2025-2026学年人教版化学必修第一册单元检测:第二章 海水中的重要元素——钠和氢 (含解析)

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名称 2025-2026学年人教版化学必修第一册单元检测:第二章 海水中的重要元素——钠和氢 (含解析)
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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 2025-12-21 16:35:03

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第二章 海水中的重要元素——钠和氢
(考查范围:第二章 时间:75分钟 分值:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1.在指定条件下,下列选项所示的物质间的转化能实现的是(  )
A.Cl2(g)FeCl2(s)
B.Cl2漂白粉
C.HClO(aq)Cl2(g)
D.干燥红色布条红色布条褪色
2.下列关于配制一定物质的量浓度溶液的说法,正确的组合是(  )
①托盘天平可读取到小数点后一位(以克为单位),容量瓶可精确到小数点后两位(以毫升为单位)
②托盘天平只能粗略地称量物质的质量,量筒只能粗略地量取液体的体积,严格地说,它们都不能与容量瓶——精确仪器配套使用
③量筒内的残液必须冲洗下来,倒入容量瓶中
④称量的固体(或量取的液体)可直接放入容量瓶中溶解(或稀释)
⑤引流时,玻璃棒不能靠在瓶口上
⑥定容摇匀后,若液面低于刻度线,可再次加水补齐
A.①②⑤ B.①③④
C.②④⑥ D.④⑤⑥
3.甲醛(HCHO)是室内污染物之一,可利用光催化氧化HCHO为CO2和H2O。下列说法正确的是(  )
A.1 mol O2含有12 mol电子
B.1 mol HCHO的质量为30 g
C.22 g CO2分子含有0.5NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)氧原子
D.标准状况下,1 mol乙醇的体积为22.4 L
4.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析错误的是(  )
A.反应③说明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜艇中O2的供给
D.常温下,Na和H2O反应生成NaOH和H2,说明Na是活泼金属
5.我国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是(  )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.等温等压下,同体积的CO和CO2的原子数之比为3∶2
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
6.用如图所示实验装置进行相关实验探究,不能达到实验目的的是(  )
A.装置甲:称取一定质量的NaOH固体
B.装置乙:验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
C.装置丙:验证Na2O2与水反应放热
D.装置丁:证明Na能与水反应,且Na的密度比煤油的大
7.下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是(  )
A.2 mol H2O的摩尔质量和1 mol H2O的摩尔质量
B.200 mL 1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化钾溶液中 c(Cl-)
C.64 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4 L一氧化碳中氧原子数
D.20% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
8.已知反应:C+2CuOCu2O+X。下列说法正确的是(  )
A.X的化学式为CO2
B.Cu2O的摩尔质量为144 g
C.每消耗0.2 mol CuO生成X的体积为2.24 L
D.消耗12 g C时,转移电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
9.氯及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列说法不正确的是(  )
A.a在水中完全电离
B.新制的b的水溶液光照一段时间后酸性增强
C.在c的水溶液中加入几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是溶液变红
D.实验室可以用f固体制取氧气
10.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是(  )
A.②中的大量气泡主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由振荡时溶液与空气中二氧化碳反应造成的
D.⑤中气体是H2O2分解产生的O2
11.在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是(  )
选项 实验方法 实验现象 实验结论
A 观察氯水颜色 氯水呈浅黄绿色 氯水中含氯气
B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含HClO
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 向FeCl2溶液中滴加氯水 溶液变成棕黄色 氯水具有氧化性
12.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列操作正确的是(  )
A.称量时,应将NaOH固体放在称量纸上称量
B.为减小误差,容量瓶必须干燥才可使用
C.定容时若加水超过了刻度线,可用胶头滴管直接将多余溶液吸出
D.将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解,待溶液冷却至室温再转移
13.将19 g Na2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止,称得剩余固体质量为15.9 g,则原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为(  )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.无法计算
14.某兴趣小组同学验证碳酸氢钠溶液作为植物光合作用的碳源,并测定碳酸氢钠的分解率。在乙瓶中装入100 mL 0.5 mol·L-1的碳酸氢钠溶液,利用下图所示装置进行实验。下列说法正确的是(  )
A.甲、丁瓶中氢氧化钠溶液的作用完全相同
B.反应结束后,乙瓶溶液的pH减小
C.丙中发生反应的离子方程式为CO2++H2O
D.若反应结束后丙瓶产生0.197 g沉淀,则碳酸氢钠的分解率为4%
15.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示。下列有关该实验的说法正确的是(  )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度率HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图所示分别为钠和氯及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)填写二维图中缺失的化学式:①__________、②________________。
(2)物质③常用于实验室制取O2,则③的化学式是________________。
(3)从物质类别角度看,HClO属于________,一般能与下列________(填字母序号)类别物质发生反应。
a.金属单质 b.非金属单质 c.酸性氧化物 d.碱性氧化物 e.酸 f.碱 g.盐
从化合价角度看,HClO________________________________(填“有还原性”“有氧化性”或“既有氧化性又有还原性”)。已知少量HClO与Na2SO3溶液反应有Na2SO4生成,该反应的离子方程式为____________________________。
(4)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,NaH用作生氢剂时的化学反应原理为NaH+H2O===NaOH+H2↑,标准状况下生成4 480 mL H2转移电子的物质的量是________。
(5)二氧化氯(ClO2)是一种新型自来水消毒剂,用ClO2代替Cl2对饮用水进行消毒可避免产生对人体有害的有机氯化物。ClO2能杀死水中的病菌,起到消毒的作用,是因为ClO2具有____________(填“强还原性”或“强氧化性”)。
17.(16分)钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,钠的单质和化合物用途广泛,回答下列问题:
Ⅰ.(1)采用空气和Na为原料可制备Na2O2。空气与熔融的金属Na反应前需依次通过的试剂为__________、__________(填字母序号)。
a.浓硫酸
b.饱和食盐水
c.NaOH溶液
d.KMnO4溶液
(2)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,观察到溶液褪色,发生的反应是:+Na2O2+________===Mn2++Na++O2↑+________。配平上述离子方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目:___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
该反应说明Na2O2具有__________(填“氧化性”“还原性”或“漂白性”)。
Ⅱ.某研究性学习小组的同学为测定某种含有少量Na2O的Na2O2试样中Na2O2的含量,设计了如图所示的实验装置进行探究,称取 w g 试样与足量的水反应,测定生成气体在通常状况(约20 ℃,1.01×105 Pa)下的体积,。
(3)装置中导管a的作用是:_______________________________________________。
(4)反应前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件下的气体摩尔体积为 Vm L·mol-1),则试样中Na2O2的质量分数为__________。
(5实验测得该试样中Na2O2的质量分数偏高,产生这种现象的原因可能是______(填字母序号)。
a.反应后测定气体体积时水准管的水面低于量气管的水面
b.锥形瓶中留有反应生成的气体
c.测定气体体积时未冷却至室温
18.(11分)某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同体积、不同浓度的H2SO4溶液:①480 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液;②150 mL 25%的H2SO4溶液;③足量的18 mol·L-1的H2SO4溶液。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种H2SO4溶液全部用完,不足的部分用③来补充。请回答下列问题:
(1)实验所用25%的H2SO4溶液的物质的量浓度为________mol·L-1(保留1位小数)。
(2)配制该H2SO4溶液应选用容量瓶的规格为________mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部倒入烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的H2SO4溶液________mL,沿烧杯内壁倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的H2SO4溶液沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.________________________________________________________________
___________________________________________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响?________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意____________________________________________
__________________________________________________________________。
19.(14分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应,温度较高时,氯气和碱还能发生反应:3Cl2+6OH-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,反应的化学方程式是__________________。乙装置的作用是____________________。
②该兴趣小组用100 mL 12 mol·L-1盐酸与8.7 g MnO2反应制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得________g Ca(ClO)2。
(2)该小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,向其中缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅱ表示____________(填离子符号)的物质的量随反应时间变化的情况。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________mol。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置进行适当改进。请你给出一种改进方法:________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
第二章 海水中的重要元素——钠和氢
(考查范围:第二章 时间:75分钟 分值:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1.在指定条件下,下列选项所示的物质间的转化能实现的是(  )
A.Cl2(g)FeCl2(s)
B.Cl2漂白粉
C.HClO(aq)Cl2(g)
D.干燥红色布条红色布条褪色
B 解析:Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,故A错误;Cl2通入石灰乳中发生反应生成 Ca(ClO)2、CaCl2,Ca(ClO)2和CaCl2为漂白粉的主要成分,故B正确;HClO见光分解生成O2,故C错误;干燥的Cl2没有漂白性,故D错误。
2.下列关于配制一定物质的量浓度溶液的说法,正确的组合是(  )
①托盘天平可读取到小数点后一位(以克为单位),容量瓶可精确到小数点后两位(以毫升为单位)
②托盘天平只能粗略地称量物质的质量,量筒只能粗略地量取液体的体积,严格地说,它们都不能与容量瓶——精确仪器配套使用
③量筒内的残液必须冲洗下来,倒入容量瓶中
④称量的固体(或量取的液体)可直接放入容量瓶中溶解(或稀释)
⑤引流时,玻璃棒不能靠在瓶口上
⑥定容摇匀后,若液面低于刻度线,可再次加水补齐
A.①②⑤ B.①③④
C.②④⑥ D.④⑤⑥
A 解析:量筒内的残液倒入容量瓶中,会导致溶质质量偏多,则所配溶液浓度偏高,③错误;容量瓶不能用于溶解固体或稀释溶液,④错误;定容摇匀后,液面低于刻度线是正常的,若再加水,则溶液的浓度偏低,⑥错误。
3.甲醛(HCHO)是室内污染物之一,可利用光催化氧化HCHO为CO2和H2O。下列说法正确的是(  )
A.1 mol O2含有12 mol电子
B.1 mol HCHO的质量为30 g
C.22 g CO2分子含有0.5NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)氧原子
D.标准状况下,1 mol乙醇的体积为22.4 L
B 解析:一个O2分子中含有16个电子,则1 mol O2含有16 mol电子,A错误;HCHO的摩尔质量是30 g·mol-1,则1 mol HCHO的质量为30 g,B正确;22 g CO2(物质的量为=0.5 mol)分子含有0.5×2NA=NA个氧原子,C错误;标准状况下,乙醇是液体,不能利用气体摩尔体积计算,D错误。
4.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析错误的是(  )
A.反应③说明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜艇中O2的供给
D.常温下,Na和H2O反应生成NaOH和H2,说明Na是活泼金属
B 解析:反应③为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,CO2与碱反应生成盐和水,说明CO2具有酸性氧化物的性质,A项正确;NaHCO3受热分解为Na2CO3,表明NaHCO3的稳定性弱于Na2CO3,B项错误;Na2O2分别与CO2、H2O反应都能生成O2,因此反应⑤⑥可用于潜艇中O2的供给,C项正确;常温时,Na和H2O反应生成NaOH和H2,说明Na是活泼金属,D项正确。
5.我国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是(  )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.等温等压下,同体积的CO和CO2的原子数之比为3∶2
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
D 解析:常温常压下气体摩尔体积不是22.4 L·mol-1,因此1 mol CO2的体积不是22.4 L,A错误;等温等压下,等体积的CO和CO2的分子数相同,所含原子数之比应为2∶3,B错误;淀粉的化学式为(C6H10O5)n,淀粉中C、H、O的质量之比为 72∶10∶80=36∶5∶40,C错误;22 g CO2的物质的量为22 g÷
44 g·mol-1=0.5 mol,D正确。
6.用如图所示实验装置进行相关实验探究,不能达到实验目的的是(  )
A.装置甲:称取一定质量的NaOH固体
B.装置乙:验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
C.装置丙:验证Na2O2与水反应放热
D.装置丁:证明Na能与水反应,且Na的密度比煤油的大
A 解析:NaOH固体易吸收空气中的二氧化碳和水,为防止NaOH变质,用托盘天平称量NaOH固体时,应放在玻璃器皿中称量,不能直接放在托盘上称量,A不能达到实验目的;外管温度较高,内管温度低,将NaHCO3置于内管,将稳定性较强的Na2CO3置于外管,通过右侧澄清石灰水变浑浊、左侧澄清石灰水不变浑浊,验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,B能达到实验目的;脱脂棉燃烧可证明Na2O2与水反应生成氧气,且放热,C能达到实验目的;烧杯中上层为煤油、下层为水,实验中有气泡产生,且钠粒在两层液体的界面处上下跳动,则证明Na能与水反应,且Na的密度比煤油的大,D能达到实验目的。
7.下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是(  )
A.2 mol H2O的摩尔质量和1 mol H2O的摩尔质量
B.200 mL 1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化钾溶液中 c(Cl-)
C.64 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4 L一氧化碳中氧原子数
D.20% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
C 解析:物质的摩尔质量为定值,与该物质的物质的量多少无关,A项错误;1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)=2 mol·L-1,与2 mol·L-1氯化钾溶液中×2=
2 mol,标准状况下,22.4 L一氧化碳中氧原子的物质的量为=1 mol,C项正确;因20 % NaOH溶液的密度(设为ρ1)大于10% NaOH溶液的密度(设为ρ2),则=∶>2∶1,D项错误。
8.已知反应:C+2CuOCu2O+X。下列说法正确的是(  )
A.X的化学式为CO2
B.Cu2O的摩尔质量为144 g
C.每消耗0.2 mol CuO生成X的体积为2.24 L
D.消耗12 g C时,转移电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
D 解析:由原子守恒可知,X的化学式为CO,A项错误;Cu2O的摩尔质量为144 g·mol-1,B项错误;标准状况下,每消耗0.2 mol CuO生成X的体积为2.24 L,C项错误;消耗12 g C时,转移电子数为2NA,D项正确。
9.氯及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列说法不正确的是(  )
A.a在水中完全电离
B.新制的b的水溶液光照一段时间后酸性增强
C.在c的水溶液中加入几滴紫色石蕊溶液,观察到的现象是溶液变红
D.实验室可以用f固体制取氧气
C 解析:根据化合价及物质类别可知,a、b、c、d、e、f分别为HCl、Cl2、HClO、KClO、ClO2、KClO3。a为HCl,为强酸,溶于水完全电离,A正确;次氯酸光照易分解,反应为2HClO2HCl+O2↑,新制氯水光照一段时间后氯气、次氯酸浓度降低,盐酸浓度增加,酸性增强,B正确;次氯酸具有漂白性,紫色石蕊溶液滴入次氯酸水溶液中,溶液会先变红,后褪色,C错误;用二氧化锰催化氯酸钾热分解是实验室制氧气的方法之一,反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,D正确。
10.某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。下列说法不正确的是(  )
A.②中的大量气泡主要成分是氧气
B.③中溶液变红,说明有碱性物质生成
C.④中现象可能是由振荡时溶液与空气中二氧化碳反应造成的
D.⑤中气体是H2O2分解产生的O2
C 解析:Na2O2中加水,发生反应生成NaOH和O2,所以②中的大量气泡主要成分是氧气,A正确;酚酞遇酸不变色,遇碱变红色,所以③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B正确;因为空气中CO2的含量很小,且溶解比较缓慢,所以④中现象不可能是由振荡时溶液与空气中二氧化碳反应造成的,应是有强氧化性的物质,将酚酞氧化而使其褪色,C不正确;MnO2是H2O2分解的催化剂,H2O2可能来自Na2O2与水的反应,所以⑤中气体是H2O2分解产生的O2,D正确。
11.在探究新制氯水成分及性质的实验中,依据下列方法和现象,不能得出相应结论的是(  )
选项 实验方法 实验现象 实验结论
A 观察氯水颜色 氯水呈浅黄绿色 氯水中含氯气
B 向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水 有无色气体产生 氯水中含HClO
C 向红色纸条上滴加氯水 红色纸条褪色 氯水具有漂白性
D 向FeCl2溶液中滴加氯水 溶液变成棕黄色 氯水具有氧化性
B 解析:氯气为黄绿色气体,新制氯水呈浅黄绿色,是因为氯水中含有氯气,A正确;HClO酸性弱于碳酸,不能与NaHCO3反应,向饱和NaHCO3溶液中加入足量氯水,有气泡产生,是因为碳酸氢根离子与氯水中的氢离子发生反应生成水和二氧化碳,B错误;红色纸条褪色,说明氯水具有漂白性,C正确;向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液变成棕黄色,Fe2+被氧化为Fe3+,说明氯水具有氧化性,D正确。
12.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列操作正确的是(  )
A.称量时,应将NaOH固体放在称量纸上称量
B.为减小误差,容量瓶必须干燥才可使用
C.定容时若加水超过了刻度线,可用胶头滴管直接将多余溶液吸出
D.将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解,待溶液冷却至室温再转移
D 解析:NaOH易潮解,具有腐蚀性,应将NaOH固体放在小烧杯中称量,故A错误;容量瓶中有少量水对实验无影响,使用前,容量瓶不需要干燥,故B错误;定容时若加水超过了刻度线,实验失败,应重新配制,不能用胶头滴管直接将多余溶液吸出,故C错误;容量瓶不能用作溶解的仪器,应将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解,待溶液冷却至室温再转移,否则溶液体积偏小,选项中的操作合理,故D正确。
13.将19 g Na2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止,称得剩余固体质量为15.9 g,则原混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为(  )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶1 D.无法计算
C 解析:加热时,只有NaHCO3分解质量减少,因此可用质量差求出NaHCO3的质量。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑  Δm
2 mol 62 g
n(NaHCO3) 19 g-15.9 g
=3.1 g
n(NaHCO3)=0.1 mol,m(NaHCO3)=8.4 g,m(Na2CO3)=19 g-8.4 g=10.6 g,n(Na2CO3)=0.1 mol,二者物质的量之比为1∶1。
14.某兴趣小组同学验证碳酸氢钠溶液作为植物光合作用的碳源,并测定碳酸氢钠的分解率。在乙瓶中装入100 mL 0.5 mol·L-1的碳酸氢钠溶液,利用下图所示装置进行实验。下列说法正确的是(  )
A.甲、丁瓶中氢氧化钠溶液的作用完全相同
B.反应结束后,乙瓶溶液的pH减小
C.丙中发生反应的离子方程式为CO2++H2O
D.若反应结束后丙瓶产生0.197 g沉淀,则碳酸氢钠的分解率为4%
D 解析:实验要验证碳酸氢钠溶液作为植物光合作用的碳源,要排除空气中二氧化碳的干扰,所以实验前要除去空气中的二氧化碳,还要防止空气中的二氧化碳由丁进入丙。甲瓶中氢氧化钠溶液的作用是除去空气中的二氧化碳,防止空气中的二氧化碳进入乙瓶,丁瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,防止空气中的二氧化碳进入丙瓶,A错误;碳酸氢钠分解生成碳酸钠,碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,所以乙瓶溶液pH增大,B错误;碳酸氢钠分解生成的二氧化碳与丙中的氢氧化钡反应,生成碳酸钡沉淀,反应的离子方程式为CO2+2OH-+Ba2+===BaCO3↓+H2O,C错误;2NaHCO3~CO2~BaCO3,n(BaCO3)=
=2×0.001 mol=0.002 mol,则碳酸氢钠的分解率为×100%=4%,D正确。
15.某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示。下列有关该实验的说法正确的是(  )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度率HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
B 解析:HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;HClO的漂白作用持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误;久置氯水的主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图所示分别为钠和氯及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)填写二维图中缺失的化学式:①__________、②________________。
(2)物质③常用于实验室制取O2,则③的化学式是________________。
(3)从物质类别角度看,HClO属于________,一般能与下列________(填字母序号)类别物质发生反应。
a.金属单质 b.非金属单质 c.酸性氧化物 d.碱性氧化物 e.酸 f.碱 g.盐
从化合价角度看,HClO________________________________(填“有还原性”“有氧化性”或“既有氧化性又有还原性”)。已知少量HClO与Na2SO3溶液反应有Na2SO4生成,该反应的离子方程式为____________________________。
(4)氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,NaH用作生氢剂时的化学反应原理为NaH+H2O===NaOH+H2↑,标准状况下生成4 480 mL H2转移电子的物质的量是________。
(5)二氧化氯(ClO2)是一种新型自来水消毒剂,用ClO2代替Cl2对饮用水进行消毒可避免产生对人体有害的有机氯化物。ClO2能杀死水中的病菌,起到消毒的作用,是因为ClO2具有____________(填“强还原性”或“强氧化性”)。
解析:(1)由二维图中对应横、纵坐标可知,缺失的化学式:①钠为+1价的氧化物:Na2O、Na2O2;②氯为+1价的盐,如NaClO。(2)物质③常用于实验室制取O2,则③是氯酸钾,化学式是KClO3。(3)从物质类别角度看,HClO属于酸;酸一般能与金属、碱性氧化物、碱、盐发生反应;从化合价角度看,HClO中氯元素为+1价,为中间价态,既有氧化性,又有还原性;少量HClO与Na2SO3溶液反应有Na2SO4生成,该反应的离子方程式为HClO+
,标准状况下生成4 480 mL H2,即
0.2 mol,则转移电子的物质的量是0.2 mol。(5)二氧化氯(ClO2)是一种新型自来水消毒剂,用ClO2代替Cl2对饮用水进行消毒可避免产生对人体有害的有机氯化物,氯水消毒的原理是利用次氯酸的强氧化性,故ClO2能杀死水中的病菌起到消毒的作用,是因为ClO2具有强氧化性。
答案:(1)①Na2O、Na2O2 ②NaClO(合理即可)  (2)KClO3 (3)酸 adfg 既有氧化性又有还原性 HClO++Cl-+H+ (4)0.2 mol (5)强氧化性
17.(16分)钠元素在自然界中都以化合物的形式存在,钠的单质和化合物用途广泛,回答下列问题:
Ⅰ.(1)采用空气和Na为原料可制备Na2O2。空气与熔融的金属Na反应前需依次通过的试剂为__________、__________(填字母序号)。
a.浓硫酸
b.饱和食盐水
c.NaOH溶液
d.KMnO4溶液
(2)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,观察到溶液褪色,发生的反应是:+Na2O2+________===Mn2++Na++O2↑+________。配平上述离子方程式,并用单线桥法表示电子转移的方向和数目:___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
该反应说明Na2O2具有__________(填“氧化性”“还原性”或“漂白性”)。
Ⅱ.某研究性学习小组的同学为测定某种含有少量Na2O的Na2O2试样中Na2O2的含量,设计了如图所示的实验装置进行探究,称取 w g 试样与足量的水反应,测定生成气体在通常状况(约20 ℃,1.01×105 Pa)下的体积,。
(3)装置中导管a的作用是_______________________________________________。
(4)反应前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(实验条件下的气体摩尔体积为 Vm L·mol-1),则试样中Na2O2的质量分数为__________。
(5实验测得该试样中Na2O2的质量分数偏高,产生这种现象的原因可能是______(填字母序号)。
a.反应后测定气体体积时水准管的水面低于量气管的水面
b.锥形瓶中留有反应生成的气体
c.测定气体体积时未冷却至室温
解析:(1)采用空气和Na为原料直接制备Na2O2,空气中的水蒸气、CO2均能与熔融的金属Na反应,所以在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去,CO2属于酸性氧化物,能与碱反应,浓硫酸具有吸水性,所以空气与熔融的金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸。(2)KMnO4与Na2O2反应生成Mn2+、O2,酸性溶液中有H+,故反应物有H+,则产物中还有转化为Mn2+得到5个电子,Na2O2转化为O2失去2个电子,则和Na2O2的化学计量数之比为2∶5,再根据原子守恒和电荷守恒,可得该离子方程式为+5Na2O2+16H+===2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O,用单线桥法表示电子转移的方向和数目为,该反应中Na2O2失电子,表现还原性。(3)从图中装置可知,导管a的作用为连接分液漏斗和锥形瓶,保持气压平衡,使分液漏斗中的液体顺利滴下。(4)反应前后量气管中液面读数分别为V1 mL和V2 mL,则生成O2的体积为(V1-V2)mL,物质的量为 mol,则试样中n(Na2O2)= mol,试样中Na2O2的质量分数为×100%=%。(5)反应后测定气体体积时水准管的水面低于量气管的水面,水准管内气体压强大于大气压,读取的O2体积偏小,导致测得的试样中Na2O2的质量分数偏低,a错误;锥形瓶中留有反应生成的气体,不影响实验结果,b错误;测定气体体积时未冷却至室温,气体体积偏大,导致测得的试样中Na2O2的质量分数偏高,c正确。
答案:(1)c a
(2) 还原性
(3)连接分液漏斗和锥形瓶,保持气压平衡,使分液漏斗中的液体顺利滴下
(4)% (5)c
18.(11分)某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同体积、不同浓度的H2SO4溶液:①480 mL 0.5 mol·L-1的H2SO4溶液;②150 mL 25%的H2SO4溶液;③足量的18 mol·L-1的H2SO4溶液。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种H2SO4溶液全部用完,不足的部分用③来补充。请回答下列问题:
(1)实验所用25%的H2SO4溶液的物质的量浓度为________mol·L-1(保留1位小数)。
(2)配制该H2SO4溶液应选用容量瓶的规格为________mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部倒入烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的H2SO4溶液________mL,沿烧杯内壁倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的H2SO4溶液沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.________________________________________________________________
___________________________________________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响?________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意____________________________________________
__________________________________________________________________。
解析:(1)c(H2SO4)= mol·L-1≈3.0 mol·L-1。(2)配制1 000 mL溶液,应选用1 000 mL容量瓶。(3)①②两溶液中H2SO4的物质的量之和为×0.48 L+3.0 mol·L-1×0.15 L=0.69 mol,还需H2SO4的物质的量为6.0 mol·L-1×1 L-0.69 mol=5.31 mol,则需要18 mol·L-1的H2SO4溶液的体积为=0.295 L=295 mL。转移完液体后,应用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶中,然后再进行定容操作。(4)没有洗涤操作,导致溶质质量减小,所配溶液的浓度偏小。(5)转移液体前需将液体冷却至室温。
答案:(1)3.0 (2)1 000 (3)295 用适量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中 (4)偏小 (5)将稀释后的H2SO4溶液冷却至室温
19.(14分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:氯气和碱的反应为放热反应,温度较高时,氯气和碱还能发生反应:3Cl2+6OH-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,反应的化学方程式是__________________。乙装置的作用是____________________。
②该兴趣小组用100 mL 12 mol·L-1盐酸与8.7 g MnO2反应制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得________g Ca(ClO)2。
(2)该小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,向其中缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。
①图中曲线Ⅱ表示____________(填离子符号)的物质的量随反应时间变化的情况。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为________mol。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置进行适当改进。请你给出一种改进方法:________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析:(1)①加热时MnO2与浓盐酸反应生成Cl2,反应的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O;反应制得的氯气中含有挥发出来的氯化氢,乙装置中的饱和食盐水可吸收氯气中混有的氯化氢。②根据化学方程式4HCl(浓)+MnO2+2H2O可知,100 mL 12 mol·L-1的盐酸与8.7 g(0.1 mol)MnO2反应,盐酸过量,根据MnO2的物质的量计算可得n(Cl2)=0.1 mol;再根据反应===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O可得,理论上可制得m[Ca(ClO)2]=7.15 g。(2)①氯气和Ca(OH)2开始反应时温度较低,没有生成,反应过程中放出热量,温度升高,生成了。②由图可知,当Ca(OH)2完全反应后,生成和0.10 mol ClO-,根据关系式:和~ClO-可得消耗0.25 mol Ca(OH)2。(3)根据题意可知,温度升高,反应会生成,为了提高的产率,可将丙装置浸在盛有冷水的水槽中。
答案:(1)①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去氯气中混有的氯化氢 ②7.15  ②0.25 (3)将丙装置浸在盛有冷水的水槽中
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