色、装置E中盛有的湿润的有色布条用于证明氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性；③装置F中盛有的四氯化碳用于吸收氯气，防止氯气干扰氯化氢的检验；(4)装置G中盛有的硝酸银溶液用于验证挥发出的氯化氢，氯气、氯化氢通入硝酸银溶液中都会产生氯化银白色沉淀，为了确保实验结论的可靠性，应在装置F和G之间增加一个盛有湿润的淀粉 碘化钾试纸的广口瓶用于验证氯气被完全吸收，故选B。
答案：(1)4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　(2)随着反应进行，浓盐酸受热挥发，HCl不断被消耗，导致浓盐酸变为不与MnO2反应的稀盐酸　(3)①无水硫酸铜　②Cl2不具有漂白性，Cl2和H2O反应产生了有漂白性的物质　③吸收多余的Cl2，防止干扰后续实验　(4)B
19．解析：(2)⑤根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知n(Na2O2)＝2n(O2)＝2× mol＝×10－3mol，
ω(Na2O2)＝×100%＝%。
答案：(1)BaCl2(或其他合理答案)
(2)①吸收CO2中的HCl气体　吸收氧气中混有的二氧化碳气体
②检查装置气密性　③2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
④abc　⑤%