认识化学科学专项训练
一、钠的性质及其应用
1.以下关于金属钠的叙述中正确的是( )
A.金属钠可保存在煤油中
B.金属钠可将铁从其盐溶液中置换出来
C.钠投入水中立即熔化成小球,说明钠的熔点低,且钠与水反应为吸热反应
D.钠在空气中能发生缓慢氧化而发生自燃
答案 A
解析 钠的密度比煤油大;钠放入盐溶液,先与水反应。
2.金属Na分别在过量的O2与Cl2中燃烧,下列叙述不正确的是( )
A.反应类型均为化合反应
B.反应都很剧烈
C.都发光发热
D.都生成白色固体
答案 D
解析 Na在O2中燃烧生成淡黄色固体。
3.有人设计了如图所示的实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证:
①钠的物理性质;②钠与水反应的产物。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器有___________________________
_____________________________________________。
(2)如何进行操作?___________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验现象是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)小试管和酒精灯
(2)将大头针向上提,使钠块落入水中,将小试管扣在导管上收集反应产生的气体,用拇指堵住收集气体的试管口,移近酒精灯,松开拇指点燃试管中的气体
(3)钠浮在水面上很快熔化成闪亮的小球,四处游动,并逐渐消失,水溶液由无色变成红色,点燃小试管中的气体时,有尖锐的爆鸣声
二、氯气的性质及其应用
4.已知反应2FeCl2+Cl2===2FeCl3。现有铁粉、氯气、氧化铁和盐酸四种物质,试用三种方法制取FeCl3(用化学方程式表示)。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
答案 (1)2Fe+3Cl22FeCl3
(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
(3)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,2FeCl2+Cl2===2FeCl3
解析 首先了解物质的化学性质,凡是能够生成该物质的反应,均可以认为是制备该物质的方法。但是,要注意比较原料、反应条件、污染程度、成本等,选择合理的制备方案。铁与氯气反应生成氯化铁(FeCl3),而铁和盐酸反应生成氯化亚铁(FeCl2)。
5.现有A、B、C三种气体,A是密度最小的气体,B在通常情况下呈黄绿色,纯净的A可以在B中安静地燃烧生成C。把气体B通入到适量石灰乳中可以得到白色浑浊物D。请据此回答下列问题:
(1)写出下列各反应的化学方程式
①纯净的A在B中安静地燃烧生成C:_______________________________________________
________________________________________________________________________。
②将气体B通入到水中:___________________________________________。
③将气体B通入到NaOH溶液中:________________________________________
________________________________________________________________________。
④将气体B通入到适量石灰乳中:_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)把三种气体分别通入酸性硝酸银溶液中,出现白色沉淀的气体是________(用字母表示)。
(3)将白色浑浊物D溶于水得到澄清溶液,分别取适量该澄清液两份。
①向第一份中滴加碳酸钠溶液观察到出现沉淀,发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
②向第二份溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,会观察到__________________________(填现象)。
③白色浑浊物D因具有漂白性又称为______________,该物质在空气中容易变质的原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
答案 (1)①H2+Cl22HCl
②Cl2+H2O===HCl+HClO
③Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
④2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)BC
(3)①CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
Ca(ClO)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaClO
②生成白色沉淀
③漂白粉 Ca(ClO)2+H2O+CO2===2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑
解析 密度最小的气体A为H2,黄绿色气体B为Cl2,H2、Cl2化合生成HCl,因而C为HCl。Cl2与石灰乳反应生成漂白粉:CaCl2和Ca(ClO)2的混合物。Ca(ClO)2遇到空气中的水和二氧化碳(即碳酸)会转化为HClO,HClO进一步分解而失效。
三、关于物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念的理解及其应用
6.下列有关摩尔质量的描述或应用中,不正确的是
( )
A.1
mol
NH的质量为18
g
B.SO2的摩尔质量为64
g·mol-1
C.铝原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个水分子的质量约等于
g
答案 C
7.将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉100
g水后,得到溶质的质量分数为28%的溶液80
mL,此时溶液的物质的量浓度为( )
A.5
mol·L-1
B.6.25
mol·L-1
C.7
mol·L-1
D.6.75
mol·L-1
答案 B
解析 设蒸发浓缩后溶液的物质的量浓度为x,根据蒸发前后溶质质量守恒,有(+100
g)×14%=0.08
L×x×56
g·mol-1,x=6.25
mol·L-1。
8.若m
g密度为ρ
g·cm-3的Al2(SO4)3溶液中含SO
n
g,则该Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度是( )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
答案 D
解析 n(SO)=mol,Al2(SO4)3的物质的量nAl2(SO4)3]=
mol,溶液体积V=cm3=L,故Al2(SO4)3的物质的量浓度c===mol·L-1,答案为D。
9.等质量的CH4和NH3相比较,下列结论错误的是( )
A.它们的分子个数比为17∶16
B.它们的原子个数比为17∶16
C.它们的氢原子个数比为17∶12
D.它们所含氢的质量比为17∶12
答案 B
解析 根据m=n·M。对于CH4和NH3,M分别为16
g·mol-1和17
g·mol-1。
n1M1=n2M2,分子数之比为
n(CH4)∶n(NH3)=M(NH3)∶M(CH4)=17∶16,
原子数之比为n(CH4)×5]∶n(NH3)×4]=(17×5)∶(16×4)=85∶64,
H原子数之比为n(CH4)×4]∶n(NH3)×3]
=(17×4)∶(16×3)=68∶48=17∶12,H的质量比也等于H的原子数之比,为17∶12。只有B选项不正确。
10.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有NA个原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4
L
B.25
℃、1.01×105
Pa时,64
g
SO2中含有的原子数为3NA
C.40
g
NaOH溶解在1
L水中,则其100
mL溶液中含Na+数为0.1NA
D.标准状况下,11.2
L
H2O含有的分子数为0.5NA
答案 B
解析 A项中含有NA个氢原子的氢气的物质的量为0.5
mol,其在标况下的体积为11.2
L;B项64
g
SO2的物质的量为1
mol,含有原子的总物质的量为3
mol,故原子总数为3NA;C项中所得溶液的物质的量浓度不是1
mol·L-1,则100
mL溶液中Na+的数目无法计算;D项中水在标况下不是气体,一定体积的水不能按气体摩尔体积进行计算。
11.下列说法正确的是( )
A.在25
℃、1.01×105
Pa的条件下,2.24
L
H2中含有的分子数小于0.1NA
B.1
L
1
mol·L-1的CaCl2溶液中含Cl-的数目为NA
C.在标准状况下,22.4
L
H2O的质量约为18
g
D.22
g
CO2与标准状况下11.2
L
H2O含有相同的分子数
答案 A
解析 标况下,2.24
L
H2中含有0.1NA
H2分子,而25
℃、1.01×105Pa条件的温度高于标准状况,此时分子间的平均距离增大,体积随之增大,同样体积的气体与标况时相比所含分子数少,A选项正确;1
L
1
mol·L-1的CaCl2溶液中含有1
mol
Ca2+、2
mol
Cl-,则Cl-数目为2NA,B选项错误;标况下水不是气体,不能用气体摩尔体积加以衡量,换言之,假定水的密度为1
g·cm-3,22.4
L
H2O接近22.4
kg,比18
g大得多,C选项错误;按此分析,D选项明显错误。
四、综合应用题
12.填写下列空白:
(1)1
mol
H2O中约含有________个H2O、________个H、________个O、________mol
H、________
mol
O。
(2)含有6.02×1023个H的H2O,其物质的量是______________;1
mol
Na2SO4溶于水能电离出________个Na+、________个SO。
(3)________mol
H2O中含有的氧原子数与1.5
mol
CO2中含有的氧原子数相等。
(4)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(5)要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为__________。
(6)标准状况下,密度为0.75
g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为__________,该混合气体对氢气的相对密度为________。
(7)某结晶水合物的化学式为A·nH2O,A的相对分子质量为M。如将a
g该化合物加热至结晶水全部失去,剩余的残渣为b
g,则n=________。
(8)已知a
g
A和b
g
B恰好完全反应生成0.2
mol
C和d
g
D,则C的摩尔质量为____________。
答案 (1)6.02×1023 1.204×1024 6.02×1023 2 1
(2)0.5
mol 1.204×1024 6.02×1023
(3)3 (4)17∶16 (5)4∶3
(6)80% 8.4 (7)
(8)5(a+b-d)
g·mol-1
解析 (6)=0.75
g·L-1×22.4
L·mol-1=16.8
g·mol-1
设NH3的物质的量为x,CH4的物质的量为y,则
=16.8
g·mol-1
x∶y=4∶1
NH3的体积分数为×100%=80%,
对H2的相对密度为=8.4。
(7)由A·nH2OA+nH2O有
M+18n
M
a
g
b
g
(M+18n)∶M=a∶b
解得n=。
(8)依据质量守恒定律有
a
g+b
g=0.2
mol·M(C)+d
g
解出M(C)=5(a+b-d)
g·mol-1。
13.有如图所示各步变化,A为金属,B为淡黄色固体,且每一种物质均含有A元素。
(1)试推断以下物质:
B.________,C.________,D.________,E.________(填化学式)。
(2)写出B→C的化学方程式:________
______________________________________。
答案 (1)Na2O2 Na2CO3 NaCl NaOH
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析 A是金属,B是淡黄色固体,由如图所示转化可知A是Na,B是Na2O2,则C是Na2CO3,D是NaCl,E是NaOH。Na2O2为淡黄色粉末,常作为物质推断题的突破口。
14.(1)如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有湿润有色布条的广口瓶,可观察到的现象是
________________________________________________________________________。
(2)为防止氯气尾气污染空气,实验室通常用________溶液吸收多余的氯气,原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是__________(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是____________(填字母,下同)。
A.O2
B.Cl2
C.CO2
D.HClO
(3)一旦发生氯气泄漏和爆炸事故,周围群众应紧急疏散。当人们逃离爆炸现场时,可以用浸有一定浓度某物质水溶液的毛巾捂住鼻子,最适宜采用的该物质是__________________。
A.NaOH
B.NaCl
C.KCl
D.Na2CO3
答案 (1)干燥的有色布条不退色而湿润的有色布条退色
(2)NaOH(或氢氧化钠) Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O Ca(ClO)2 C
(3)D
解析 (1)干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸才具有漂白性;(2)由于Cl2有毒,必须用碱液吸收尾气,防止污染环境;漂白粉长期露置于空气中会混有杂质CaCO3,加稀盐酸后产生CO2气体;(3)由于NaOH腐蚀性强,因而用碱性物质Na2CO3最合适。