一、新制氯水的成分和性质
1.氯水中的反应
(1)氯气与水反应：Cl2＋H2O===HCl＋HClO；
(2)光照条件下：2HClO2HCl＋O2↑。
2.氯水的成分
新制氯水中含有盐酸、次氯酸和氯气。
3.氯水的性质
在不同的反应中，新制氯水起作用的成分不同。
(1)表现氯气的性质，如氯水中通入硫化氢气体的反应为Cl2＋H2S===S↓＋2HCl。
(2)表现次氯酸的性质，如在强光照射下新制氯水中有气泡产生；新制氯水能使有色布条褪色。
(3)表现盐酸的性质，如氯水中加入活泼金属(镁等)、碳酸盐(CaCO3等)分别产生氢气和二氧化碳；氯水中加入硝酸银溶液产生氯化银白色沉淀。
1.(2018·苏州高一检测)用自来水(以氯气为杀菌消毒剂)配制下列物质的水溶液，不会出现明显的药品变质问题的是( )
A.Na2CO3 B.AgNO3
C.CuSO4 D.NaOH
答案 C
解析 Cl2与H2O反应产生HCl和HClO，则配制Na2CO3、AgNO3、NaOH时均会与HCl反应而变质，只有CuSO4不会变质。
2.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在蓝色石蕊试纸中部，观察到的现象是( )
答案 B
解析 氯水中的H＋能使蓝色石蕊试纸变红，氯水中的HClO具有漂白性，能使蓝色石蕊试纸褪色，故中间部分变为白色，四周仍有一圈红色。
3.下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.铁片加入新制氯水中，有无色气泡产生(H＋)
B.新制氯水使红色布条褪色(HCl)
C.向新制氯水中滴加石蕊溶液，溶液先变红后褪色(H＋、HClO)
D.滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl－)
答案 B
解析 新制氯水中含有三种分子：Cl2、H2O、HClO；四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量)。由于新制氯水中存在HCl，可发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，表现出酸性，即H＋的性质，A项正确；新制氯水使红色布条褪色是因为次氯酸具有漂白性，B项错误；新制氯水中有H＋，使紫色石蕊溶液变红，次氯酸具有漂白性，使变红的溶液又褪色，C项正确；新制氯水与AgNO3溶液发生反应：HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，表现出Cl－的性质，D项正确。
4.将紫色石蕊溶液滴入NaOH溶液中，溶液变蓝色，再通入氯气，溶液由蓝色先变成红色，最后颜色慢慢褪去，其原因是( )
①氯气有漂白性 ②氯气与NaOH溶液反应 ③氯气的水溶液呈酸性 ④次氯酸有漂白性 ⑤氯化钠有漂白性
A.①④ B.②③④ C.①②③ D.④⑤
答案 B
解析 氯气溶于氢氧化钠溶液会反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。当氯气过量时，就会形成氯水。新制氯水中含有H＋、HClO，具有酸性，所以使溶液由蓝色先变成红色；HClO具有漂白性，可使溶液的红色慢慢褪去，故选B。
5.为探究氯水中含有的部分粒子及某些粒子的性质，某化学兴趣小组做了如下实验：
(1)观察氯水颜色，发现氯水呈黄绿色，证明氯水中含有的粒子是________。
(2)向氯水中滴入碳酸钠溶液，有气体生成，说明氯水中含有的粒子是________。
(3)在盛有氯水的试管中的有色布条褪色，说明氯水中含有的粒子是________。
(4)将紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液显红色，起作用的微粒是________，过一会儿，溶液的颜色逐渐褪去，起作用的微粒是________。
(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中含有的粒子是________。
(6)氯水经光照后，颜色逐渐消失，并放出的气体是________，溶液的酸性________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
答案 (1)Cl2 (2)H＋ (3)HClO (4)H＋ HClO (5)Cl－ (6)O2 增强
解析 (1)氯水中含有的微粒有Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－和OH－(极少量)，含有Cl2，使溶液呈现黄绿色。(2)滴入Na2CO3溶液有气体生成，证明溶液呈酸性，含H＋。(3)氯水能使有色布条褪色，说明具有漂白性，证明氯水中含有HClO。(4)紫色石蕊溶液滴入新制氯水中，溶液呈红色，说明有H＋存在，很快褪色，则是因为HClO起漂白作用。(5)向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成，证明氯水中有Cl－。(6)HClO不稳定，见光易分解放出O2，并生成盐酸，由于HClO为弱酸，而盐酸是强酸，故溶液酸性增强。
二、液氯、新制氯水与久置氯水比较
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
氯气
氯气、次氯酸、盐酸
盐酸
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
酸性
无
弱
强
漂白性
无
有
无
6.下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的比较正确的是( )
A.氯气、液氯、新制氯水和久置氯水中均含氯元素的单质
B.氯气和久置氯水无漂白性，而液氯和新制氯水有漂白性
C.久置氯水中无HClO，其他成分与新制氯水相同
D.新制氯水和久置氯水均具有酸性，且后者酸性强
答案 D
解析 久置氯水为稀盐酸，A项错误；液氯为氯元素的单质，无漂白性，B项错误；久置氯水中没有HClO和Cl2，C项错误；HClO分解生成HCl，故久置氯水中盐酸的浓度比新制氯水中盐酸的浓度大、酸性强，D项正确。
7.现有盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和新制氯水，可用来鉴别它们的试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.酚酞溶液
C.紫色石蕊溶液 D.饱和食盐水
答案 C
解析 AgNO3溶液与盐酸、氯化钠溶液、新制氯水反应均生成白色沉淀，无法鉴别， A项不符合题意；酚酞溶液只能检验出氢氧化钠溶液，B项不符合题意；紫色石蕊溶液遇盐酸显红色，遇氯化钠溶液不变色，遇氢氧化钠溶液显蓝色，遇新制氯水先变红后褪色，故可以鉴别题给四种溶液，C项符合题意；饱和食盐水与题给四种溶液均不反应，无法鉴别，D项不符合题意。
8.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )
①氯气 ②液氯 ③新制氯水 ④敞口久置的氯水 ⑤盐酸 ⑥用盐酸酸化的漂白粉溶液
A.①②③ B.①②③⑥
C.③⑥ D.③④⑥
答案 C
解析 起漂白作用的物质是HClO，新制氯水中含有HClO；而氯气、液氯中均无HClO；久置的氯水实际为稀盐酸；⑥中盐酸与次氯酸钙反应生成CaCl2、HClO。
9.下列关于氯气的说法正确的是( )
A.氯气的化学性质很活泼，所以纯净的液氯不能用钢瓶贮存
B.氯气和液氯是两种不同的物质
C.不可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D.氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹
答案 D
解析 在常温下，纯净的液氯和铁不反应，纯净的液氯能用钢瓶贮存，A项不正确；液氯是氯气的液态形式，氯气和液氯是同种物质，B项不正确；浓硫酸与氯气不反应，可用浓硫酸除去氯气中的水蒸气，C项不正确；氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹，故D项正确。
10.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质作用(四种物质与氯水的重合部分代表物质间的反应，且氯水足量)，请回答下列问题：
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”“d”或“e”)。
(2)反应c过程中的现象是____________________________________________________，
反应e的现象是_______________________________________________________________，
反应e的化学方程式为______________________________________________________，
反应b的化学方程式为________________________________________________________。
(3)久置的氯水最终会变成________，用化学反应方程式表示为__________________，
(4)实验室保存氯水的方法是___________________________________________________。
答案 (1)d
(2)有白色沉淀生成 氯水的黄绿色消失 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)盐酸 2HClO2HCl＋O2↑
(4)密封保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处
解析 氯水中含有H＋、Cl－、Cl2、H2O、HClO等粒子，可以与NaOH、AgNO3、Na2CO3发生反应。HClO具有漂白性，故氯水可使石蕊溶液先变红后褪色，但HClO不稳定，见光易分解。
一、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较与鉴别
1.碳酸钠与碳酸氢钠性质比较
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打或纯碱
小苏打
颜色状态
白色固体
白色固体
溶解性
易溶于水
易溶于水
水溶液酸碱性
都呈碱性，Na2CO3溶液碱性更强
与酸反应
放出二氧化碳气体
放出二氧化碳气体(剧烈)
与烧碱溶液反应
不反应
生成碳酸钠和水
与石灰水反应
产生白色沉淀
产生白色沉淀
与CaCl2溶液反应
生成白色沉淀
不反应
热稳定性
稳定、受热不易分解
受热易分解
2.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
1.下列方法中，用于鉴别稀的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的最好的方法是( )
A.加入澄清石灰水 B.分别加热
C.滴加稀盐酸 D.加CaCl2溶液
答案 D
解析 A项，澄清石灰水和两者均能反应生成白色沉淀，不能鉴别；B项，分别加热两溶液，现象不明显，不能鉴别；C项，因Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均较稀，与稀盐酸反应的速率差异不明显；D项，Na2CO3溶液能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀，而NaHCO3溶液和CaCl2溶液不反应，可以鉴别。
2.(2018·泉州高一检测)可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时有无色气体放出
B.溶于水，滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成
C.滴加盐酸有气泡产生
D.溶于水，滴加澄清石灰水，有白色沉淀生成
答案 B
解析 NaHCO3受热易分解，Na2CO3不分解，加热时有气体放出无法判定有Na2CO3，A项错误；CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl，NaHCO3与CaCl2不反应，滴加CaCl2溶液有白色沉淀生成，说明该粉末中有Na2CO3，B项正确；NaHCO3、Na2CO3均能与盐酸反应产生气泡，故无法判定Na2CO3的存在，C项错误；Na2CO3与Ca(OH)2反应：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，产生白色沉淀，NaHCO3与Ca(OH)2反应：Ca(OH)2＋2NaHCO3===2H2O＋Na2CO3＋CaCO3↓，也产生白色沉淀，故无法判定Na2CO3的存在，D项错误。
3.下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的叙述中正确的是( )
A.碳酸钠可用于治疗胃溃疡病人的胃酸过多症
B.发酵粉中主要含有碳酸钠，能使焙制出的糕点疏松多孔
C.在Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加石灰水均产生白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸和NaOH溶液反应
答案 C
解析 可用于治疗胃酸过多症的是NaHCO3，A项错误；发酵粉的主要成分为碳酸氢钠，B项错误；在Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加石灰水均产生碳酸钙沉淀，C项正确；Na2CO3溶液不能与NaOH溶液反应，D项错误。
4.下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是( )
A.Na2CO3比NaHCO3更易溶于水
B.NaHCO3比Na2CO3稳定
C.石灰水能和Na2CO3反应，不能与NaHCO3反应
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应，产生CO2的物质的量相等
答案 A
解析 20 ℃时，Na2CO3的溶解度为21.5 g，NaHCO3的溶解度为9.6 g，A项正确； Na2CO3加热不分解，而NaHCO3加热完全分解，B项错误；石灰水与Na2CO3、NaHCO3均能反应，C项错误。
5.(2019·新乡高一检测)小苏打和苏打分别和等浓度的盐酸反应，下列说法正确的是( )
A.Na2CO3与盐酸反应比NaHCO3与盐酸的反应剧烈得多
B.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应，产生的CO2的物质的量相等
C.实验室制取CO2通常用NaHCO3和盐酸反应
D.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应完全，耗去盐酸的量一样多
答案 B
解析 碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应剧烈，A错误；相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应，产生二氧化碳的物质的量相等，B正确；实验室制取CO2通常用CaCO3和盐酸反应，C错误；相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应，Na2CO3消耗盐酸的量是NaHCO3的两倍，D错误
6.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。
(1)只根据图Ⅰ所示实验，不能够达到实验目的的原因是__________________________
______________________________________________。
(2)图Ⅱ、Ⅲ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_________________
________________________________________________________________________。
(3)若用实验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是____________(填化学式)。
答案 (1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的反应现象相同，故达不到鉴别目的
(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (3)NaHCO3
解析 (1)NaHCO3、Na2CO3都与盐酸反应放出CO2，不能达到目的。(2)Ⅱ、Ⅲ都是利用NaHCO3的不稳定性进行鉴别。(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。
二、碳酸钠与碳酸氢钠的转化与应用
1.相互转化
Na2CO3NaHCO3
涉及反应：
①Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓；
②Na2CO3＋HCl(适量)===NaHCO3＋NaCl；
③2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑；
④NaHCO3＋NaOH(适量)===Na2CO3＋H2O。
2.除杂方法
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
7.除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠可采用的方法是( )
A.通入足量二氧化碳气体
B.加入适量氢氧化钠溶液
C.加入适量澄清石灰水
D.加入适量稀盐酸
答案 A
8.碳酸氢钠容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减小了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A.3.38 g B.4.58 g
C.4.16 g D.4.41 g
答案 C
解析 设混合物中NaHCO3的质量为x，则
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
2×84 106 2×84－106＝62
x 0.31 g
x＝0.84 g
则原混合物中碳酸钠的质量为5.00 g－0.84 g＝4.16 g。
9.欲除去下列物质中的少量杂质，请填写所用方法及反应的化学方程式：
(1)Na2CO3固体中的NaHCO3：
方法是________________________________________________________________________，
化学方程式为_____________________________________________________________。
(2)NaCl溶液中的Na2CO3：
方法是________________________________________________________________________，
化学方程式为_______________________________________________________。
(3)NaOH溶液中的Na2CO3：
方法是________________________________________________________________________，
化学方程式为_____________________________________________________________。
(4)CO2气体中的HCl：
方法是________________________________________________________________________，
化学方程式为________________________________________________________。
(5)NaHCO3溶液中的Na2CO3：
方法是________________________________________________________________________，
化学方程式为_______________________________________________________________。
答案 (1)加热 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(2)加入适量的盐酸至无气体放出 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
(3)加入适量的石灰水 Ca(OH)2＋Na2CO3===2NaOH＋CaCO3↓
(4)通入饱和碳酸氢钠溶液 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(5)通入足量的CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
解析 (1)将固体混合物加热，即可将Na2CO3固体中的NaHCO3除去。(2)为不引入新的杂质，应用盐酸除去NaCl溶液中的Na2CO3。(3)根据复分解反应的原理，向混合液中加入适量的石灰水，过滤即可除去杂质。(4)利用强酸制弱酸原理，为防止二氧化碳的溶解或反应，应选择饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体。(5)Na2CO3溶液中通入CO2发生反应：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，Na2CO3转化为NaHCO3。
10.A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物，其中B为淡黄色固体，它们有如图所示的转化关系：
(1)推断各符号所代表的物质的化学式：
A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出反应②的化学方程式：_______________________________________________。
(3)向D的饱和溶液中通入CO2时，反应的化学方程式为________________________________
_______________________________。
答案 (1)Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (3)CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓
解析 推断题的关键是找突破口，根据B为淡黄色固体可知B为Na2O2，前后联系可推知其他物质。
11.(2019·青岛高一检测)现有A、B、C、D四种化合物都含钠元素，A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D；若将固体C加热后可生成A和无色无毒的气体E，该气体能使澄清石灰水变浑浊；若在A溶液中通入足量E，可生成C；若B与C的溶液混合可生成A。请回答下列问题：
(1)推断A、B、C、D的化学式：
A________；B________；C________；D________。
(2)A溶液中通入足量E时反应的化学方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B溶液与C溶液反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)仅凭与盐酸反应有气体E生成，能否断定A、C的组成？________(填“能”或“不能”)。
答案 (1)Na2CO3 NaOH NaHCO3 NaCl
(2)Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓
(3)NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O
(4)不能
解析 (1)气体E无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，为CO2，C为NaHCO3，A为Na2CO3；B与NaHCO3溶液混合可生成Na2CO3，B为NaOH；A、B、C和足量的盐酸反应后，均可生成D，D为NaCl。(4)HCO和CO都可与盐酸反应生成CO2气体，所以不能仅凭有CO2气体生成，断定哪个是Na2CO3，哪个是NaHCO3。
一、关于阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
1.阿伏加德罗常数(NA)的应用是高考中的经典题型，常为正误判断型选择题，主要考查以物质的量为中心的简单计算及NA与物质的关系。解答该类题目的方法思路：
2.阿伏加德罗常数(NA)正误判断题，涉及的知识点比较琐碎，需要注意的细节性问题比较多，解答此类题目往往容易出错。解题时，一定要注意选项所给的条件，仔细审题，否则会掉入“陷阱”之中。常见的“陷阱”有：
(1)陷阱之一：状况条件。若给出在非标准状况，如已知常温常压下气体的体积，不能用
22.4 L·mol－1进行计算。
(2)陷阱之二：物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等)，不能用22.4 L·mol－1进行计算。
(3)陷阱之三：单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外，还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)陷阱之四：粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求，防止误入陷阱。
[快速记忆]
标准状况非气体，摩尔体积无法算；
气体须在标况下，牢记此点防错点；
物质混合寻简式，微粒计算并不难；
物质状态须牢记，阿氏常数是热点。
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(1)物质分子中的电子数(或质子数)计算方法
①依据原子中：核电荷数＝核外电子数＝质子数，先确定组成该物质各元素原子的电子数(或质子数)。如水中氢元素原子的电子数(或质子数)为1，氧元素原子的电子数(或质子数)为8。
②根据该物质的分子组成，计算其分子中的电子数(或质子数)。如水分子含有两个氢原子和一个氧原子，水分子中的电子数(或质子数)为1×2＋8＝10。
(2)一定量的物质与粒子数目之间的关系
具有相同最简式的不同物质，当质量相同时，所含的分子数不同，但原子数、原子中的各种粒子(如质子、电子)数都相同。
①16 g O2与16 g O3含有相同的原子数、电子数等；
②16 g O2和O3的混合物中共含有NA个氧原子；
③46 g NO2与N2O4的混合物所含的原子数为3NA；
④42 g C2H4与C3H6的混合气体所含的原子数为9NA；
⑤64 g S6与S8的混合物中所含硫原子数一定为2NA。
1.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C.1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA
D.常温常压下，92 g NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
答案 A
解析 24 g Mg、27 g Al的物质的量均为1 mol,1个Mg原子和1个Al原子所含的质子数分别为12、13，故24 g 镁与27 g 铝中含有的质子数分别为12NA和13NA，选项A错误；等质量的氧气和臭氧，所含氧原子数相等，故电子数相同，选项B正确；1.6 g气体中只含有氧原子，因此氧原子的物质的量为0.1 mol，因此氧原子数为0.1NA，选项C正确。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值。则下列说法正确的是( )
A.标准状况下，2.24 L水中含有的原子总数为0.3NA
B.28 g C2H4和C4H8的混合气体中，含有的H原子个数为4NA
C.1 mol·L－1的硫酸钠溶液中含有钠离子个数为NA
D.1 mol Cl2和22.4 L H2所含有的原子个数均为2NA
答案 B
解析 标准状况下，水为非气态物质，因此水的物质的量大于0.1 mol，选项A错误；28 g C2H4的物质的量为1 mol，含有4 mol H原子；28 g C4H8的物质的量为0.5 mol，含有4 mol H原子，因此不论两种气体如何混合，所含H原子的物质的量均为4 mol，即H原子个数为4NA，选项B正确；没有给出溶液的体积，因此无法确定硫酸钠的物质的量，即无法确定钠离子个数，选项C错误；没有给出气体所处的状态，因此无法确定22.4 L氢气的物质的量一定为
1 mol，选项D错误。
3.(2019·山西应县一中月考)设阿伏加德罗常数的值为NA，则下列说法正确的是( )
A.标准状况下，22.4 L CO2含22NA个电子
B.22.4 L O3含3NA个原子
C.标准状况下，0.3 mol SO2中含氧原子数为0.3NA个
D.常温下，9.5 g MgCl2固体中含有0.2NA个离子
答案 A
解析 22.4 L O3的物质的量不一定是1 mol，因此不一定含3NA个原子；标准状况下，0.3 mol SO2中含氧原子数为0.6NA个；常温下，9.5 g MgCl2固体的物质的量是＝0.1 mol，其中含有0.3NA个离子。
4.(2019·河南省沁阳一中月考)设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列叙述中正确的是( )
A.6.02×1022个H2SO4分子中含H原子2NA个
B.在0 ℃、101 kPa时，22.4 L氢气中含有NA个氢原子
C.14 g氮气中含有7NA个电子
D.NA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7∶4
答案 C
解析 6.02×1022个H2SO4分子的物质的量是0.1 mol，其中含H原子0.2NA个；在0 ℃、
101 kPa即标况下时，22.4 L H2的物质的量是1 mol，其中含有2NA个氢原子；NA个一氧化碳分子是1 mol，质量是28 g,0.5 mol甲烷的质量是0.5 mol×16 g·mol－1＝8 g，二者的质量比为7∶2。
5.NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.1NA
B.0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.2NA
C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
答案 A
解析 1个硫酸分子中含4个氧原子，0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.8NA，故B错误；28 g氮气中含有的氮原子的物质的量为2 mol，其个数为2NA个，故C错误；NA个氧分子与NA个氢分子的物质的量均为1 mol，故两者的质量之比为32∶2＝16∶1，故D错误。
6.(2019·桂林十八中期中)若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
①标准状况下，2.24 L四氯化碳含碳原子数为0.1NA
②标准状况下，a L氧气和氮气的混合气含有的分子数约为
③1 mol·L－1 Mg(NO3)2溶液中含有NO的数目为2NA
④同温同压下，体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等
⑤46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
⑥1 L 0.5 mol·L－1 Na2SO4溶液中，含有的氧原子总数为2NA
A.②⑥ B.②⑤ C.②③ D.②③⑥
答案 B
解析 标准状况下四氯化碳不是气体，故①错误；溶液的体积未知，不能计算硝酸根离子的数目，故③错误；氢气是双原子分子，氩气是单原子分子，所含原子数不同，故④错误；溶剂水中也含有氧原子，所以无法计算溶液中氧原子的数目，故⑥错误。
二、关于阿伏加德罗常数的综合应用
7.下列有关混合物的说法不正确的是( )
A.28 g N2和CO混合气体的分子数一定为NA
B.3.36 L CO2和N2O混合气体的物质的量一定为0.15 mol
C.分子数为3.01×1023的CH4和NH3的混合气体的物质的量为0.5 mol
D.含1 mol氧原子的O2和O3的混合气体的质量为16 g
答案 B
解析 N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol－1,28 g N2和CO的混合物的物质的量为1 mol，其分子数为NA，A选项正确；由于温度与压强未确定，故3.36 L CO2和N2O混合气体的物质的量不一定为0.15 mol，B选项不正确；由n＝可知，分子数为3.01×1023的CH4和NH3的混合气体的物质的量为0.5 mol，C选项正确；由m＝n×M可知含1 mol氧原子的O2和O3的混合气体的质量为16 g，D选项正确。
8.下列说法中正确的是( )
A.标准状况下，22.4 L水中所含的分子数约为6.02×1023
B.标准状况下，a L的氧气和氮气的混合物中含有的分子数约为×6.02×1023
C.常温常压下，48 g O3气体含有的氧原子数约为6.02×1023
D.2.24 L CO2中含有的原子数约为0.3×6.02×1023
答案 B
解析 标准状况下水不是气态，所以22.4 L水中所含的分子数不确定，A错误；标准状况下，a L的氧气和氮气的混合物中含有的分子数为×6.02×1023，B正确；常温常压下，48 g O3的物质的量为＝1 mol，其中含的氧原子数为3NA，C错误；题中未指明是在标准状况下，故无法计算，D错误。
9.36.5 g氯化氢溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL－1)，所得溶液的密度为ρ g·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1
B.36.5 g氯化氢含有NA个原子
C.36.5 g HCl气体占有的体积约为22.4 L
D.所得溶液的质量分数w＝
答案 D
解析 所得溶液的物质的量浓度为1 mol÷＝ mol·L－1，A项错误；36.5 g氯化氢的物质的量为1 mol，含有2NA个原子，B项错误；36.5 g HCl在标准状况下的体积为22.4 L，C项错误；设溶液的体积为V L，则w＝×100%＝，D项正确。
10.计算填空：
(1)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体的质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则：
①该气体在标准状况下的体积为__________；
②该气体在标准状况下的密度为__________；
③该气体所含的原子总数为________；
④该气体一个分子的质量为________。
(2)如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是____________。
(3)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的摩尔质量是____________。
答案 (1)① L ② g·L－1 ③ ④ g (2) L (3)64 g·mol－1
解析 (1)由n＝＝＝及ρ＝可知：
①V＝×22.4 L·mol－1＝ L；②ρ＝＝＝＝ g·L－1；③N＝·NA，则所含原子总数为×NA mol－1×2＝；④一个分子的质量为＝ g。
(2)由n＝可知a g气体的物质的量为 mol，
那么c g气体的物质的量为· mol，则V＝n·Vm＝ L。
(3)由＝可知，M＝＝64 g·mol－1。
微项目 探秘膨松剂
[核心素养发展目标] 1.运用研究物质性质的基本方法(观察、实验、分类、比较等)和基本程序，对碳酸氢钠的蓬松原理进行实验探究，促使“科学探究与创新意识”核心素养的发展。2.了解复合膨松剂的组成，学会在真实情景中分析、解决实际问题，探究陌生物质的性质，促进“科学态度与社会责任”核心素养的发展。
一、探究碳酸氢钠的蓬松作用原理
1.膨松剂及其类别
(1)概念
膨松剂是在食品加工过程中加入的，能使面胚发起形成多孔组织，从而使食品具有柔软或蓬松特点的一类物质。
(2)分类
膨松剂
(3)化学膨松剂中基本上都含有一种化学物质——碳酸氢钠。
2.观察不同方法蒸出的馒头
(1)图①所示过程中产生的气体较少。
(2)图②所示过程中产生的气体较多。
3.实验探究陌生物质(碳酸氢钠)的性质
实验装置操作如下图所示：
(1)图①所示的实验过程中观察到导管口持续出现气泡，溶液出现浑浊，说明碳酸氢钠受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
(2)图②所示的实验过程观察到试管内有大量气体产生，化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(1)依据碳酸氢钠的化学性质，进一步解释做馒头过程中产生的现象。
提示 碳酸氢钠受热分解，碳酸氢钠与酸反应都能产生二氧化碳气体，所以二者都能使面团蓬松。由于相同质量的碳酸氢钠与酸反应放出的二氧化碳气体，比受热分解产生的二氧化碳气体多，所以直接在面团中加入碳酸氢钠和醋酸蒸出的馒头更蓬松。
(2)如果面团没有发酵，能否用加入纯碱的方法使其蓬松？
提示 不能，若面团没有发酵，不能生成乳酸等，且碳酸钠受热不分解，故不能产生CO2气体，不能使面团蓬松。
碳酸氢钠的性质
(1)易溶于水，水溶液呈碱性。
(2)不稳定，受热易分解。
(3)能与酸反应，放出二氧化碳。
(4)能与碱溶液反应
NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，
Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O或Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O。
二、设计并运用复合膨松剂
1.选择合适的物质制取复合膨松剂
(1)酸性物质选择
酸性物质
化学式
色态
气味
溶解性
挥发性
白醋
CH3COOH
无色液体
刺激性
易溶于水
易挥发
柠檬酸
C6H8O7·H2O
无色晶体
无臭
易溶于水
难挥发
由上表分析，膨松剂中酸性物质选择柠檬酸。
(2)碳酸盐选择
适合做膨松剂的碳酸盐有：NaHCO3、NH4HCO3等。
2.复合膨松剂的组成
(1)复合膨松剂为什么应在干燥环境中保存？
提示 复合膨松剂中的碳酸盐和酸性物质遇水反应产生CO2，故应在干燥的环境中保存。
(2)某复合膨松剂中含碳酸氢钠、焦磷酸二氢二钠、碳酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯、淀粉，其中起酸性作用的是哪种成分？
提示 焦磷酸二氢二钠。
1.常用来作为食品制作过程中的膨松剂的小苏打，其化学名称为( )
A.氧化钠 B.氢氧化钠
C.碳酸钠 D.碳酸氢钠
答案 D
解析 小苏打是碳酸氢钠的俗称，化学式为NaHCO3。
2.在下列膨松剂中，属于复合膨松剂的是( )
A.泡打粉 B.碳酸钠
C.碳酸氢钠 D.碳酸氢铵
答案 A
解析 泡打粉是由碱性物质、酸式盐和填充物按一定比例混合而成的化学复合膨松剂。
3.下列不属于化学膨松剂的是( )
A.碳酸氢钠 B.碳酸氢铵 C.干酵母 D.泡打粉
答案 C
解析 碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠，碳酸氢铵受热分解生成水、氨、二氧化碳，且二者都与酸反应生成二氧化碳，故都可做膨松剂；干酵母属于一种生物膨松剂。
4.下列化合物与小苏打溶液混合，没有气体或沉淀生成的是( )
A.烧碱 B.硫酸 C.氢氧化钡 D.过氧化钠
答案 A
解析 A项，NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O；B项,2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑；C项，Ba(OH)2＋2NaHCO3===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O或Ba(OH)2＋NaHCO3===BaCO3↓＋NaOH＋H2O；D项，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O。
5.下列既能跟NaOH溶液反应，又能跟盐酸反应的是( )
A.Na2CO3溶液 B.CaCO3
C.NaHCO3溶液 D.Na2SO4溶液
答案 C
解析 A项只能与盐酸反应而不与氢氧化钠反应，错误；B项只能与盐酸反应而不与氢氧化钠反应，错误；C项与氢氧化钠反应生成碳酸钠，与盐酸反应生成二氧化碳，正确；D项既不能与氢氧化钠反应，又不能与盐酸反应，错误。
6.除去混在Na2CO3粉末中的少量NaHCO3，最合理的方法是( )
A.加热
B.加过量氢氧化钠溶液，再蒸发结晶
C.加盐酸
D.加氢氧化钙溶液
答案 A
解析 将固体加热到质量不变，NaHCO3受热易分解生成Na2CO3，A项合理；加入过量NaOH溶液，会引入新杂质NaOH，B项不合理；加入适量盐酸，与两者均反应，C项不合理；加入适量氢氧化钙溶液，与两者均反应，D项不合理。
7.下列试剂能用来鉴别等物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )
A.盐酸 B.澄清石灰水
C.NaCl溶液 D.NaOH溶液
答案 A
解析 由于盐酸与NaHCO3反应比与Na2CO3反应剧烈，A项可以；澄清石灰水与NaHCO3、Na2CO3溶液均能生成白色沉淀，B项不可以；Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与NaCl溶液均不反应，C项不可以；Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应，NaHCO3溶液与NaOH溶液虽然反应但无明显现象，D项不可以。
8.已知：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑，Na2CO3比较稳定，加热不分解；碱石灰不与氨反应，常用于吸收水蒸气和二氧化碳。现有某膨松剂含碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种，某化学兴趣小组对该膨松剂进行如下探究：
在玻璃管中加入该膨松剂，按如图连接好装置(气密性良好，铁架台略去)，点燃酒精灯。
(1)关闭止水夹2，打开止水夹1，观察到现象______________________________________，说明产物中有二氧化碳，该反应的化学方程式为______________________________________
__________________________________。
(2)打开止水夹2，关闭止水夹1，观察到的现象：____________________________________，说明产物中有氨。
(3)若想确定该膨松剂的成分是碳酸氢钠和碳酸氢铵的混合物，在上述实验的基础上(不添加其他仪器和试剂)应该继续完成的实验是___________________________________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________(具体实验操作及现象)。
答案 (1)澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
(2)无色酚酞溶液变为红色
(3)打开止水夹1，关闭止水夹2，继续加热至石灰水中不再有气泡产生，玻璃管中仍有固体剩余
解析 (1)碳酸氢钠、碳酸氢铵受热分解都能够生成二氧化碳，关闭止水夹2，打开止水夹1，观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，氢氧化钙和二氧化碳反应的化学方程式为Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
(2)如果有氨生成，则氨进入酚酞溶液中时，能和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞溶液变红色。
(3)应该继续完成的实验是：打开止水夹1，关闭止水夹2，继续加热至石灰水中不再有气泡产生，玻璃管中仍有固体剩余。
本章核心素养聚焦
一、科学态度与社会责任
熟知化学科学的发展历程，即近代化学发展的里程碑、现代化学取得的重大成就、我国在现代化学研究中的重大成果等，认识化学科学对社会发展的重大贡献，从而增强探索未知、崇尚真理的意识和造福人类的社会责任意识。
学习化学要具有科学严谨的态度，要具有实验安全意识。在探究金属钠、氯气性质的一系列的实验中，要遵循实验规则，实验操作要严格规范，要熟知活泼金属钠的使用注意事项，钠与水反应实验因操作不当可能产生的危险，氯气有毒要进行尾气处理等。
例1 根据所给的信息和标志，判断下列说法错误的是( )
A
B
C
D
《神农本草经》记载，麻黄能“止咳逆上气”
碳酸氢钠药片
古代中国人已用麻黄治疗咳嗽
该药是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效
看到有该标志的丢弃物，应远离并报警
贴有该标志的物品是可回收物
答案 B
解析 碳酸氢钠易与醋酸反应，若与醋酸同服，会降低药效。
生活中的化学知识到处可见。现将日常生活中常见的化学问题列举如下：无铅汽油、可降解饭盒、无磷洗衣粉、含氟牙膏的使用，旧电池的回收，食用含碘盐，明矾净水及各种消毒剂的使用，钢铁腐蚀等。当今的环境问题主要包括：温室效应、酸雨、臭氧层被破坏、光化学烟雾、白色污染、赤潮、水华、重金属及其盐的污染、沙漠化等。
例2 (1)“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消除污染，是一门能阻止污染产生的科学。它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。据报道，某地在整顿音像市场的活动中，查获了一大批盗版光盘，并进行了“绿色销毁”，以下做法中，属于“绿色销毁”的是________。(填字母，下同)
A.泼上汽油焚烧
B.倾倒入江河中
C.深埋于土壤中
D.碾压粉碎后再加收利用
(2)近年来，国际上提出的“绿色化学”是指在化学工业生产中________。
A.对废水、废气、废渣进行严格的处理
B.不排放任何有害的物质
C.在化工厂周围种草、种花，将其变成花园式工厂
D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工过程
(3)化学是一门创造性科学，它的特征是________________________，同时，它也是一门实用性科学，在人类生产和生活中有着重要的作用。
答案 (1)D (2)B (3)认识分子和制造分子
解析 (1)泼上汽油焚烧，浪费能源，且产生污染性气体；倾倒入江河中，会造成水污染；深埋于土壤中，会造成土壤污染；碾压粉碎后再回收利用可节约资源，实现资源的循环利用，同时减少污染。(2)“绿色化学”是指利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，也称环境友好化学。
本题从“绿色化学”理念的角度考查环境保护问题，较好地体现了科学态度与社会责任的化学核心素养。环境保护问题是一个社会问题，关系到每个公民的切身利益。大家都要关注环境保护问题，如环境污染、环境监测、污染物的处理及防治等，增强节约资源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式。
例3 1969年2月，年轻的女科学家屠呦呦带领的团队，在研究中草药抗疟时发现青蒿具有抗疟效果，但用水煎熬青蒿无效，乙醇提取物药效不高。屠呦呦从东晋名医葛洪的《肘后备急方》中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之，可治久疟”中获得启发，创造性地使用低沸点的乙醚获得了青蒿提取物。
根据题目所给信息，回答下列问题：
(1)对屠呦呦启发很大的古代药方中使用的方法是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)屠呦呦提取青蒿素所利用物质的性质是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)屠呦呦从《肘后备急方》中获得的启发是_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)屠呦呦工作的主要创新点是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)用水浸泡绞取生汁
(2)青蒿素能溶解于乙醚中
(3)一是发现防治疟疾的有效中草药青蒿；二是不能用传统中药的煎煮方向，加热加温可使青蒿失去药性
(4)以不同方式提取青蒿素，其创新思维来源于文献理解
二、宏观辨识与微观探析
化学是人类在认识物质、改造物质、应用物质的长期实践中逐步探索发现而形成的一门科学，其研究重点是在原子分子(微观)水平上认识物质的结构、组成、性质和变化规律，并据此改变或创造物质(宏观)。如在研究物质性质的实验中，常通过观察宏观实验现象进行验证，并分析推理书写反应化学方程式，从微观的角度揭示物质变化的本质。
以物质的量为核心，把宏观的物质(气、固、溶液)的相关量经过计算转换成物质的量，然后通过分析物质微观的构成，计算出某种微粒数目。即通过物质的量这一物理量，借助阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积和物质的量浓度，可以把物质的宏观量与构成物质的微观粒子数量联系起来。
例4 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
B.标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
C.标准状况下，2.24 L CCl4含有的氯原子数为0.4NA
D.1 L 0.1 mol·L－1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
答案 A
解析 氩气是单原子分子，1 mol Ar含18 mol质子，A项正确；标准状况下，2.24 L该混合气体中含有的分子数为0.1NA，B项错误；标准状况下，CCl4为液态，C项错误；溶剂水中也含有氧原子，D项错误。
分析“物质状态”→气体所处条件是否为标准状况→计算物质的量→分析物质的微观构成→计算微粒数目。
例5 利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是( )
A.可生成H2的质量为0.02 g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023个
C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04 mol钠与水反应产生H2的量
答案 D
解析 光解0.02 mol H2O可产生0.02 mol H2，则生成H2的质量为0.04 g，在标准状况下的体积为0.448 L，含有的氢原子数为2.408×1022个，故A、B、C错误。
例6 现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。
回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。
(2)混合气体中碳原子的个数：________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置(浓硫酸做干燥剂)，最后收集在气球中。
①气球中收集到气体的相对分子质量为________。
②标准状况下，气球中收集到的气体的体积为________。
③气球中收集到的气体的电子总数为________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
答案 (1)36 g·mol－1 (2)0.4NA
(3)①28 ②4.48 L ③2.8NA
解析 (1)n(混合气体)＝＝0.4 mol，则混合气体的平均摩尔质量为＝
36 g·mol－1。
(2)1个CO分子和1个CO2分子中都含有1个碳原子，则混合气体中碳原子的物质的量为
0.4 mol，碳原子数为0.4NA。
(3)气体通过NaOH溶液时CO2被吸收，通过浓硫酸时H2O被吸收，最后收集在气球中的气体为CO。①收集在气球中的气体为CO，CO的相对分子质量为28。②根据题意可得
，
联立两式解得n(CO)＝n(CO2)＝0.2 mol，则标准状况下气球中收集到的CO的体积为0.2 mol
×22.4 L·mol－1＝4.48 L。③1个CO分子中含14个电子，则气球中收集到的CO所含电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子数为2.8NA。
三、科学探究与创新意识
本章结合钠及其化合物、氯及其化合物性质的学习与研究，学会实验探究物质性质的基本方法与程序。即根据物质的类别预测其性质，设计实验方案并完成实验，分析处理实验信息给出结论，展示交流实验探究成果，提出进一步探究或改进实验的设想。在实验探究物质性质的过程中，培养科学探究的思维品质和创新意识。
例7 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
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
碳酸钠可与硫酸反应
Ⅰ对，Ⅱ对，有
B
将Na2O2加入酚酞溶液中，酚酞变红色
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ错，无
C
金属钠保存在煤油中以隔绝空气
常温下，金属钠在空气中会生成过氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ对，有
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
过氧化钠能和CO2、H2O反应生成氧气
Ⅰ对，Ⅱ对，有
答案 D
解析 碳酸钠溶液具有较强的碱性，不可用于治疗胃酸过多，A项错误；Na2O2与水反应生成NaOH，酚酞变红，但又迅速褪色，B项错误；常温下钠在空气中生成的氧化物为氧化钠，C项错误；过氧化钠可以消耗CO2、H2O，产生O2，因此可用作航天员的供氧剂，D项正确。
例8 含氯消毒剂是指溶于水产生具有杀死微生物功效的次氯酸的消毒剂，其有效成分常以有效氯表示。无机含氯消毒剂包括液氯、次氯酸钠、次氯酸钙、氯化磷酸三钠等。
(1)下列判断正确的是________(填字母)。
A.液氯和新制氯水都是游离态氯，都能做杀菌消毒剂
B.由于氯气能与水反应，所以新制氯水中不可能存在游离态氯
C.溶液中H＋浓度越大，次氯酸钠的消毒效果越好
D.含氯消毒剂应密封保存
(2)漂白粉是一种优良高效、价格低廉的常用杀菌消毒剂。实验室有一瓶密封不严的漂白粉，其中肯定存在氯化钙，设计实验，探究该固体中可能存在的其他物质。
【提出合理假设】
假设1：该漂白粉未变质，只含________；
假设2：该漂白粉全部变质，只含________；
假设3：该漂白粉部分变质，既含有次氯酸钙，又含有碳酸钙。
【设计实验方案】
限选用的仪器和药品：试管、胶头滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、稀盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水(提示：不必检验Ca2＋和Cl－，表格可以不填满)。
实验步骤
预期现象和结论
①
取少量上述漂白粉于试管中，________________________________________________________________________
②
答案 (1)CD (2)Ca(ClO)2 CaCO3
实验步骤
预期现象和结论
①
加入适量稀盐酸溶解，将产生的气体通入澄清石灰水中
若澄清石灰水未见浑浊，则固体中不含CaCO3；若澄清石灰水变浑浊，则固体中含有CaCO3
②
向步骤①反应后的试管中，滴入1～2滴品红溶液，振荡
若品红溶液褪色，则固体中含有Ca(ClO)2；若品红溶液不褪色，则固体中不含Ca(ClO)2
(答案合理即可)
解析 (1)液氯是游离态氯，新制氯水是混合物，A错误；Cl2能与水反应，但溶液中还存在部分Cl2，B错误；根据题给信息可知，含氯消毒剂是由于含有HClO而具有杀菌消毒作用，HClO是弱酸，NaClO溶于水产生ClO－，ClO－与H＋结合生成HClO，所以溶液中H＋浓度越大，ClO－与H＋结合生成的HClO浓度也越大，其消毒效果越好，C正确；HClO易分解，则含氯消毒剂需密封保存，D正确。
(2)CaCO3能与盐酸反应生成CO2，CO2与澄清石灰水反应可得到CaCO3沉淀，据此可判断该密封不严的漂白粉中是否含有CaCO3；Ca(ClO)2与盐酸反应生成HClO，HClO具有漂白性，能使品红溶液褪色，据此可确定该密封不严的漂白粉中是否含有Ca(ClO)2。
利用已有知识采用科学方法去探究未知问题，是学习化学的重要方法和手段。要将科学探究这一方法融入平时学习中，能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新。
章末检测试卷(一)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)
1.(2018·北京西城区高一检测)下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是( )
A.火药使用
B.粮食酿酒
C.转轮排字
D.铁的冶炼
答案 C
解析 A项，火药爆炸时发生了化学反应，伴随有明显的发光、放热现象；B项，粮食酿酒的过程是淀粉转化为葡萄糖，葡萄糖经发酵转化为酒精，涉及的化学反应有(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6，C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑；C项，转轮排字不涉及化学反应；D项，铁的冶炼是将铁由化合态转化为游离态，高炉炼铁过程中涉及的化学反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
2.化学与生活密切相关，下列物质与其用途不符合的是( )
A.过氧化钠——漂白剂
B.次氯酸钠——消毒剂
C.纯碱——治疗胃酸过多
D.小苏打——制作馒头和面包的膨松剂
答案 C
解析 A项，过氧化钠具有漂白作用，正确；B项，次氯酸钠具有消毒作用，正确；C项，纯碱是碳酸钠的俗称，用碳酸氢钠治疗胃酸过多，而不用碳酸钠，错误；D项，做馒头时面粉先经过发酵，产生大量的酸，加入小苏打，其成分是碳酸氢钠，与酸反应，既去除发酵过程产生的酸，放出的二氧化碳气体又能使馒头膨胀而松软，正确。
3.(2019·大连高一检测)下列物质的保存方法不正确的是( )
A.漂白粉密封保存
B.氯水保存在无色试剂瓶中
C.过氧化钠应密封保存
D.金属钠保存在煤油中
答案 B
解析 漂白粉露置在空气中，会与二氧化碳及水蒸气反应而逐渐失效，故应密封保存；氯水中的次氯酸见光分解，故氯水需保存在棕色试剂瓶中；过氧化钠能与空气中的二氧化碳及水蒸气反应，故应密封保存；金属钠能与空气中的氧气及水蒸气反应，故通常保存在煤油中。
4.Na与水、氧气、氯气等均能反应，下列说法中正确的是( )
A.将Na投入盐酸中，Na先与水反应，生成的NaOH再与HCl反应
B.Na与氧气在常温下反应生成Na2O2，加热时二者反应生成Na2O
C.Na虽然能与氯气反应生成NaCl，但不能在氯气中燃烧
D.常温下，Na可以与水反应，证明Na比Fe更活泼
答案 D
解析 将Na投入盐酸中，Na先与HCl反应生成氢气及氯化钠，若Na过量，过量的Na再与水反应，A选项错误；Na与氧气在常温下反应生成Na2O，加热时二者反应生成Na2O2，B选项错误；Na在氯气中可以燃烧，C选项错误；常温下，Na可以与水剧烈反应，Fe与水在常温下不反应，证明Na比Fe更活泼，D选项正确。
5.(2018·山东济宁期末)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是化合反应
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2稀溶液反应得到白色沉淀
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可做供氧剂，而Na2O不能
⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡生成
A.只有④ B.②③④⑤
C.②⑤ D.④⑤
答案 D
解析 Na2O2与水反应不是化合反应，故①错误；NaHCO3溶液不与CaCl2溶液反应，故②错误；钠在常温下易被氧化成氧化钠，故③错误；Na2O2能和水蒸气或二氧化碳反应放出氧气，可做供氧剂，而Na2O不能，故④正确；向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，生成氢氧化钠和氧气，溶液先变红，由于反应中有H2O2生成，且H2O2具有强氧化性，所以溶液会褪色，故⑤正确。
6.(2019·武汉高一月考)下列关于氯气和氯水的说法中正确的是( )
A.氯气是一种无色、密度比空气大的有毒气体
B.红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧生成FeCl2
C.新制氯水能杀菌消毒是因为Cl2有毒，能毒杀细菌
D.氯水放置数天后酸性增强
答案 D
解析 氯气是一种黄绿色、密度比空气大的有毒气体，A错误；氯气具有强氧化性，红热的铁丝在Cl2中剧烈燃烧生成FeCl3，B错误；氯水中的次氯酸具有强氧化性，故能消毒杀菌，不是氯气的作用，C错误；氯水中的次氯酸见光分解生成盐酸和氧气，溶液中氢离子浓度增大而使溶液酸性增强，D正确。
7.(2018·德州高一检测)已知两瓶气体分别是HCl和Cl2。可以区别它们的方法或试剂是( )
①观察颜色 ②打开瓶盖看有无白雾 ③硝酸银溶液 ④湿润的红色石蕊试纸 ⑤湿润的蓝色石蕊试纸
A.①②③④ B.①②⑤
C.①②④⑤ D.①②④
答案 C
解析 Cl2为黄绿色，HCl无色；HCl极易溶于水，打开瓶盖有白雾；Cl2最终使湿润的石蕊试纸褪色；因此①②④⑤都可鉴别；HCl和Cl2都可使硝酸银溶液产生白色沉淀。
8.下列叙述中正确的是( )
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；
②常温常压下，1 g H2和14 g N2的体积相同；
③28 g CO的体积为22.4 L；
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；
⑤同温同体积时，气体的物质的量越大，则压强越大；
⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①③④⑥ B.②⑤⑥
C.⑤⑥ D.①⑤⑥
答案 B
解析 ①标准状况下H2O不是气体，HCl是气体，它们体积相同时物质的量不相同，错误；②常温常压下，1 g H2和14 g N2的物质的量都是0.5 mol，相同条件下物质的量相等的气体体积相同，正确；③没有说明物质所处的状态，无法确定体积大小，错误；④两种物质的物质的量相同，如果都是气体，则它们在标准状况下的体积也相同，如果不是气体，则体积不一定相同，错误；⑤同温同体积时，气体的压强与气体物质的量成正比，气体的物质的量越大，则压强越大，正确；⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，正确。
9.(2019·山西临汾一中月考)下列有关同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体的比较中，正确的是( )
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16
③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案 B
解析 根据n＝，同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体的物质的量之比是11∶16，则体积比为11∶16，密度之比等于摩尔质量之比，即为16∶11。
10.已知X、Y、Z三种气体在一定条件下发生反应：X＋2Y===2Z，其中X和Y的摩尔质量之比为8∶7，若生成的44 g Z在标准状况下的体积为22.4 L，则Y的摩尔质量为( )
A.14 g·mol－1 B.28 g·mol－1
C.32 g·mol－1 D.56 g·mol－1
答案 B
解析 由题意可知，Z的摩尔质量为44 g·mol－1。设X、Y的摩尔质量分别为8M g·mol－1和7M g·mol－1。
X ＋ 2Y===2Z
8M 14M 88
由质量守恒可得：8M＋14M＝88，解得M＝4，则Y的摩尔质量为28 g·mol－1。
11.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A.含0.1 mol BaCl2的溶液中Cl－数为0.1NA
B.22 g CO2所含有的分子数为0.5NA
C.11.2 L CO2所含有的分子数为0.5NA
D.常温下NA个Cl2分子所占有的体积为22.4 L
答案 B
解析 含0.1 mol BaCl2的溶液中含有0.2 mol Cl－，A项错误；C项中没有注明是否是标准状况，故C项错误；同理D项错误。
12.现有500 mL 1 mol·L－1的H2SO4溶液，下列操作及结论正确的是( )
A.取出50 mL该溶液，其中c(SO)＝0.1 mol·L－1
B.取出50 mL该溶液，加入足量的BaCl2溶液，完全反应，可得11.65 g BaSO4沉淀
C.取出100 mL该溶液，加入足量的锌粒，充分反应，所得气体的体积为2.24 L
D.取出50 mL该溶液，加蒸馏水配制成100 mL溶液，其中所含溶质的质量为9.8 g
答案 B
解析 50 mL该溶液中，c(SO)＝1 mol·L－1，A选项错误；50 mL该溶液中，n(H2SO4)＝
0.05 mol，加入足量的BaCl2溶液可得到沉淀的质量m(BaSO4)＝0.05 mol×233 g·mol－1＝
11.65 g，B选项正确；取出100 mL该溶液，加入足量的锌粒，充分反应，生成氢气的物质的量为0.1 mol，但气体体积在标准状况下才是2.24 L，C选项错误；50 mL该溶液中所含H2SO4的质量m(H2SO4)＝0.05 mol×98 g·mol－1＝4.9 g，D选项错误。
13.将5 mol·L－1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案 B
解析 根据稀释时NO守恒可知：5 mol·L－1×a mL×10－3 L·mL－1×2＝b mL×10－3 L·mL－1 ×c(NO)，则c(NO)＝ mol·L－1，故选B。
14.在一定条件下，2.3 g Na与一定量的O2充分反应，得到3.5 g固体，所得产物与足量水反应，产生的气体在标准状况下的体积为( )
A.0.28 L B.0.56 L
C.1.12 L D.2.24 L
答案 A
解析 若2.3 g Na全部生成Na2O，则Na2O的质量为3.1 g；若2.3 g Na全部生成Na2O2，则Na2O2的质量为3.9 g。由3.1 g<3.5 g<3.9 g，可知一定条件下，2.3 g Na与一定量的O2充分反应得到Na2O2和Na2O的混合物。设Na2O2的物质的量为x mol，Na2O的物质的量为y mol，则78 g·mol－1×x mol＋62 g·mol－1×y mol＝3.5 g,2x mol＋2y mol＝0.1 mol，两式联立可得x＝0.025，y＝0.025；由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑知，n(O2)＝n(Na2O2)，则V(O2)＝×0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.28 L。
15.将2.8 g CO和0.2 g H2在足量的氧气中充分燃烧，使生成的CO2和水蒸气通过过量的过氧化钠，完全反应后固体的质量变化量是( )
A.增加了3.0 g B.减少了3.0 g
C.增加了2.6 g D.减少了2.6 g
答案 A
解析 H2燃烧生成水，水再与过氧化钠反应，反应方程式为2H2＋O22H2O、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，可认为总反应方程式为H2＋Na2O2===2NaOH，固体增加的质量即为H2的质量；CO燃烧生成CO2，CO2再与过氧化钠反应，反应方程式为2CO＋O22CO2、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可认为总反应方程式为CO＋Na2O2===Na2CO3，固体增加的质量即为CO的质量。综上分析可知，最终固体增加的质量为H2、CO的质量和，即为2.8 g＋0.2 g＝3.0 g。
16.(2019·安徽宿州模拟)已知Fe(OH)3为红褐色，下列关于钠的反应现象的叙述中，不正确的是( )
选项
反应内容
反应现象
A
切开钠，其颜色的变化
钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀
C
把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
D
把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中
钠与氯气剧烈反应，产生大量白烟
答案 A
解析
17.某同学用下列装置进行有关Cl2的实验。下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ图中：实验现象证明氯气无漂白作用，氯水有漂白作用
B.Ⅱ图中：闻Cl2的气味
C.Ⅲ图中：生成棕黄色的烟
D.Ⅳ图中：若气球干瘪，证明Cl2可与NaOH反应
答案 D
解析 干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色，证明氯气无漂白性，氯水有漂白性；Cl2有毒，闻其气味时应用手轻轻在瓶口扇动，仅使极少量气体飘入鼻中；Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟；若Cl2能与NaOH溶液反应，瓶内压强减小，气球就会鼓起。
18.下列解释实验现象的反应方程式正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2===Na2O2
B.将Na块放入水中，产生气体：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：
2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
答案 B
二、非选择题(本题包括4小题，共46分)
19.(13分)已知钠、氯及其化合物间有如下转化关系，请按要求填空：
(1)实验室中金属钠通常保存在________中，一小块金属钠投入水中反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Na2O2常用于呼吸面具中，有关反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)新制的氯水滴入紫色石蕊溶液中，观察到的现象是______________________________
________________________________________________________________________。
请写出氯气与水反应的化学方程式：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)工业上用氯气和石灰乳反应制漂白粉，其化学方程式为_________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)煤油 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)先变红后褪色 Cl2＋H2O===HCl＋HClO
(4)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
解析 (1)钠在空气中易被氧气氧化，钠易与水反应，金属钠的密度大于煤油，所以通常保存在煤油中。钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)人呼出的气体中含有CO2和水蒸气，过氧化钠与二氧化碳、水反应放出氧气，反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
(3)氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸，化学方程式为Cl2＋H2O===HCl＋HClO；新制的氯水中含有H＋、HClO，H＋能使紫色石蕊溶液变红，HClO具有漂白性，能使石蕊溶液褪色，则新制的氯水滴入紫色石蕊溶液中的现象是先变红后褪色。
(4)工业上用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
20.(11分)实验室用98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸配制0.2 mol·L－1的H2SO4溶液450 mL。
(1)需要使用的主要仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、___________、________。
(2)其操作步骤可分解为以下几步：
A.用量筒量取____mL浓硫酸，缓缓注入装有约50 mL蒸馏水的烧杯里，并用玻璃棒搅拌。
B.用适量蒸馏水分三次洗涤烧杯和玻璃棒，将每次的洗涤液都移入容量瓶里。
C.将稀释后的硫酸小心地用玻璃棒引流到容量瓶里。
D.检查容量瓶是否漏水。
E.将蒸馏水直接加入容量瓶，至液面接近刻度线1～2 cm处。
F.盖紧瓶塞，反复颠倒振荡，摇匀溶液。
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水，到液面最低点恰好与刻度线相切。
请据此填写：
①完成上述步骤中的空白处。
②补充完成正确的操作顺序(用字母填写)：
(D)→(A)→( )→( )→( )→( )→(F)。
③将浓硫酸在烧杯中稀释后移入容量瓶时，必须________________方可移液。
(3)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响：
①量取浓硫酸时眼睛俯视刻度线，会导致所配溶液浓度________(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)。
②定容时，眼睛俯视刻度线，所配溶液浓度会________。
③定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度线。所配溶液浓度会________。
答案 (1)500 mL容量瓶 胶头滴管
(2)①5.4 ②C B E G ③冷却至室温
(3)①偏低 ②偏高 ③偏低
解析 (1)实验室配制一定物质的量浓度的溶液时，需要用到的主要仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和容量瓶，因实验室无450 mL规格的容量瓶，因此配制该硫酸溶液需要用500 mL的容量瓶。
(2)①浓硫酸的物质的量浓度为
c＝mol·L－1＝18.4 mol·L－1，
设需要浓硫酸的体积为a，则根据稀释定律有a×10－3L×18.4 mol·L－1＝0.5 L×0.2 mol·L－1，
解得a≈5.4 mL。
②配制一定物质的量浓度的溶液，步骤一般有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，用量筒量取5.4 mL浓硫酸，在烧杯中稀释，并用玻璃棒搅拌，冷却后转移到500 mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，将烧杯和玻璃棒洗涤并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加到液面最低点恰好与刻度线相切，最后盖好瓶塞颠倒摇匀，所以操作顺序为D→A→C→B→E→G→F。
③因浓硫酸稀释时放出大量的热，溶液具有热胀冷缩的性质，未冷却到室温就将溶液移入容量瓶，并配成溶液，会导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大，故应将溶液冷却到室温后再转移到500 mL容量瓶中。
(3)①量取浓硫酸时眼睛俯视刻度线，导致量取浓硫酸溶液的体积偏小，造成所配溶液的浓度偏低。
②定容时，眼睛俯视刻度线，造成溶剂的体积偏小，所配溶液的浓度偏高。
③摇匀后液面下降，是因为有一部分溶液留在瓶塞与瓶口之间，再滴加蒸馏水至刻度线，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏低。
21.(12分)某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质，设计如图所示的实验装置。
已知：该装置气密性良好；铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。
请回答下列问题：
(1)为防止铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该进行的操作为________________。
(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时，点燃酒精灯加热；写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)硬质玻璃管中的反应现象为_____________________________________________，反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
(4)装置中空试管的作用是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验中，观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(6)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_______________________________________________，发生反应的化学方程式为______________________________________________________。
(7)盛水的试管中，溶液最后的颜色为______________，说明氯气____________(填“能”或“不能”)溶于水。
答案 (1)通入氯气排尽装置中的空气
(2)Cl2＋H2O===HCl＋HClO、HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
(3)剧烈反应，产生棕黄色的烟 Cu＋Cl2CuCl2
(4)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中，使硬质玻璃管炸裂
(5)先变红后褪色
(6)吸收尾气中的氯气，防止污染空气 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(7)浅黄绿色 能
解析 (1)为防止铜与空气中的氧气反应，加热前应先通入氯气排尽装置中的空气。(2)当AgNO3溶液中出现白色沉淀时，说明氯气已经排尽了装置中的空气；氯气与水反应生成HClO和HCl，HCl与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀。(3)铜与氯气剧烈反应，产生棕黄色的烟(CuCl2)。(4)空试管做安全瓶，防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中，使硬质玻璃管炸裂。(5)由于氯气与水反应生成HClO和HCl，故紫色石蕊溶液先变为红色，后褪色。(6)氯气是有毒气体，用NaOH溶液除去尾气中的氯气，防止污染空气。(7)盛水的试管中，溶液最后呈浅黄绿色，说明氯气能溶于水形成氯水。
22.(10分)某0.2 L无土栽培用的营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质，测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图甲所示：
(1)该营养液中K2SO4的物质的量浓度为________mol·L－1，含KCl的质量为________。
(2)该营养液中NH4Cl的物质的量为________。
(3)将该营养液加水稀释，稀释过程中NH的浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图乙所示，则V1＝________，V2＝________。
答案 (1)4.0 14.9 g (2)1.6 mol (3)0.2 1.0
解析 根据柱状图可知，K＋、SO、Cl－的浓度分别是9.0 mol·L－1、4.0 mol·L－1、9.0 mol·
L－1，其物质的量分别是1.8 mol、0.8 mol、1.8 mol。(1)由于营养液中只有K2SO4能提供SO，所以SO的浓度即为K2SO4的浓度。K2SO4中含有1.6 mol K＋，则KCl中含有0.2 mol K＋，即KCl为0.2 mol，质量为14.9 g。(2)根据溶液呈电中性有：c(NH)＋c(K＋)＝c(Cl－)＋2c(SO)，代入数据求得c(NH)＝8.0 mol·L－1，NH的物质的量为1.6 mol。(3)由以上分析可知V1＝0.2；根据稀释定律可求出V2＝1.0。
第1节 走进化学科学
[核心素养发展目标] 1.了解化学科学的主要特征和发展历程，熟知化学科学发展中的重大发现或成就，增强科学探究意识和创新意识。2.了解化学科学的探索空间和现代化学的“中心科学”地位，以严谨求实的科学态度对化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断，增强社会责任意识。
一、化学科学的形成和发展
1.古代化学实践活动
火的使用(取火和保存火种)是人类最早的化学实践活动，随后人们学会了烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类等。
2.近代化学发展的里程碑
(1)1661年，英国科学家波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。
(2)1771年，法国科学家拉瓦锡提出氧化学说，使近代化学取得了革命性的发展。
(3)1803年，英国科学家道尔顿提出原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础。
(4)1811年，意大利科学家阿伏加德罗提出分子学说，系统解决了在物质组成和原子量测定方面存在的混乱问题。
(5)1869年，俄国科学家门捷列夫发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。
3.现代化学科学的发展
(1)现代化学的重大成就：从宏观向微观的研究中发现了放射性同位素；建立了现代量子化学理论；创造新分子的合成化学得到了发展；创立了高分子化学；化学动力学与热力学得到了开创性研究；化学工业得到迅速发展等。
(2)现代化学的发展带动了相关科学的发展：如化学家对蛋白质化学结构的测定和蛋白质合成的研究，使人们对生命过程有了更深刻的认识；20世纪中叶，化学科学和生命科学共同揭示了生命的遗传物质DNA的结构和遗传规律。
(3)现代化学的发展对人类文明进步具有巨大的推动作用：如利用合成氨的技术制造氮肥，使农作物产量大大提高；科学家们研制出的新药物能治病救人；新材料的开发利用使我们的生活丰富多彩等。
相关链接
我国在化学研究中的重要成果
(1)1965年，中国科学家合成的牛胰岛素是世界上第一个人工合成的、具有生理活性的蛋白质。
(2)1981年，我国科学家人工全合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸，是世界上首次人工合成的核糖核酸。
(3)20世纪80年代，开展了对新一代抗疟药——青蒿素的全合成研究。
(4)20世纪90年代末，中国对树脂糖苷的全合成和具有高抗癌活性的甾体皂甙的合成达到国际领先水平。
(5)关于配合物中多重键的反应性研究达到了世界领先水平，获得2006年国家自然科学一等奖。
化学科学的形成与发展历程图
二、化学科学的主要特征
1.化学科学的含义
(1)化学是一门重要的基础自然科学；
(2)研究对象：由分子、原子或离子构成的物质；
(3)研究内容：物质的组成、结构、性质、转化及其应用。
2.化学科学的特征
(1)化学是从微观层面(分子)上认识物质，以符号形式描述物质，在不同层面上创造物质。
(2)化学是一门创造性的学科
①从矿物、岩石以及动植物体中发现和提取有用的物质或从已有的物质出发制造出有用的物质。
②通过对有关物质性质和结构的认识，根据需要创造出具有特殊性质或功能的自然界里不存在的新物质。
(3)现代化学已成为实验与理论并重的学科
①先进的实验技术手段：例如：利用色谱仪可以把某种物质从混合物中分离出来，而X射线仪、质谱仪、核磁共振仪等可以帮助人们测定物质的结构，还可以利用放射性同位素跟踪化学反应进行的过程。
②理论化学以理论计算为主要手段，辅以计算机模拟，在研究物质结构、预测物质反应活性、研究反应的微观过程等领域具有重要意义。
3.青蒿素的发现、研究与应用
(1)1969年，屠呦呦从我国古代药方的研究中，发现青蒿具有抗疟效果，并创造性地使用沸点较低的乙醚获得了青蒿提取物。
(2)1972年初，屠呦呦研究小组成功分离并结晶出“青蒿素Ⅱ”(后称青蒿素)，其抗疟功效在临床试验中得到证实。
(3)1973年，我国化学家使用高分辨率质谱仪测定出青蒿素的相对分子质量，再结合碳氢分析数据确定了青蒿素的分子式为C15H22O5。
(4)1975年，利用青蒿素晶体的X射线衍射数据攻克了许多难关，终于确定了分子中各原子的空间位置(即其分子结构)。
(5)1978年到1984年初，历时五年实现了青蒿素的全合成。1986年，青蒿素及其衍生药物双氢青蒿素获得一类新药证书。
(6)2001年，世界卫生组织向恶性疟疾流行的国家推荐以青蒿素为基础的联合疗法，于2004年正式将青蒿素复方药物列为治疗疟疾的首选药物。
(1)青蒿素的相关研究经历了怎样的过程？
提示 青蒿素的发现与提纯、确定组成、测定结构、合成修饰等。
(2)结合青蒿素的相关研究，说明化学研究的内容有哪些？这些研究内容之间有什么关系？
提示 通过发现提取目标物质，研究其组成、结构与性质，从而实现该物质及其衍生物质的合成。
(3)青蒿素的相关研究中用到哪些研究方法？
提示 青蒿素冷浸提取法，选用先进的现代化实验仪器，如质谱仪、X射线衍射仪等。
相关链接
物理变化与化学变化的比较
内容
物理变化
化学变化
概念
无新物质生成的变化
有新物质生成的变化
本质特征
宏观
无其他物质生成
有其他物质生成
微观
构成物质的微粒结构不变，微粒间隔可能改变
构成物质的微粒结构变化，变成了其他物质的微粒
外观特征
状态、形状、大小的变化
常伴随发光、放热等现象
本质区别
是否有新物质生成
三、化学科学的探索空间
1.化学科学具有十分广阔的探索空间
(1)化学家们已能在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等。
(2)化学科学将在能源和资源的合理开发、科学应用方面大显身手。
(3)化学科学将继续推动材料科学的发展，使各种新型功能材料的制造成为可能。
(4)化学科学将为环境问题的解决提供有力保障。
(5)化学科学可以让研究人员在分子水平上了解疾病的病理，寻求有效的防治措施，保障人类的身心健康。
2.化学科学已成为“中心科学”
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(1)化学与生产、生活
①化学与工业生产技术
合成氨技术的应用、新型复合肥及高效低毒农药的研制、新能源的开发、金属的冶炼、新型合成材料的生产、石油的炼制等都需要化学技术发挥作用。
②化学与生活
各种高分子复合材料应用于家具、日用品、文化体育用品、儿童玩具等，精巧实用、绚丽多彩，美化了人们的生活。
③化学与材料
高分子绝缘材料的优越性能使电器工业得到飞跃发展，从而促进了电子计算机、遥控技术、激光等一系列新兴工业的兴起与发展。由于有了耐高温和高强度的材料，人类才有可能制造出宇宙飞船、人造卫星、空间探测器等，为探索太空展现了美好前景。高分子材料在医疗上用于人工器官的合成，突破了许多医学难题。
(2)高中化学的学习方法
①利用教材内容，如教材中的图、表、小栏目等知识，帮助理解和记忆课本中的基础知识。
②重视科学思维方法的训练，要熟练掌握化学研究中的科学方法，如实验法、模型法、逻辑法等。
③梳理问题进行学习。在学习高中化学知识时，要敢于质疑，勤于思考，提出问题，逐步形成独立思考问题的能力。
④重视化学与社会生产、生活的联系。要学会结合社会实践来学习和理解高中化学知识。
⑤要重视与初中化学知识的联系，承上启下，温故知新，建立全面完善的化学知识网络。
⑥通过习题的训练，提高应用化学知识解决问题的能力。
⑦要重视化学实验，学会通过化学实验来提高实验技能的能力。
⑧不断拓宽知识视野，培养创新意识和综合能力。
1.19世纪初，某科学家提出了原子学说，化学物质由原子构成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不能再分，这位科学家是( )
A.汤姆生 B.道尔顿
C.卢瑟福 D.玻尔
答案 B
解析 1803年，英国科学家道尔顿提出原子学说，为近代化学的发展奠定了坚实的基础。
2.我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A.徐光宪建立稀土串级萃取理论
B.屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.闵恩泽研发重油裂解催化剂
D.侯德榜联合制碱法
答案 B
解析 B项，屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素而获得了诺贝尔奖，正确。
3.进入20世纪后，化学科学的发展更为迅速，取得了若干项重大成就。下列各项中，不属于这个时期重大化学成就的是( )
A.放射性元素的发现
B.现代量子化学理论的建立
C.化学工业的迅速发展
D.制陶技术的成熟
答案 D
解析 制陶技术的成熟属于古代化学的成就。
4.(2019·焦作高一质检)化学就是在原子、分子水平上研究物质的( )
①组成 ②结构 ③性质 ④变化 ⑤制备 ⑥应用
A.①②③④ B.②③④⑤
C.③④⑤⑥ D.全部
答案 D
解析 化学是在原子、分子的水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的科学。
5.化学真正成为一门科学并较快发展，始于( )
A.质量守恒定律的发现
B.中国湿法冶金技术的应用
C.原子—分子论的问世
D.计算机、X光机、紫外可见分光光度计等设备在化学研究中的应用
答案 C
解析 原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持物质化学性质的最小粒子，人们把物质由原子、分子构成的学说叫做原子—分子论。自从用原子—分子论来研究物质的性质和变化后，化学才有了较快的发展，成为了一门科学。
6.中华民族有着光辉灿烂的发明史。下列发明创造不涉及化学反应的是( )
A.用胆矾炼铜 B.用铁矿石炼铁
C.烧结黏土制陶瓷 D.打磨磁石制指南针
答案 D
解析 A项，用胆矾炼铜，即由CuSO4·5H2O生成Cu，铜元素被还原，有新物质生成，发生化学反应；B项，用铁矿石炼铁，即由Fe2O3生成铁，铁元素被还原，有新物质生成，发生化学反应；C项，陶瓷是以黏土为原料高温烧结而成，发生化学反应；D项，打磨磁石制指南针，只是物质外形改变，不涉及化学反应。
7.(2018·临沂月考)冷冻电镜技术可用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定。下列叙述与上述技术无关的是( )
A.有利于在分子水平上了解疾病的病理
B.有利于人类更好地利用能源，处理好能源与环境的关系
C.有利于对物质微观结构的研究
D.有利于对DNA结构的研究
答案 B
解析 “冷冻电镜技术可用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”，说明该技术应用于微观层面。在分子水平上了解疾病的病理、对物质微观结构的研究、对DNA结构的研究均属于微观层面。
8.(2019·开封高一检测)下列各项中，与化学科学关系不大的是( )
A.航空航天 B.合成新药物
C.食品成分检测 D.组装空气压缩机
答案 D
解析 航空航天材料主要为无机非金属材料，例如航天器表面的高温陶瓷，A项不符合题意；合成新药物主要涉及有机化学的有机合成，B项不符合题意；食品成分检测涉及分析化学，例如元素的检验与分析，C项不符合题意；组装空气压缩机与物质的组成、结构、性质及变化规律无关，因此与化学无关，D项符合题意。
题组一 化学科学的形成和发展
1.下列符合化学史实的是( )
A.法国科学家拉瓦锡发现了元素周期律
B.俄国科学家门捷列夫提出了氧化学说
C.英国科学家道尔顿提出了原子学说
D.英国科学家波义耳提出了原子学说
答案 C
解析 拉瓦锡提出了氧化学说，门捷列夫发现了元素周期律，道尔顿提出了原子学说，波义耳提出了化学元素的概念。
2.与近代化学科学的诞生无关的是( )
A.化学元素的概念
B.英国化学家、物理学家波义耳
C.著名物理学家爱因斯坦
D.古代的化学实践活动
答案 C
解析 英国科学家波义耳在前人工作的基础上提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生。爱因斯坦是19世纪的物理学家，他出生时，近代化学已诞生两个世纪。
3.(2018·盐城期中)科学史上每一次重大发现都极大地推进了科学的发展，俄国科学家门捷列夫对化学的突出贡献在于( )
A.提出了元素周期律
B.开发了合成氨的生产工艺
C.提示了燃烧的本质
D.提取了治疟药物青蒿素
答案 A
解析 20世纪初，德国化学家哈伯、博施等研究出了合成氨的生产工艺，揭示了燃烧的本质的是拉瓦锡，提取了治疟药物青蒿素的是我国的科学家屠呦呦，选项B、C、D错误。
4.(2019·上海青浦区质检)科学史上，中国有许多重要的发明和发现，为现代物质文明奠定了基础。下列各项中属于化学史上中国对世界做出重大贡献的是( )
①造纸 ②火药 ③指南针 ④炼铜、炼铁 ⑤合成有机高分子材料 ⑥人工合成牛胰岛素 ⑦提出原子—分子学说
A.①②③④⑦ B.①②④⑥
C.②③⑤ D.④⑤⑥⑦
答案 B
解析 造纸、火药、指南针、炼铜、炼铁、人工合成牛胰岛素都属于中国对世界科学的发展做出的重大贡献，但指南针与化学无关。
5.(2019·济南质检)我国科学家屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素(C15H22O5)而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。下列说法正确的是( )
A.该项发现属于农业方面的应用
B.青蒿素由三种元素组成
C.青蒿素由C原子和H2O分子构成
D.青蒿素中C、H、O的质量比为15∶22∶5
答案 B
解析 A项，青蒿素的发现属于医药方面的研究；C项，青蒿素由C15H22O5分子构成，属于纯净物；D项，青蒿素中C、H、O的质量比为(15×12)∶(22×1)∶(5×16)＝90∶11∶40。
题组二 化学科学及其特征
6.下列描述中不正确的是( )
A.化学的特征就是认识分子和制造分子，它是一门具有创造性和实用性的科学
B.人们可以利用先进的技术和设备通过化学变化制造出新的原子和新的分子
C.制陶、冶金及酿酒过程中，肯定发生了化学变化
D.化学家可以在微观层面上操纵分子和原子，组装分子材料、分子器件和分子机器等
答案 B
解析 化学变化可以制造分子，但不能制造原子，B项错误。
7.(2018·杭州期末)下列属于化学科学研究范畴的是( )
A.研究氢原子聚变释放巨大能量的技术
B.研究可降解高分子材料的结构与性质
C.研究更安全、更快速的量子通信技术
D.用大口径射电望远镜探寻类似地球的太阳系外行星
答案 B
解析 氢原子聚变属于物理科学研究的范畴，A选项不符合题意；物质的结构与性质属于化学科学研究的范畴，B选项符合题意；量子通信技术属于物理科学研究的范畴，C选项不符合题意；探寻类似地球的太阳系外行星属于天文学研究的范畴，D选项不符合题意。
8.(2018·郑州期末)化学是一门具有创造性的科学。下列事实不能直接体现这一说法的是( )
A.青蒿素的发现与合成
B.水力发电
C.新型复合材料的发明
D.“21世纪的金属——钛的冶炼”
答案 B
解析 水力发电不属于化学应用领域。
9.下列现象中发生了化学变化的是( )
A.食盐固体溶于水消失
B.打开盛浓盐酸的试剂瓶冒白雾
C.干冰露置在空气中逐渐消失
D.红色氧化汞粉末受热分解成氧气和汞
答案 D
解析 判断是否发生化学变化的关键是看是否有新物质生成，A、B、C项中均无新物质生成，D项中有新物质氧气和汞生成，故选D。
10.古诗是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗词中不涉及化学反应的是( )
A.美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来——《浪淘沙》
B.千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲——《石灰吟》
C.爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏——《元日》
D.春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干——《无题》
答案 A
解析 A项指的是黄金的用途及黄金的物理提取方法，不涉及化学反应；B项指的是生石灰的制备过程，涉及反应CaCO3CaO＋CO2↑；C项涉及爆竹爆炸，化学反应为S＋2KNO3＋3CK2S＋3CO2↑＋N2↑；D项涉及蜡烛的燃烧反应。
题组三 化学科学的探索空间与应用
11.下列对化学科学的应用叙述不正确的是( )
A.化学科学将继续推动材料科学的发展
B.化学科学将为环境问题的解决提供有力的保障
C.化学科学在了解疾病的病理方面无能为力
D.化学科学使人类能够更好地利用能源和资源
答案 C
解析 化学科学具有十分广阔的探索空间，包括材料、能源、环境、生命等各个领域。化学科学可以使研究人员在分子水平上了解疾病的病理，并寻求有效的防治措施，故C错误。
12.随着社会的发展，人们日益重视环境问题，下列做法或说法不正确的是( )
A.对垃圾进行无害化、资源化处理
B.将煤气化或液化，获得清洁燃料
C.PM2.5是指大气中直径接近于2.5 nm的颗粒物，也称细颗粒物
D.推广使用无磷洗衣粉和无氟冰箱
答案 C
解析 垃圾是放错了位置的资源，将其回收再利用既保护环境，又节约资源；将煤气化或者液化，可以除去硫元素，减轻对环境的污染；PM2.5是指悬浮在空气中的空气动力学当量直径小于或等于2.5×10－6 m的颗粒物；含磷洗衣粉会污染水资源，含氟化合物会破坏臭氧层，因此推广使用无磷洗衣粉和无氟冰箱可以保护环境。
13.当前我国农业地区产生的大量农作物秸秆将作如何处理的问题备受关注。化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手。下列处理农作物秸秆的方法中不正确的是( )
A.出售给工厂做工业原料
B.就地焚烧制成草木灰做植物的钾肥
C.应用有关化学原理制取沼气和有机肥料
D.应用有关化学原理制成优质牲畜饲料
答案 B
解析 在农田里焚烧农作物秸秆有很多危害，主要表现是污染空气、引发火灾、浪费资源等。其他处理方法均正确。
14.(2019·银川调研)下列有关节能减排的措施的叙述不正确的是( )
A.发展利用太阳能制氢技术
B.提倡用节能的LED灯代替白炽灯
C.发展电动汽车技术，杜绝化石燃料的燃烧
D.发展水力发电、潮汐能发电
答案 C
解析 社会发展需要大量的能源，在没有寻找到能替代石油、煤、天然气的新能源前，杜绝化石燃料的燃烧在目前阶段是不可能的。
15.化学在人类生活中扮演着重要角色，以下说法正确的是( )
A.利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是一种绿色的化学方法
B.为改善食物的色、香、味，并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉，可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何毒副作用，可长期服用
答案 A
解析 食品安全直接关系到我们的身体健康，食品添加剂的使用必须严格控制，故B错误；含磷洗衣粉只是造成水体富营养化的原因之一，因此，使用无磷洗衣粉不可能彻底解决水体富营养化的问题，故C错误；天然药物有的本身就有很大的毒性，不可长期服用，故D错误。
16.彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农两位美国科学家因为发现细胞膜水通道，以及对离子通道的结构和机理研究作出的开创性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖。他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为( )
A.他们的研究与化学物质——水有关
B.他们的研究有利于研制一些针对神经系统疾病和心血管疾病的药物
C.他们的研究深入到分子、原子的层次
D.他们的研究深入到细胞的层次
答案 C
解析 解此题需关注这几个字：“获得2003年诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖”，从而想到化学的研究范畴，选出正确答案。
17.回答下列问题：
(1)化学是一门创造性科学，它的特征是_____________________________________________
___________，同时，它也是一门实用性科学，在人类生产和生活中有着重要的作用。
(2)市场上出现的“葡萄糖酸钙”“加碘食盐”“含氟牙膏”等商品中的钙、碘、氟应理解为________(填字母)。
A.原子 B.分子 C.离子 D.元素
(3)某种麦片中含有微量极细小的还原铁粉，食用这种麦片后，铁在人体胃液中变成亚铁盐，其反应的化学方程式为____________________________________________________。
答案 (1)认识分子和制造分子 (2)D (3)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
解析 (1)化学是一门具有创造性的科学，它的特征体现在认识分子和制造分子上。(2)“葡萄糖酸钙”“加碘食盐”“含氟牙膏”等商品中的钙、碘、氟应理解为元素。(3)人体胃液中含有盐酸，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
18.下面是某化肥厂在一公共场所的围墙上做的广告：
请仔细观察、分析，并回答下列问题。
(1)碳酸氢铵(化学式为NH4HCO3)是由________种元素组成的。
(2)碳酸氢铵的氮含量是指氮元素的质量分数。根据所学化学知识，你认为此广告是________(填“真实”或“虚假”)广告，判断的依据是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)碳酸氢铵受潮时在常温下就能分解，温度越高分解越快，因此保存时应注意________________________________________________________________________。
答案 (1)4 (2)虚假 因为纯净的碳酸氢铵中氮元素的含量为14÷79×100%≈17.7%，该广告鼓吹的“氮含量为20.1%”是不可能的 (3)密封并放在阴凉处
第2节 研究物质性质的方法和程序
第1课时 研究物质性质的基本方法
[核心素养发展目标] 1.了解研究物质性质的基本方法(观察法、实验法、分类法和比较法等)，会用观察法研究钠的物理性质，通过观察分析钠与水的反应，认识钠是一种活泼的金属。2.会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
一、研究物质性质的基本方法
1.观察法
(1)含义：观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。常见的观察法有
①直接观察法
②间接观察法：借助一些仪器来进行观察
(2)运用观察法时的注意事项
①不能用手直接接触化学药品。
②严禁品尝化学药品的味道。
③闻气体气味时要用“扇闻法”。操作如图所示。
(3)实施观察的程序
2.实验法
(1)含义：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。
(2)注意事项
实验时要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，因为同样的反应物在不同条件下可能会发生不同的反应。
(3)实验程序
3.分类法
分门别类地对物质及变化进行研究，可以总结出各类物质的一般性质和特性，可以预测物质的性质。
4.比较法
运用比较的方法，可以找出各类物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系。
特别提示
研究某种物质的性质时，只用一种方法往往得不出结论，有时需要多种方法综合应用，比较法和实验法是比较常用的两种方法。
二、观察法的应用——金属钠及其与水的反应
1.观察法认识钠的物理性质
(1)观察目的：认识金属钠的状态、颜色、硬度以及密度的相对大小及熔点的相对高低。
(2)观察内容：试剂瓶中的金属钠及钠块切面。
(3)观察记录：
状态
颜色
光泽
硬度
密度
熔点
固体
银白色
有金属光泽
小，可切割
比水的小，比煤油的大
熔点较低
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从试剂瓶中取用一小块钠的操作：用镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小块钠，剩余的钠放回原试剂瓶。(钠具有强腐蚀性，应用镊子夹取，不能用手直接接触)
2.钠与水反应的实验观察
(1)实验操作
(2)实验现象
①钠浮在水面上，说明钠的密度比水小。
②钠熔成闪亮的小球，说明钠与水反应放热，钠的熔点低。
③钠球在水面上向各个方向游动，发出“嘶嘶”的响声，说明反应有气体生成。
④溶液变红色，说明钠与水反应生成了碱。
(3)实验结论
钠与水反应生成NaOH和H2，该反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(1)将金属钠投入稀盐酸中，写出可能发生的反应的化学方程式。
提示 钠不足时，只发生反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，钠过量时，还能发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)钠能否从硫酸铜溶液中置换出铜？写出钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式。
提示 不能，2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4或2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑。
解析 虽然Na的性质比Cu活泼，但是当将Na放入CuSO4溶液中时，Na首先与水反应生成NaOH，故无法置换出Cu。钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成的NaOH再与盐溶液发生反应。化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，总反应为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
(3)分别取一块绿豆粒大小的金属钠投入到饱和食盐水和饱和的烧碱溶液中，会观察到什么现象？
提示 二者反应现象均为：钠浮在水面上，熔成闪亮小球，四处游动，发出“嘶嘶”响声，溶液中有白色固体析出。
钠与酸、碱、盐溶液反应的规律
(1)钠与酸溶液的反应
①若酸过量，钠与酸反应放出氢气，比与水反应剧烈；
②若酸不足，钠将酸反应完后，剩余的钠再与水反应。
(2)钠与碱溶液的反应
钠与碱溶液反应的实质是钠与水的反应。若为饱和碱溶液，则析出碱。
(3)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应的实质是钠先与水反应，生成H2和NaOH，NaOH再与盐溶液的盐发生复分解反应。若NaOH不与盐反应，当盐溶液为饱和溶液时，则析出盐。
1.一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出：“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的( )
A.实验 B.比较 C.观察 D.分类
答案 A
解析 以上四种方法均属于我们在科学探究中常用的、重要的方法。其中实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。显然，“拿磁铁来吸一下”这一过程属于实验。
2.实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出钠的物理性质是( )
A.钠在常温下是固体 B.钠的熔点很低
C.钠具有银白色的金属光泽 D.金属钠很软
答案 B
解析 从题干中“取出一小块金属钠”知钠在常温下是固体；“用小刀切开”说明钠很软；切开后可看到钠具有银白色的金属光泽；没有加热将钠熔化，因此不能得出其熔点很低的性质。
3.将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊溶液的冷水的烧杯中，甲同学认为可观察到下列现象，其中正确的有( )
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面
②钠立即与水反应，并有气体产生
③反应后溶液变红
④钠熔成闪亮的小球
⑤小球在水面上四处游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑤⑥ D.③④⑥
答案 C
解析 钠的密度小于水的密度，钠投入水中，不会沉入水底，应浮在水面上；钠与水反应有NaOH生成，使紫色石蕊溶液变蓝色，而不是变红色，故①③不正确。
4.将一块金属钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成白色沉淀的是( )
A.稀硫酸 B.Ba(OH)2稀溶液
C.MgCl2溶液 D.CuSO4溶液
答案 C
解析 Na投入稀硫酸、Ba(OH)2稀溶液中，只有气体产生；Na投入MgCl2溶液中，发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，Mg(OH)2为白色沉淀；Na投入CuSO4溶液中，发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，Cu(OH)2为蓝色沉淀。
5.(2019·青岛调研)某化学研究性学习小组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钠和水反应的产物。请回答下列问题：
(1)实验开始时，欲使钠与水接触反应，应如何操作？
________________________________________________________________________。
(2)反应开始后，试管中能观察到的实验现象是________(填字母)。
A.钠在水层中反应，熔成小球并四处游动
B.钠在两液体界面处反应，熔成小球并可能作上下跳动
C.钠在煤油层中反应，熔成小球并四处游动
D.钠不断地变小至消失
E.钠停留在煤油层中不反应
F.煤油中有气泡产生
(3)通过上述现象，能够验证钠的哪些物理性质：___________________________________。
答案 (1)按住橡皮塞，将大头针向上拔出，使大头针下端的钠落入试管中 (2)BDF
(3)钠的熔点低，钠的密度比水小、比煤油大
解析 (1)实验开始时，欲使钠与水接触反应，只需要使大头针下端的钠落入试管中。(2)反应开始后，钠在两液体界面处熔成小球并可能作上下跳动，不断地变小至消失，煤油中有气泡产生。(3)通过题中实验现象，说明钠的熔点低，并且钠的密度比水小，但比煤油的密度大。
题组一 研究物质性质的基本方法
1.用如图所示的方法研究某气体的性质，这种方法属于( )
A.实验法 B.观察法
C.分类法 D.比较法
答案 B
解析 图中所示的是一位同学闻气体气味的观察法，许多同学容易误认为是实验法。观察是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法，直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，都属于观察法。
2.(2019·德州月考)下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是( )
A.观察法只能通过视觉来完成
B.将NaCl固体放入水中，从而获取NaCl的某些性质，这只涉及实验法
C.银、铁、铜、锌等均为金属，具有金属光泽和导电性，这是物质性质研究方法中的比较法
D.研究物质的性质时，往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
答案 D
解析 观察法可通过视觉、嗅觉、触觉或实验仪器来完成，A项错误；将NaCl固体放入水中是实验法，还需通过观察才能获取实验现象，B项错误；C项的描述为分类法，错误；研究物质的性质时，往往不单独采用一种方法，而是多种方法综合使用，D项正确。
3.下列有关钠的说法正确的是( )
①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点较低
④保存在煤油中，隔绝空气 ⑤热和电的良导体
A.①②④⑤ B.①②③④
C.①③④⑤ D.①②③④⑤
答案 D
解析 钠为银白色金属，质软，熔点较低，是热和电的良导体。钠的化学性质活泼，需保存在煤油中，故答案为D。
题组二 钠与水的反应
4.下列关于钠跟水反应的现象叙述完全且正确的是( )
A.钠浮在水面上，反应很快停止
B.钠浮在水面上剧烈燃烧
C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上，不断游动，嘶嘶作响
D.钠熔化成闪亮小球，沉在水底，并有气泡产生
答案 C
解析 钠遇到水后，立即与水发生反应，因为钠的密度小于水，故钠浮在水面上；因为钠与水反应是放热反应，而钠本身的熔点是97.8 ℃，故与水剧烈反应，熔化成闪亮的小球；因为产生氢气，故发出嘶嘶声响；由于气体是在小球与水面接触点产生，故产生的气体推动小球在水面游动。
5.向烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小的金属钠，可能观察到的现象是( )
答案 A
解析 钠与煤油不反应，由密度ρ水＞ρNa＞ρ煤油可知A项正确。
题组三 钠与酸、碱、盐溶液的反应
6.把一绿豆粒大小的金属钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯里，不可能观察到的现象是( )
A.钠熔化，浮在液面上四处游动
B.有气体产生
C.溶液中产生蓝色絮状沉淀
D.溶液中析出红色的铜
答案 D
解析 钠与CuSO4溶液反应时不能置换出Cu，而是钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH又与CuSO4反应产生蓝色絮状沉淀，故D项中的现象不可能观察到。
7.(2019·洛阳质检)将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中，不可能观察到的现象是( )
A.钠熔成小球并在液面上到处游动
B.有气体产物生成
C.溶液中有银白色金属析出
D.溶液变浑浊
答案 C
解析 钠投入到饱和澄清石灰水中，钠除具有与水反应的现象外，由于溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度减小，同时反应消耗部分水，从而析出部分Ca(OH)2，所以溶液变浑浊，但不会置换出金属单质。
8.将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是( )
A.盐酸 B.饱和氢氧化钠溶液
C.氯化铁溶液 D.硫酸镁溶液
答案 A
解析 钠与水溶液反应均放出氢气。A项，发生反应为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与MgSO4反应产生氢氧化镁沉淀。
9.下列说法正确的是( )
A.将一小块钠放入水中，钠将沉在水底
B.将一小块钠放在稀盐酸中，钠先与水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH再与HCl反应生成NaCl和H2O
C.将一小块钠放在CuSO4溶液中发生如下反应：2Na＋CuSO4===Na2SO4＋Cu
D.钠可用于冶炼金属
答案 D
解析 钠的密度比水小，且与水反应放出H2，放入水中会浮在水面上，并不停地游动，故A错；钠在酸溶液中优先与酸中的氢反应，钠在盐溶液中优先与水反应，故B、C错；金属钠可以从熔融盐中置换出钛、钽、铌、锆等金属，故D正确。
10.(2018·郑州八校联考)将金属钠分别投入下列物质的稀溶液中，有气体放出，且溶液质量减小的是( )
A.稀盐酸 B.K2SO4溶液
C.CuCl2溶液 D.NaOH溶液
答案 C
解析 钠与上述四种溶液反应均有气体(H2)放出；由2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，Na分别与稀盐酸、K2SO4溶液、NaOH溶液反应生成的Na＋的质量大于放出H2的质量，故反应后溶液的质量均增大；对于反应2Na＋CuCl2＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2NaCl，由于生成Cu(OH)2沉淀与放出H2的质量之和大于生成的Na＋的质量，故溶液质量减小。
11.下列关于钠的叙述中正确的是( )
A.钠单质与氯化亚铁溶液反应生成氯化钠和铁单质
B.钠与水反应的现象能说明钠的熔点低，且与水反应放热
C.钠与酸溶液反应产生氢气，实质是钠与H2O的反应
D.将4.6 g金属钠投入到95.4 g水中，所得溶液中溶质的质量分数等于8%
答案 B
解析 钠单质与氯化亚铁溶液反应时，先与水反应生成氢氧化钠，后生成氢氧化亚铁，不能置换出铁；钠与酸反应时直接与酸电离产生的H＋反应；将4.6 g金属钠投入到95.4 g水中，所得氢氧化钠的质量是8 g，但因为放出氢气，溶液的质量小于100 g，故溶质的质量分数大于8%。
12.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与水反应的方法，利用煤油(密度为0.86 g·cm－3)来控制反应速率。使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。实验装置如图所示：
实验时，往100 mL的大试管中加入60 mL蒸馏水，滴加2滴酚酞溶液，振荡混合均匀，再加入40 mL煤油。取3粒米粒大小的金属钠投入大试管中后塞紧橡皮塞。请回答下列问题：
(1)金属钠的变化现象是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)大试管中水层颜色的变化是_____________________________________。
(3)装置中液面的变化分别是：大试管中____________；长颈漏斗中____________。
答案 (1)钠在煤油与水交界处上下跳动，逐渐变小最后消失
(2)水层逐渐变为红色
(3)液面下降 液面上升
解析 (1)钠的密度比水小，比煤油大，当钠粒放入试管中后会逐渐下沉到水面上，由于钠与水发生剧烈反应，产生大量的气体，又使钠上浮到煤油中，如此反复，直到钠粒消失。(2)由于钠与水反应后生成了NaOH，其水溶液呈碱性，会使无色酚酞溶液变红色。(3)由于钠与水反应生成了H2，故大试管中压强增大，水会通过长颈漏斗下端进入长颈漏斗，因而大试管中液面下降，长颈漏斗中液面上升。
13.有人设计出一种在隔绝空气的条件下让钠与MgSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入MgSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：
(1)如何从试剂瓶中取用金属钠？剩余的Na能否放回原试剂瓶？ _______________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出钠与MgSO4溶液反应的化学方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)钠处于试管中的_________________位置，有关钠反应的现象是_______________
________________________________________________________________________。
(4)大试管的溶液中出现的现象： _________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)装置中液面的变化：大试管内____________(填“上升”“下降”或“不变”，下同)；长颈漏斗内____________。
答案 (1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠，用滤纸吸干表面上的煤油，用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用，剩余的钠要放回原试剂瓶
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋MgSO4===Mg(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋MgSO4＋2H2O===Mg(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑]
(3)MgSO4溶液与煤油的分界面处 有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和MgSO4溶液界面处上下跳动，最终完全消失
(4)下层溶液出现白色絮状沉淀
(5)下降 上升
解析 (1)钠为化学危险品，需用镊子从试剂瓶中取用，用不完的钠要放回原瓶。
(2)钠与MgSO4溶液反应，钠先与水反应生成H2和NaOH，NaOH再与MgSO4反应，所以化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋MgSO4===Mg(OH)2↓＋Na2SO4或2Na＋MgSO4＋2H2O===Mg(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
(3)钠的密度大于煤油的密度且和煤油不反应，钠在煤油中逐渐下沉；钠的密度小于水的密度，钠浮在水面上，钠与水反应为放热反应，钠的熔点较低，钠在水中会熔成小球；钠和水反应生成H2和NaOH，生成的氢气使钠在煤油和MgSO4溶液界面处上下跳动，最终完全消失。
(4)NaOH与MgSO4反应生成白色的Mg(OH)2沉淀。
(5)该反应生成氢气，大试管内气体压强增大，大于外界大气压，导致大试管内溶液液面下降，将试管内溶液压入长颈漏斗中，长颈漏斗中液面逐渐上升。
14.为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数，设计了如下实验(反应装置如图所示)：
①称量A、B的总质量；
②称取一定质量的钠样品；
③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞。
有关数据是：称取的金属钠样品质量为a g，A、B反应前总质量为b g，反应后A、B的总质量为c g。
请根据题意回答下列问题：
(1)A中钠和水反应过程中可看到钠熔成闪亮的小球，产生这一现象的原因是_____________
___________________________________________________________。
(2)用a、b、c表示的钠单质的质量分数为________。
(3)若没有B装置，对实验结果分别有何影响？________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
答案 (1)该反应放热，钠的熔点低
(2)×100%
(3)偏大
解析 (1)钠和水反应过程中钠熔成闪亮的小球，说明该反应放热，且钠的熔点低。
(2)由题意知：反应中产生的H2为(a＋b－c)g，
根据化学方程式列比例式可求出反应的钠的质量，
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23 2
m(Na) a＋b－c
可求出m(Na)＝23(a＋b－c)，
故钠的质量分数为×100%。
(3)若无B装置，则氢气逸出时会带出部分水蒸气，故使测得的氢气增多，结果偏大。
15.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和几粒钠块，再从U形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。
根据反应中观察到的现象，回答下列问题：
(1)金属钠的变化现象___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)U形管中溶液的颜色________________________________________________，说明有__________生成。
(3)铜丝的变化现象______________，说明有________生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若a g钠与b mL水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是____________。
答案 (1)在水和煤油的界面上作上下跳动并逐渐变小 (2)从上到下逐渐由无色变为红色 NaOH (3)由黑色变红色 H2 在玻璃管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生 (4)×100%
解析 钠位于水和煤油的界面上，与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的H2与CuO发生反应：H2＋CuOCu＋H2O。钠与水反应生成NaOH溶液：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23 2×40 2
a g g g
则w(NaOH)＝×100%
＝×100%。
第2课时 钠与氧气的反应及过氧化钠和氧化钠性质的研究方法
[核心素养发展目标] 1.会设计实验探究钠与氧气的反应，并能依据钠的性质理解钠的保存方法，增强科学探究和创新意识。2.通过比较的方法认识氧化钠和过氧化钠的性质，促进模型认知化学核心素养的发展。
一、实验法的应用——金属钠与氧气的反应
实验
操作
实验
现象
新切开的钠的切面具有银白色金属光泽，切面很快变暗
钠先熔化为银白色小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，最后生成淡黄色固体
实验
结论
常温下钠易与氧气反应生成氧化钠
加热或点燃条件下，钠与氧气反应生成过氧化钠
化学方程式
4Na＋O2===2Na2O
2Na＋O2Na2O2
(1)金属钠通常是怎样保存的？为什么？
提示 少量的金属钠通常保存在煤油中，大量的金属钠可保存在石蜡油中。
金属钠易与空气中的氧气、水反应，故在保存金属钠时，应隔绝空气和水。利用煤油的密度比钠的小，可将钠保存在煤油中。
(2)反应物相同，其化学反应的产物是否一定相同？请举例说明。
提示 反应物相同，化学反应的温度、溶液的浓度等条件不同时，反应产物可能不同。这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。例如钠与氧气反应，常温下生成氧化钠，加热或点燃条件下生成过氧化钠。
(1)钠的化学性质
①与非金属单质(O2、S、Cl2等)反应；
②与酸(如盐酸)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑；
③与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；
④与盐溶液(如MgSO4溶液)反应：2Na＋MgSO4＋2H2O===Mg(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
(2)相关规律
遇酸酸优先，遇碱消耗水，遇盐水优先，遇氧看条件。
二、比较法的应用——研究氧化钠和过氧化钠的性质
1.氧化钠的性质
请写出下列反应的化学方程式：
(1)氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH。
(2)氧化钠与盐酸反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。
(3)氧化钠与二氧化碳反应：Na2O＋CO2===Na2CO3。
2.过氧化钠的性质
(1)实验探究过氧化钠与水的反应。
实验操作
实验现象
实验结论
有大量气泡产生，带火星的木条复燃
有O2产生
试管壁温度升高
反应放热
溶液先变红后褪色
反应生成NaOH，Na2O2具有漂白性
过氧化钠与水反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
(2)根据过氧化钠与水的反应及过氧化钠的性质分析推测过氧化钠与二氧化碳反应的产物是Na2CO3和O2，化学方程式为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2。
3.氧化钠和过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素化合价
－2
－1
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
化学性质
相同点
都能与水反应生成NaOH，与二氧化碳反应生成Na2CO3
不同点
过氧化钠与水和二氧化碳反应都有O2产生，而氧化钠与水和二氧化碳反应均没有
转化的方程式
2Na2O＋O22Na2O2
(1)为什么呼吸面具和潜水艇里常用过氧化钠做供氧剂？写出相关反应的化学方程式。
提示 过氧化钠与水和二氧化碳反应均放出氧气，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)将适量过氧化钠投入硫酸铜溶液中，有什么现象？写出相关反应的化学方程式。
提示 有气泡放出，同时有蓝色沉淀生成，溶液颜色变浅。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
(3)刚切开的钠在空气中放置发生哪些变化？最终转化成什么产物？请写出主要反应的化学方程式。
提示 钠在空气中放置发生的变化过程与周围环境条件密切相关，一般条件下，
主要反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
④2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
1.将一小块金属钠放在石棉网上加热，下列组合正确的是( )
①燃烧，黄色火星四射 ②金属钠先熔化 ③燃烧，火焰为黄色 ④燃烧后生成白色固体
⑤燃烧后生成淡黄色固体
A.②① B.②①③
C.②③⑤ D.②③④
答案 C
解析 钠的熔点较低，故加热时先熔化，再燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。
2.等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气(常温)中充分反应，则下列说法正确的是( )
A.第一块钠消耗的氧气多
B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
答案 A
解析 第一块钠在加热的条件下与足量O2反应的产物是Na2O2，第二块钠在常温下与足量O2反应的产物是Na2O。故第一块钠消耗的O2多，产物质量大。
3.下列关于钠与氧气反应的说法正确的是( )
A.钠与少量的氧气反应生成氧化钠，Na与过量的氧气反应生成Na2O2
B.切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，发生反应：2Na＋O2===Na2O2
C.钠久置于空气中，可以和空气中的有关物质反应，最终生成碳酸氢钠
D.将一小块钠放在坩埚中，用酒精灯加热后，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成过氧化钠
答案 D
解析 钠与氧气反应的产物与反应的条件有关，与反应物的用量无关，A项错误；钠常温下与O2反应生成氧化钠，B项错误；Na久置于空气中，一般条件下，NaNa2ONaOHNaOH潮解结块(形成Na2CO3·10H2O)Na2CO3，C项错误。
4.(2018·济南高一检测)下列有关Na2O2、Na2O的说法中，正确的是( )
A.Na2O2露置在空气中最终变为NaOH
B.Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
C.Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOH
D.将Na2O2投入滴有酚酞的水中，溶液只变红色
答案 C
解析 Na2O2和NaOH都能与空气中的CO2反应生成Na2CO3，故不可能最终变为NaOH，A错误；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应，B错误；根据Na2O2、Na2O的性质可知C正确；Na2O2具有漂白性，可使酸碱指示剂褪色，如将Na2O2投入滴有酚酞的水中，溶液先变红后又褪色，D错误。
5.下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述，正确的是( )
A.都能和盐酸反应产生氧气
B.溶于水后，所得水溶液的成分相同
C.都能和水发生化合反应
D.分别和二氧化碳反应都只生成同种盐
答案 B
解析 Na2O与盐酸反应不产生氧气：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O，Na2O2与盐酸反应有O2产生：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑，A选项错误；溶于水后，Na2O与水化合得到NaOH，Na2O2与水发生氧化还原反应得到NaOH和O2，B选项正确、C选项错误；Na2O2与CO2反应得到Na2CO3和O2，D选项错误。
6.(2019·石家庄高一检测)下列判断正确的是( )
A.可用水来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来检验Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在纯氧气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色
答案 A
解析 CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生气体，因O2和CO2都是无色无味气体，故CO2和Na2O2的反应无明显的现象产生，水与Na2O2反应产生气泡，A项正确、B项错误；在纯氧气中加热Na2O和Na2O2的混合物，Na2O会转化为Na2O2，C项错误；将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最后又会将变成红色的溶液漂白，D项错误。
7.A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体。它们之间的转化关系如图所示：
(1)A的化学式是________，B的化学式是________。
(2)写出甲＋B―→C＋丙的化学方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出A的一种重要用途：______________________________________________。
答案 (1)Na2O2 H2O
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)做呼吸面具中的供氧剂(其他合理答案也可)
解析 A为淡黄色固体，则A可能为Na2O2，由甲A(Na2O2)可推断出甲可能为Na；由于Na、Na2O2均可与化合物H2O反应，可推知B为H2O，则C为NaOH，乙为O2，丙为H2，经丙(H2)＋乙(O2)B(H2O)验证，上述推断合理。所以A、B、C分别为Na2O2、H2O、NaOH，甲、乙、丙分别为Na、O2、H2。
题组一 金属钠的性质与用途
1.下列关于金属钠的叙述中，正确的是( )
A.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰
B.钠在空气中燃烧，产物是氧化钠
C.钠是银白色金属，硬度大，熔点高
D.取用金属钠时，剩余的钠不能放回原瓶
答案 A
解析 钠在空气中加热，发出黄色火焰，生成Na2O2，A正确、B错误；能用小刀切割，说明钠的硬度小，加热时先熔化后燃烧，说明钠的熔点低，C错误；剩余的钠应放回原瓶，D错误。
2.(2018·合肥月考)下列关于金属钠的描述不正确的是( )
A.钠的化学性质很活泼，在自然界中不能以游离态形式存在
B.钠是电和热的良导体
C.将一块钠放置在空气中最终会变成氢氧化钠
D.钠和钾的合金在室温下呈液态，可做原子反应堆的导热剂
答案 C
解析 Na在空气中久置，先与空气中的氧气反应生成Na2O，然后吸水生成NaOH，NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3，C项错误。
题组二 过氧化钠与水的反应
3.将Na2O2投入FeCl3溶液中，可观察到的现象是( )
①生成白色沉淀 ②生成红褐色沉淀 ③有气泡产生 ④因为Na2O2具有漂白性，所以FeCl3溶液褪色
A.①④ B.②③
C.①③ D.②
答案 B
解析 将Na2O2投入FeCl3溶液中发生如下反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，由反应可推知观察到的实验现象为②③。
4.在一定温度下，向饱和烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温度，下列说法正确的是( )
A.溶液中有晶体析出，Na＋数目变小
B.溶液中有气体逸出，Na＋数目增加
C.溶质的质量分数增大
D.溶液中Na＋数目减少，溶质质量分数变小
答案 A
解析 加入Na2O2，Na2O2与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，消耗水的同时生成NaOH，因此析出晶体，溶液中Na＋数目减少，因溶液仍为原温度下的饱和溶液，溶质质量分数不变。
题组三 过氧化钠与氧化钠的比较
5.下列关于Na2O与Na2O2的说法中，错误的是( )
A.两者颜色不同
B.均可与H2O、CO2反应
C.Na2O能与O2反应生成Na2O2
D.它们的固体溶于水滴加酚酞溶液后，现象相同
答案 D
6.(2019·济南高一检测)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O与Na2O2均可与盐酸反应产生氢气
B.Na2O与Na2O2分别与CO2反应的产物完全相同
C.Na2O与H2O的反应为化合反应，而Na2O2与H2O的反应为置换反应
D.在呼吸面具中，Na2O2常做供氧剂，而Na2O不能
答案 D
解析 Na2O与Na2O2均可与盐酸反应，均无氢气生成，A项错误；Na2O与CO2反应的产物为碳酸钠，Na2O2与CO2反应的产物除碳酸钠外，还有O2，B项错误；Na2O2与H2O的反应不是置换反应，C项错误；Na2O2与水、CO2均能反应生成O2，常做供氧剂，D项正确。
7.(2019·武汉高一检测)下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( )
A.Na2O2不如Na2O稳定
B.Na2O和Na2O2均为白色固体
C.Na2O与Na2O2中氧元素的化合价相同
D.含等质量钠元素的Na2O与Na2O2固体，加入等量且足量水中充分反应后所得溶液溶质的质量分数相等
答案 D
解析 氧化钠在加热条件下能与氧气反应生成过氧化钠，故过氧化钠比氧化钠稳定，A项错误；Na2O2为淡黄色固体，B项错误；由Na2O＋H2O===2NaOH,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑可知，钠元素的质量相同时，生成的溶质(NaOH)质量相同，且反应后溶液的质量相同，故最终所得溶液溶质的质量分数相等，D项正确。
8.下列有关钠及其化合物的叙述正确的是( )
①切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2
②金属钠着火时用泡沫灭火器灭火
③二氧化碳通过Na2O2粉末，固体增重
④Na2O2用做呼吸面具的供氧剂
A.①②③④ B.①③④ C.②③ D.③④
答案 D
解析 金属Na暴露在空气中生成氧化钠，①错；钠着火时不能用水及泡沫灭火剂灭火，而应用细沙盖灭，②错。
题组四 钠及其化合物的相关综合
9.如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向烧杯内滴加水时，发现U形管内液面左边低于右边，恢复到原温度后液面左边与右边基本相平，则烧杯内的物质是( )
A.过氧化钠 B.氧化钠
C.钠 D.氯化钠
答案 B
解析 Na2O2、Na与水反应均会有气体生成，均会使U形管内液面左边低于右边，且恢复到原温度后液面左边仍低于右边，A、C错误；Na2O与水反应放热但没有气体生成，则U形管内液面左边低于右边，但恢复到原温度后又使U形管内两液面相平，B正确；氯化钠与水不反应，与题干现象不符合，D错误。
10.(2018·杭州月考)某同学将一小块金属钠置于表面皿上，并露置于空气中，观察到下列现象：
银白色变灰暗变白表面出现液滴白色固体白色粉末，下列说法正确的是( )
A.过程①钠转化为过氧化钠
B.过程③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成溶液
C.过程④只发生了物理变化
D.如果时间足够长，最后得到的白色粉末是Na2CO3
答案 D
解析 钠露置于空气中，发生的反应如下：①4Na＋O2===2Na2O，生成的不是过氧化钠；②Na2O＋H2O===2NaOH，生成的不是碳酸钠；③氢氧化钠吸收空气中的水蒸气，表面出现液滴；④2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O，发生的是化学变化；⑤Na2CO3·10H2O风化为Na2CO3。
11.一块已被部分氧化为Na2O的钠10.8 g，将其投入一定量的水中，最终得到16 g NaOH，则原固体中Na2O的质量为( )
A.8.5 g B.10.8 g C.6.2 g D.4.6 g
答案 C
解析 设原固体中含有金属钠的质量为x，含有Na2O的质量为y，则x＋y＝10.8 g，Na、Na2O均与水反应，则
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 80
x
Na2O＋H2O===2NaOH
62 80
y
可得＋＝16 g，联立以上两个方程式，解得x＝4.6 g，y＝6.2 g。
12.如图所示，甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有100 mL蒸馏水，然后分别放入0.23 g Na、0.62 g Na2O、0.78 g Na2O2、0.4 g NaOH，待固体完全溶解，则四个烧杯中溶液的质量分数的大小顺序为( )
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙＝丙
C.甲＝丁<乙＝丙 D.丁<甲<乙<丙
答案 B
解析 由题意知甲、乙、丙烧杯中发生的反应及烧杯中液体质量的变化情况如下：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，甲中液体增加的质量＝m(Na)－m(H2)＝0.23 g－0.01 g＝0.22 g；Na2O＋H2O===2NaOH，乙中液体增加的质量＝m(Na2O)＝0.62 g；2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，丙中液体增加的质量＝m(Na2O2)－m(O2)＝0.62 g。丁中液体增加的质量为0.4 g。由乙、丙两烧杯中发生的反应可知，0.78 g Na2O2与水反应放出O2后生成的NaOH和0.62 g Na2O与H2O反应生成的NaOH的质量相等，均为0.8 g，两烧杯中溶液的质量相等，则乙、丙烧杯中溶液的质量分数相等。0.23 g Na和0.4 g NaOH放入相同体积的水中，Na与H2O反应放出H2，生成NaOH的质量为0.4 g。综上分析，甲、乙、丙、丁烧杯中溶液的质量分数：丁<甲<乙＝丙，B项正确。
13.(2018·河南安阳一中高一期中)(1)用金属钠制取过氧化钠的化学方程式是___________
___________________________________________，现象是__________________________
_________________________________。
(2)如图所示装置，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到______________，发生反应的化学方程式为____________________________________。
答案 (1)2Na＋O2Na2O2 钠先熔化成光亮的小球，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
(2)钠表面变暗，气球膨胀 4Na＋O2===2Na2O
解析 (1)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，化学方程式是2Na＋O2Na2O2，现象是钠先熔化成光亮的小球，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。
(2)钠与空气中的氧气反应生成氧化钠，钠表面变暗，烧瓶内气压减小，可以看到的现象为钠表面变暗，气球膨胀，发生反应的化学方程式为4Na＋O2===2Na2O。
14.有A、B、C、D、E五种物质，在一定条件下的相互转化关系如图所示。已知：常温下E为无色液体，C、D为无色气体单质，A为金属单质，B为淡黄色固体，请回答下列问题：
(1)B的名称______________。
(2)在一定条件下，D＋C―→E，该反应属于______(填序号)。
①化合反应 ②置换反应 ③复分解反应 ④分解反应
(3)写出下列反应的化学方程式：
①A与C作用生成B：_______________________________________________________；
②B与CO2反应：_____________________________________________________________。
答案 (1)过氧化钠 (2)① (3)①2Na＋O2Na2O2
②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
解析 B为淡黄色固体是该题的突破口，结合题中A、D、E的信息可推测出A为Na、B为Na2O2、C为O2、D为H2、E为H2O。(2)D与C的反应是H2和O2反应生成水的反应，属于化合反应。
15.用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，观察到脱脂棉剧烈燃烧。
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：①有氧气生成；②________________________________________________________________________。
Na2O2跟水反应的化学方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置(气密性良好)进行实验，以证明上述结论。用以验证第一条结论的实验方法是______________________________________________________
________________________________________________________________________；用以验证第二条结论的实验方法是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由(2)题中的装置进行实验，往试管中逐滴加水至固体完全溶解且不再有气泡生成，取出试管，往试管中滴入酚酞溶液，发现溶液变红，振荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学从有关资料中得知：过氧化钠跟水反应生成NaOH放出O2的过程为Na2O2＋2H2O===H2O2＋2NaOH,2H2O2===2H2O＋O2↑，其中过氧化氢具有漂白性。
请设计一个简单的实验，证明过氧化钠和足量水充分反应后的溶液中有过氧化氢存在(只要求列出实验所用的物品及观察到的现象)。物品：_____________________________________
___________________________________；现象：________________。
答案 (1)该反应是放热反应 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)关闭止水夹，将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃 反应停止后，将导管口q浸入水中，打开止水夹，q处有气泡冒出 (3)红色布条 布条褪色
解析 (1)脱脂棉燃烧除了要有氧气外，还必须要使温度达到其着火点，据此可判断该反应是放热反应。(2)温度升高，锥形瓶内气体会膨胀，将导管口q浸入水中，打开止水夹，可观察到q处有气泡冒出。(3)过氧化氢具有漂白性，可使红色布条褪色，据此可检验其存在。
第3课时 研究物质性质的基本程序
[核心素养发展目标] 1.以研究氯气的性质为例，熟知研究物质性质的基本程序，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.通过实验探究氯气的化学性质，掌握氯气与金属单质、非金属单质、水及碱溶液的反应，促进“科学探究”化学核心素养的发展。
一、研究物质性质的基本程序
二、研究氯气的性质
1.观察法研究氯气的物理性质
(1)观察内容
(2)观察记录
颜色
气味
密度
水溶性
毒性
氯水颜色
黄绿色
强烈刺激性气味
比空气大
能溶于水
有毒
浅黄绿色
(1)氯气能溶于水，不能用排水法收集氯气，常用排饱和食盐水法或向上排空气法收集氯气。
(2)氯气有毒，实验室制取氯气时要进行尾气处理。
2.实验法探究氯气与金属和非金属单质的反应
(1)运用分类法预测氯气的化学性质
氯气与氧气都是活泼的非金属单质，它们的化学性质相似，在一定条件下都能与金属单质(如钠、铁、铜等)、非金属单质(如氢气、硫、磷等)反应。
(2)实验探究氯气与金属和非金属的反应
实验操作
实验现象
①将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方
熔化的钠球在氯气中剧烈燃烧，产生白色的烟
②用坩埚钳夹住烧得红热的细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量食盐水)
铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕红色的烟，溶于水，溶液呈黄色
③用坩埚钳夹住烧得红热的细铜丝伸入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量食盐水)
铜丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色烟，溶于水，溶液呈蓝绿色
④在空气中点燃(验纯后)氢气，然后把通氢气的导管伸入盛有氯气的集气瓶中
纯净的氢气在氯气中安静燃烧，产生苍白色火焰。集气瓶瓶口上方产生白雾
(3)写出上述反应的化学方程式：
①2Na＋Cl22NaCl。
②2Fe＋3Cl22FeCl3。
③Cu＋Cl2CuCl2。
④H2＋Cl22HCl。
(1)金属在氯气中燃烧的实验中，常在集气瓶中加入少量饱和食盐水，为什么？
提示 防止灼热物质使集气瓶炸裂，便于反应后观察溶液的颜色。
(2)铁单质与氯气发生化合反应能否生成氯化亚铁？
提示 氯气与变价金属单质(如铁、铜等)反应时生成其高价金属氯化物。
(3)工业上能否用光照氢气与氯气的混合气体的方法制取氯化氢，再将氯化氢溶于水得到盐酸？
提示 不能，因为氢气和氯气的混合气体在强光照射下会发生爆炸，故工业上利用氢气在氯气中燃烧的方法制取HCl，将HCl溶于水制取盐酸。
(4)工业上常用钢瓶盛放液氯，为什么？
提示 因为在常温下钢瓶与液氯不反应。
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燃烧是一切发光发热的剧烈反应，燃烧过程中不一定需要氧气参加。
烟：大量细小固体颗粒分散在气体中的现象。例如Cu在Cl2中燃烧生成棕黄色的烟(CuCl2)。
雾：大量细小液滴分散在气体中的现象。例如HCl气体在空气中遇水蒸气生成的雾(盐酸小液滴)。
气：是指气态物质。若气体无色，则肉眼看不到，气体有色才能观察到。
3.实验法探究氯气与水的反应
(1)探究氯气能与水反应
①实验现象：A中干燥的红纸条不褪色，B中湿润的红纸条褪色。
②实验结论：干燥的氯气没有漂白作用，氯气与水反应生成具有漂白性的物质。
(2)探究氯气与水反应的产物
①将光亮的镁条放入试管中，再向试管中滴加氯水，可观察到镁条表面有气泡产生，说明氯水中含有H＋。
②向盛有氯水的试管中滴加AgNO3溶液，可观察到溶液中生成白色沉淀，说明氯水中含有Cl－。
③向盛有氯水的试管中滴加紫色石蕊溶液，可观察到溶液先变红，后褪色，说明氯水中含有酸性物质及具有漂白作用的物质。
(3)氯气溶于水后，与水发生反应生成盐酸和漂白性物质，反应方程式为Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
(4)次氯酸的性质
①弱酸性：比碳酸酸性弱。
②不稳定性：2HClO2HCl＋O2↑，新制的氯水常保存在棕色试剂瓶中。
③漂白性和杀菌作用：能使有色布条、品红等有色物质褪色。
(1)新制的氯水呈黄绿色，你认为新制的氯水中的含氯物质可能有哪些？
提示 氯气、盐酸、次氯酸。
(2)新制的氯水久置后会变为什么溶液，写出反应的化学方程式。
提示 变为稀盐酸，2HClO2HCl＋O2↑。
4.氯气与碱的反应
(1)与氢氧化钠溶液反应——制取“84”消毒液
①反应方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
②“84”消毒液的有效成分是：次氯酸钠(NaClO)。
(2)与石灰乳反应——制取漂白粉
①反应方程式：
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
②漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2。
③漂白粉的漂白原理：利用复分解反应原理，漂白粉中的Ca(ClO)2与空气中的水和二氧化碳反应生成具有漂白性的HClO。
④漂白粉长期露置于空气中，最终生成CaCl2而失效，有关反应方程式为Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO、2HClO2HCl＋O2↑、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
⑤漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。
(1)次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸做漂白剂和消毒剂。
(2)具有漂白和消毒作用的含氯化合物有次氯酸、次氯酸盐(次氯酸钙、次氯酸钠)、二氧化氯(ClO2)。二氧化氯的漂白和消毒能力比氯气强且使用起来更安全。
(3)漂白粉与“84”消毒液的漂白原理相同，均为次氯酸盐与空气中的水和二氧化碳反应生成具有漂白作用的次氯酸。
1.(2019·日照高一期中)下列关于氯气的叙述中正确的是( )
A.若氯气发生泄漏，应立即向下风地区转移
B.用管子把氯气通入老鼠洞中可以灭鼠
C.氯气不能溶于水，所以可用排水法收集
D.氯气、氯水和液氯是同一种物质，都属于纯净物
答案 B
解析 氯气有毒且密度比空气的大，若发生泄漏，应立即向上风地区转移，并用湿毛巾捂住口鼻，A项错误；氯气有毒，所以可以灭鼠，B项正确；氯气能溶于水，1体积水可溶解约2体积氯气，故不能用排水法收集，可以用排饱和食盐水法收集，C项错误；氯气与液氯是同一种物质，属于纯净物，但氯水属于混合物，D项错误。
2.下列实验现象的描述正确的是( )
A.氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方形成白色烟雾
B.铁丝在氯气中燃烧，产生棕红色的烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C.铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
答案 C
解析 氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口形成白雾，没有烟，A项错误；铁与氯气反应生成FeCl3，FeCl3溶液呈黄色，B项错误；钠与空气中的氧气反应，生成的过氧化钠为淡黄色固体，D项错误。
3.(2019·天津高一检测)下列氯化物中，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.MgCl2
C.FeCl2 D.FeCl3
答案 B
解析 CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得，不能由Cu和盐酸反应制得，A项不符合题意；MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得，也可以由Mg和盐酸反应制得，B项符合题意；Fe和Cl2化合生成FeCl3，Fe和盐酸反应生成FeCl2，C、D项均不符合题意。
4.常用氯气给自来水消毒，某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是( )
A.氯化铝 B.硝酸银
C.碳酸钠 D.石蕊
答案 A
解析 用自来水配制AgNO3溶液时有AgCl沉淀产生；配制Na2CO3溶液时混入NaCl；配制石蕊溶液会与HClO反应而使其变质。
5.(2018·绍兴高一检测)下列关于氯水中的叙述正确的是( )
A.新制氯水中只含有Cl2和H2O
B.新制氯水可以使紫色石蕊溶液先变红后褪色
C.光照氯水有气泡冒出，该气体是氯气
D.氯水放置数天后，溶液的酸性减弱
答案 B
解析 氯水会呈现酸性，所以会使石蕊溶液变红，由于氯水中含有次氯酸，所以会使溶液最终变为无色，B正确；光照氯水时次氯酸分解会产生氧气，所以冒出气泡的主要成分是氧气，C不正确；氯水放置数天后由于次氯酸分解会产生盐酸，导致溶液的酸性增强而不是减弱，D不正确。
6.检验氯化氢气体中是否混有氯气，可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用湿润的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液中
D.用滴有酚酞的NaOH溶液
答案 B
解析 A项，干燥的蓝色石蕊试纸遇HCl不变红色，遇Cl2不变红也不褪色，不能检验；B项，HCl不能使湿润的有色布条褪色，Cl2能使湿润的有色布条褪色，能检验是否有Cl2；C项，HCl气体通入AgNO3 溶液中发生反应HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，Cl2通入AgNO3溶液中发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO、HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，不能检验；D项，HCl和Cl2都能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，不能检验。
规律总结
Cl2和HCl都能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀，不能用AgNO3溶液鉴别Cl2和HCl两种气体，也不能用AgNO3溶液检验Cl2中混有的HCl气体。
7.如图所示，A处通入Cl2，当打开B阀关闭E阀时，C处干燥的红色布条没有明显变化，当关闭B阀打开E阀时，C处干燥的红色布条褪色。则D瓶中装的物质可能是( )
A.浓硫酸 B.浓NaOH溶液
C.水 D.足量石灰水
答案 C
解析 当打开B阀关闭E阀时，C处红色布条没有明显变化，说明通入的是干燥的氯气。关闭B阀打开E阀时，Cl2进入D中，C处红色布条褪色，说明Cl2通过D时吸收了水分，变成了潮湿的氯气。A项中浓硫酸能干燥氯气；氯气和碱能够发生反应，因此Cl2能被B项或D项中的碱液吸收。
8.(2019·菏泽高一检测)某同学应用如图所示的方法研究物质的性质，其中气体a的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：
(1)该项研究(实验)的主要目的是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)浓硫酸的作用是_______________________________________________________________
________________________________________________________________________，
与研究目的直接相关的实验现象是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在事故隐患，事故隐患是________________________________________________________________________；
应如何解决_____________________________________________________________。
答案 (1)探究Cl2与HClO谁有漂白性
(2)吸收气体a中的水蒸气 B中的布条不褪色，C中的布条褪色
(3)多余的Cl2会污染空气 C后接如下图所示装置
规律总结
实验室常用NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染环境。
题组一 氯气与金属和非金属的反应
1.当足量的Cl2或盐酸分别与下列金属反应时，均有MCl2型化合物生成的是( )
A.Fe B.Mg
C.Cu D.Ag
答案 B
解析 Fe与Cl2反应生成FeCl3；Mg与Cl2或盐酸反应均有MgCl2生成；Cu、Ag均不与盐酸反应。
2.下列有关实验现象的描述中正确的是( )
A.钠和镁在氯气中燃烧，都产生白色烟雾
B.铜在氯气中燃烧，生成CuCl2，产生蓝色的烟
C.红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧，火星四射
D.氢气在氯气中燃烧产生淡蓝色火焰，在瓶口出现白烟
答案 C
解析 钠和镁在氯气中燃烧，都生成白色固体小颗粒，产生白烟；铜在氯气中燃烧产生棕黄色的烟；H2在氯气中燃烧产生苍白色火焰，生成的氯化氢与水蒸气结合成盐酸小液滴，产生白雾。
题组二 氯气与水的反应
3.氯水不稳定，要现用现配，下列吸收氯气制备氯水的装置最合理的是( )
答案 D
解析 Cl2有毒且在水中的溶解度较小，故需要把导管插入水中吸收氯气，并注意尾气处理。A、B装置缺少尾气处理装置；C装置的瓶塞上缺少与瓶外相通的导气管，故气体难以通入瓶中。
4.(2018·福建师大附中高一期末)下列关于氯气及其化合物的叙述不正确的是( )
A.新制氯水久置后酸性增强
B.氯气在常温下能与铁反应，故不能用铁罐存放液氯
C.氯水具有杀菌、漂白作用是因为氯水中含有次氯酸
D.新制备的氯水可使蓝色石蕊溶液先变红后褪色
答案 B
解析 新制氯水久置后，HClO分解生成盐酸，酸性增强，A正确；因新制备的氯水中含有HCl和HClO，HCl具有酸性，HClO具有漂白性，所以蓝色石蕊溶液先变红后褪色，D正确。
题组三 氯气与碱反应
5.(2019·西安高一检测)在实验室制取Cl2时，尾气一般要用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是( )
A.氯气不与石灰水反应
B.Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收的尾气也很少
C.氯气与Ca(OH)2反应生成的CaCl2难溶于水
D.澄清石灰水能吸收空气中的CO2而变浑浊
答案 B
解析 Ca(OH)2在水中的溶解度小，吸收Cl2的量较少，吸收不充分。注意D项与题目所问无关。
6.下列物质不具有漂白性的是( )
A.次氯酸钙 B.“84”消毒液
C.氯气 D.新制氯水
答案 C
解析 Ca(ClO)2和“84”消毒液中的NaClO均具有漂白性，新制氯水中的HClO具有漂白性，Cl2没有漂白性，C项符合。
7.以次氯酸盐为主要成分的漂白剂和消毒剂有效期较短的原因是( )
A.次氯酸盐吸收空气中的水分而变质
B.次氯酸盐不稳定易分解
C.次氯酸盐易被空气中的氧气氧化
D.次氯酸盐与空气中的H2O、CO2反应生成不稳定的HClO
答案 D
解析 次氯酸盐比较稳定不易分解，故B错误；次氯酸盐本身具有较强的氧化性，不易被空气中的氧气氧化，故C错误；比较A和D选项，D正确，因为：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，次氯酸不稳定，见光易分解。
8.(2019·潍坊高一检测)下列和漂白粉有关的说法中，不正确的是( )
A.漂白粉、“84”消毒液和氯水均为混合物
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C.漂白粉是由Cl2和NaOH浓溶液制得的
D.漂白粉与空气中的CO2和H2O反应生成不稳定的HClO而失效
答案 C
解析 漂白粉为Ca(ClO)2和CaCl2的混合物，而“84”消毒液和氯水均为水溶液，故也为混合物，A正确；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，B正确；漂白粉是由Cl2和石灰乳制得的，C错误；漂白粉露置在空气中发生反应：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑而失效，D正确。
题组四 氯气性质的多角度考查
9.(2018·聊城高一检测)下列图示与内容不相吻合的是( )
A.闻氯气的气味
B.用排饱和食盐水法收集氯气
C.盛装液氯的容器
D.证明氯气可以与NaOH溶液反应
答案 B
解析 为了防止吸入过多有毒气体对身体造成伤害，实验室通常采用图A方式闻气体气味，A正确；排饱和食盐水法收集Cl2时导管应“短进长出”，B不正确；图C是腐蚀品的标志，液氯具有腐蚀性，C正确；滴入NaOH溶液后，Cl2与NaOH反应，瓶内气压小于外界大气压，气球就会鼓起来，D正确。
10.下列关于氯气及含氯化合物的叙述不正确的是( )
A.干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色
B.因为氯气有毒，所以可用于杀菌、消毒、漂白
C.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
D.氯气和氯化氢通入AgNO3溶液中均能产生白色沉淀
答案 B
解析 干燥的Cl2虽不能使干燥的有色布条褪色，但可使鲜花褪色，因为鲜花中有充足的水分，A正确；氯气可用于杀菌、消毒、漂白，不是由于氯气的毒性，而是因为Cl2与H2O反应生成的HClO有强氧化性，B错误；漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，C正确；氯气通入AgNO3溶液中先与水发生反应，生成的HCl再与AgNO3反应，故有白色沉淀产生，D正确。
11.某化学教师为 “氯气与金属钠反应”设计了如图装置的实验。实验操作：先给钠预热，等钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧，生成大量白烟。以下叙述中错误的是( )
A.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
B.玻璃管尾部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气
C.钠着火燃烧产生苍白色火焰
D.若在棉花球外沿滴一滴石蕊溶液，可根据其颜色变化判断氯气是否被碱液完全吸收
答案 C
12.下图是一种试验某气体化学性质的实验装置。在A处通入氯气，关闭B阀时，C中红色布条颜色无变化；打开B阀时，C中红色布条颜色褪去。由此做出的判断正确的是( )
A.D中可以是水
B.D中可以是饱和食盐水
C.D中不可能是浓硫酸
D.通入的氯气中含有水蒸气
答案 D
解析 A处通入氯气，关闭B阀时，C中红色布条无变化，打开B阀时，C中红色布条褪色，说明氯气中含有水蒸气，氯气和水反应生成的次氯酸起漂白作用；氯气通过D瓶后，有色布条不褪色，说明D装置中的液体可以干燥氯气或可以与氯气反应。故D项正确。
13.常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示。
(1)请分别写出A、B、C、D、E的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：
A____________、B____________、C____________、D____________、E____________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①A＋H2O：__________________________________________________________________；
②A＋NaOH：_______________________________________________________________。
答案 (1)Cl2 HClO NaCl HCl NaClO
(2)①Cl2＋H2O===HCl＋HClO
②Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
解析 根据题给信息和转化关系可知：A为Cl2、B为HClO、D为HCl、C为NaCl、E为NaClO。
14.氯气、漂白液、漂白粉可用于杀菌消毒。
(1)氯气泄漏事故发生时会严重污染环境，下列处理方法不正确的是________(填序号)。
①将人和畜迅速转移至较低的地方 ②将人和畜迅速转移至较高的地方 ③在事故现场喷洒氢氧化钠溶液
④用浸透肥皂水(呈弱碱性)的毛巾捂住嘴和鼻 ⑤用浸透氢氧化钠的毛巾捂住嘴和鼻
(2)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化学方程式为_______________________。
(3)将Cl2制成漂白粉的主要目的是________(填字母)。
A.增强漂白能力和消毒作用
B.使它转化为较稳定物质，便于保存和运输
C.使它转化为较易溶于水的物质
D.提高氯的质量分数，有利于漂白、消毒
(4)将漂白粉溶于适量水中，呈白色浊状物，静置沉降。取少许上层清液，滴加碳酸钠溶液出现白色沉淀，发生反应的化学方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失去漂白作用。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因是①_______________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 (1)①⑤ (2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (3)B (4)Ca(ClO)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaClO、CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl (5)①Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO ②2HClO2HCl＋O2↑
解析 (1)Cl2比空气密度大，②正确；氯气可与碱溶液反应，③④正确；氢氧化钠是强碱，对人体有较强的腐蚀作用，⑤不可采取。(3)氯水中的HClO能漂白，但易分解且不易保存、运输，Ca(ClO)2比HClO稳定，便于贮存、运输。将Cl2制成漂白粉的主要目的是转变成较稳定、便于贮存和运输的物质。
(4)制漂白粉利用2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，所以漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2。溶于水并加入Na2CO3后出现的白色沉淀为CaCO3。
(5)由于H2CO3酸性强于HClO，所以Ca(ClO)2在空气中易跟CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO，HClO又见光易分解。
15.如图是实验室制备氯气并验证氯气性质的装置(其中夹持装置已省略)。
已知：装置A是氯气的发生装置，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
据此回答下列问题：
(1)装置B中饱和食盐水的作用是_______________________________________。
(2)装置B也是安全瓶，目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，则装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是________(填序号)。
序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
b
干燥的有色布条
无水硫酸铜
湿润的有色布条
c
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
d
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
(4)装置D的作用是______________________________________________________________，
则烧杯中的溶液是________________，写出所发生反应的化学方程式：___________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)除去Cl2中的HCl
(2)装置B中长颈漏斗液面上升，形成一段液柱
(3)d
(4)吸收多余的氯气，防止污染环境 浓NaOH溶液(合理即可) Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
解析 (1)由于浓盐酸具有挥发性，从装置A中出来的氯气中含有HCl气体，HCl气体可以用饱和食盐水除去。(2)若装置C中堵塞，则装置B中压强会增大，将液体压入长颈漏斗，从而形成一段液柱。(3)要验证氯气是否具有漂白性，可先验证氯气是否能使湿润的有色布条褪色，然后干燥氯气，再检验干燥的氯气是否能使干燥的有色布条褪色；干燥氯气时不能选用会与氯气反应的碱石灰，U形管中一般盛装固体干燥剂，故浓硫酸不能盛装在U形管中，无水硫酸铜可以检验水的存在，不用于氯气的干燥，本题可选用无水氯化钙做干燥剂。(4)氯气有毒会污染环境，所以装置D的作用是吸收多余的氯气，则烧杯中的溶液为浓NaOH溶液，所发生反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
[核心素养发展目标] 1.了解物质的量及其单位、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用，能从宏观和微观相结合的视角认识物质的质量与物质的量之间的关系。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化，建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
一、物质的量、阿伏加德罗常数
1.物质的量
(1)国际单位制(SI)中的七个基本单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量
发光强度
单位(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩尔(mol)
坎(cd)
(2)物质的量及其单位
①物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量，用符号n表示。
②物质的量的单位——摩尔
(3)判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
①物质的量可以理解为物质的数量( × )
②物质的量表示物质所含指定粒子集合体数目的多少( √ )
③物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子( √ )
④摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一( × )
⑤1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子( × )
物质的量概念的多角度理解
(1)专有化：物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)微观化：物质的量的单位是摩尔，只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不适合表示宏观物质的数量。
(3)具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 mol氢的表述是错误的，没有指明微观粒子的名称。
(4)集体化：微粒个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。例：5 mol H2O、0.5 mol H2O。
2.阿伏加德罗常数
(1)已知1个12C的实际质量为1.993 3×10－23 g，则0.012 kg 12C所含碳原子数约为6.02×1023，碳原子的物质的量为1摩尔。
(2)阿伏加德罗常数的基准量为0.012?kg?12C所含的碳原子数，近似值为6.02×1023。
(3)阿伏加德罗常数是1摩尔任何微粒所含的微粒数，符号是NA，单位是mol－1。
(4)物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系：
n＝。
(1)阿伏加德常数(NA)就是6.02×1023吗？
提示 不是
解析 阿伏加德罗常数是指1 mol任何微粒所含的粒子数，是一个精确值，其单位为mol－1，通常用6.02×1023mol－1表示，而6.02×1023无单位，是一个纯数值。
(2)通过下图可进一步认识水的组成，请完成图中空格。
二、摩尔质量
1.计算填表
物质微粒
1个微粒的实际质量(g)
6.02×1023个微粒的质量(g)
相对分子(或原子)质量
H2O
2.990×10－23
17.999?8
18
Al
4.485×10－23
26.999?7
27
通过上表计算结果，可得出的结论是6.02×1023个(1摩尔)微粒的质量(以克为单位时)，在数值上(近似)等于其相对分子(或原子)质量。
2.摩尔质量
(1)摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？
提示 不等同
解析 摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol－1”为单位时，两者在数值上相等，但前者有单位，后者没有单位，故两者不能等同。
(2)计算下列物质的摩尔质量。
①已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为????????。
②1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为????????。
③已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为??????????????????。
④用NA代表阿伏加德罗常数的值，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为????????。
提示 ①17 g·mol－1 ②64 g·mol－1
③bNA g·mol－1 ④ g·mol－1
(1)摩尔质量概念的理解
①等值性：摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
②确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。
(2)摩尔质量的计算方法
①已知任意状态物质的质量时：M＝(定义式)。
②已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。
③已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时：
M＝×12 g·mol－1。
相关链接
物质的量相关概念使用注意事项
概念
应用注意事项
物质的量
“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，不能说成“物质量”或“物质的数量”等
摩尔
只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等，也可以是特定的组合，如1 mol NaCl
阿伏加德罗常数
(1)NA的基准是0.012 kg 12C中含的碳原子数；
(2)NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023来计算
摩尔质量
(1)适用于任何一种微观粒子；
(2)纯净物和混合物都有摩尔质量，混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量
三、关于物质的量的简单计算
1.基本关系式
(1)n＝(n表示物质的量，N表示微粒数)。关系式中NA的单位是 mol－1。
(2)M＝(M为摩尔质量，m为物质的质量)。
在M、n和m中，已知任意两项可求第三项；若M的单位是 g·mol－1时，则m的单位是 g。
2.恒等关系式
由n＝和n＝可得恒等关系式：＝n＝。
在 N、NA、m、M中，已知任意三项可求第四项。一般情况下，NA、M是已知的，则N与m可互求。
(1)若阿伏加德罗常数的值为6.02×1023，试计算1个二氧化碳分子和1个钠原子的质量各是多少？
提示 1个二氧化碳分子的质量是≈7.31×10－23g,1个钠原子的质量是≈3.82×10－23 g。
(2)在14.2 g Na2SO4中，含有的Na＋的数目是?????????????????????????????????????；
含有的SO的质量是????????；含有的氧原子的物质的量是????????。
提示 1.204×1023 9.6 g 0.4 mol
解析 由硫酸钠的化学式可得如下关系式：
Na2SO4～2Na＋～SO～4O
方法一：n(Na2SO4)＝＝0.1 mol
n(Na＋)＝2n(Na2SO4)＝0.2 mol，
N(Na＋)＝0.2 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1023；
n(SO)＝n(Na2SO4)＝0.1 mol，
m(SO)＝0.1 mol×96 g·mol－1＝9.6 g；
n(O)＝4n(Na2SO4)＝0.4 mol。
方法二：在关系式中，化学计量数之比就等于物质的量之比：
Na2SO4 ～ 2Na＋ ～ SO ～ 4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
而在一个关系式中，等量的某一物质，可用不同的单位来表示。如2 mol Na＋，可用质量2×23 g来表示，也可用离子个数2×6.02×1023来表示。在计算时，为方便计算，通常使化学计量数反映的量与该物质(已知量或待求量)的题给单位相同。如：本题中已知量硫酸钠是14.2 g，
那么化学计量数反映的1 mol的Na2SO4就用“142 g”来计算；求Na＋的个数，化学计量数反映的2 mol Na＋就用“2×6.02×1023”来计算；以此类推，有如下计算式：
Na2SO4 ～ 2Na＋～ SO ～ 4O
＝＝＝
解得：N(Na＋)＝1.204×1023，m(SO)＝9.6 g，n(O)＝0.4 mol。
(1)物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁。
物质的质量与微粒数目相互计算时，一般先转换成物质的量，再计算。
(2)物质的化学式表示构成微粒之间物质的量的关系。
如：Na2SO4 ～ 2Na＋ ～ SO ～ 4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
H2O～2H～O～ 原子～ 质子～ 电子～ 中子
1 mol 2mol 1 mol 3 mol 10 mol 10 mol 8 mol
(3)要注意物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的单位的区别，在计算过程中，一定要带着单位，否则容易出现错误。
相关链接
物质的量、质量、摩尔质量、微粒数之间的换算
计算关系式(公式)
主要应用
注意事项
n＝
在n、N和NA中，已知任意两项，可求第三项
①NA有单位：mol－1；
②求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023 mol－1
n＝
在M、n和m中，已知任意两项，可求第三项
M的单位取g·mol－1时，m的单位取g
mnN
①在m、NA、M和N中，已知任意三项，可求第四项
②以n为核心列出恒等方程式解决较复杂的问题
①重视n在m和N之间的桥梁作用；
②与N有关的问题不要忽视微粒的组成和种类
1.下列说法正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B.摩尔是表示物质量的单位，每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C.2 mol H表示2 mol氢原子
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯原子
答案 C
解析 A项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，错误；B项，摩尔是物质的量的单位，物质的量是一个专用名词，不能任意删减，并且物质含有的微粒不一定只有分子，也可能是原子或离子，错误；C项，2 mol H表示2 mol 氢原子，正确；D项，使用摩尔时没有指明微粒的名称，如1 mol氯气约含6.02×1023个氯气分子，或1 mol氯原子约含6.02×1023个氯原子。但不能说1 mol氯，错误。
2.下列关于阿伏加德罗常数(NA)的说法正确的是( )
A.阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1
D.0.2 mol水中含有的氢原子数为0.2NA
答案 C
解析 阿伏加德罗常数的数值是0.012 kg 12C所含的碳原子数，A项未说明12 g碳原子为12C，错误；阿伏加德罗常数近似为6.02×1023 mol－1，单位为mol－1，B项错误、C项正确；0.2 mol水所含氢原子的物质的量＝0.2 mol×2＝0.4 mol，即0.4NA，D项错误。
3.a mol硫酸中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A. mol－1 B. mol－1
C. mol－1 D. mol－1
答案 B
解析 根据氧原子守恒可知：4×a mol×NA＝b, NA＝ mol－1。
4.下面关于摩尔质量的描述或应用中正确的是( )
A.一个钠原子的质量约为 g
B.二氧化碳的摩尔质量是44 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 mol氢氧根离子的质量是17 g·mol－1
答案 A
解析 一个钠原子的质量＝＝ g；二氧化碳的摩尔质量是
44 g·mol－1；在以g·mol－1为单位时，铁原子的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量；1 mol 氢氧根离子的质量是1 mol×17 g·mol－1＝17 g。
5.比较1 mol氧气和1 mol一氧化碳，下列说法正确的是( )
A.质量相同 B.分子总数相同
C.原子总数不同 D.氧原子总数相同
答案 B
解析 氧气和一氧化碳的物质的量相同时：它们含有的分子总数相同；二者都是双原子分子，它们含有的原子总数也相同，但含有的氧原子总数不相同；二者的摩尔质量不同，故它们的质量不相同。
6.已知硫酸中含有3.01×1023个氧原子，硫酸的物质的量是( )
A.0.500 mol B.1.00 mol
C.0.250 mol D.0.125 mol
答案 D
解析 氧原子的物质的量n＝＝＝0.5 mol，硫酸的物质的量＝0.5 mol÷4＝0.125 mol。
7.用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A.18 g水中含有的氢原子数目为NA
B.1 mol氩气分子所含的原子数目为2NA
C.53 g碳酸钠中含有的钠离子数目为0.5NA
D.0.5 mol硝酸中含有的氧原子数目为1.5NA
答案 D
解析 计算确定相关粒子的物质的量：
水分子中所含氢原子的物质的量＝18 g÷18 g·mol－1×2＝2 mol，氩气所含原子的物质的量＝
1 mol×1＝1 mol，碳酸钠所含钠离子的物质的量＝53 g÷106 g·mol－1×2＝1 mol，硝酸所含氧原子的物质的量＝0.5 mol×3＝1.5 mol。
8.20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，则E物质的摩尔质量为( )
A.100 g·mol－1 B.108 g·mol－1
C.55 g·mol－1 D.96 g·mol－1
答案 B
解析 物质E的质量＝20 g＋14 g－8.8 g－3.6 g＝21.6 g，其摩尔质量＝21.6 g÷0.2 mol＝
108 g·mol－1。
题组一 物质的量的相关概念
1.(2018·郑州高一月考)下列对于“摩尔”的说法和理解正确的是( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C.国际上规定，0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1 mol
D.摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
答案 D
解析 物质的量是国际单位制中的基本物理量，是连接宏观物质与微观粒子的桥梁；摩尔是物质的量的单位，摩尔计量的标准是0.012 kg 12C中所含碳原子的物质的量为1 mol。
2.(2019·河南正阳高中期中)下列叙述中不正确的是( )
A.2 mol 铁原子 B.1 mol Fe3＋
C.0.5 mol 氧 D.0.5 mol 氮气
答案 C
解析 0.5 mol 氧，是指0.5 mol 氧气还是0.5 mol 氧原子不清楚，指代不明确，故C错误。
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是( )
A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
B.0.012 kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个粒子物质的物质的量是1 mol
D.1 mol 氨气所含的原子数约为2.408×1024
答案 A
解析 阿伏加德罗常数(NA)是一个物理量，其单位是mol－1，其基准量为0.012 kg 12C中所含的碳原子数，近似数值为6.02×1023。
4.(2019·河南正阳高中期中)下列说法中正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量是98 g
B.2 mol OH－的质量是34 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 mol N2的质量是14 g
答案 B
解析 硫酸的摩尔质量是98 g·mol－1，A错误；铁原子摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上等于铁原子的相对原子质量，故C错误；1 mol N2的质量m(N2)＝n×M＝1 mol×28 g·mol－1＝28 g，故D错误。
5.(2019·海口高一检测)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol－1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
答案 B
解析 偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol－1；6.02×1023个偏二甲肼分子约为1 mol，其质量约为60 g；6 g偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g·mol－1＝0.1 mol，含有的分子数为0.1NA。
6.1 mol硫酸和1 mol磷酸的下列物理量不可能相同的是( )
A.质量 B.分子总数
C.氢原子总数 D.氧原子总数
答案 C
解析 硫酸和磷酸的摩尔质量相同，物质的量相同，其质量一定相同，含有的分子总数一定相同；1 mol硫酸和1 mol磷酸都含有4 mol氧原子， 但含有的氢原子物质的量不相同。
题组二 物质的量的简单计算
7.设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是( )
A.1 mol氢气含有的原子数为2NA
B.NA个水分子中含有氢原子的物质的量为2 mol
C.1 mol 氧气中含有的分子数为2NA
D.含有NA个氧原子的硫酸的物质的量是0.25 mol
答案 C
解析 1 mol氢气含有2 mol氢原子，即2NA个氢原子；NA个水分子的物质的量为1 mol，含有2 mol 氢原子；含有NA个(即1 mol)氧原子的硫酸的物质的量为0.25 mol。
8.(2019·河南正阳高中期中)40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 mol 氯离子，则金属R的摩尔质量为( )
A.135 g B.135 g·mol－1
C.64 g D.64 g·mol－1
答案 D
解析 含0.6 mol氯离子的RCl2的物质的量为×0.6 mol＝0.3 mol，金属氯化物RCl2的摩尔质量为＝135 g·mol－1，R的摩尔质量为(135－35.5×2)g·mol－1＝64 g·mol－1。
9.1 g 氮气含a个分子，则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. mol－1 B.a mol－1
C.28a mol－1 D. mol－1
答案 C
解析 1 g N2含a个分子，则×NA＝a，解得NA＝28a mol－1。
10.(2018·南京高一检测)16 g X气体含有3.01×1023个分子，则X的摩尔质量为( )
A.16 g·mol－1 B.32 g
C.32 g·mol－1 D.64 g·mol－1
答案 C
解析 该气体的物质的量＝3.01×1023÷(6.02×1023 mol－1)＝0.5 mol，其摩尔质量＝16 g÷
0.5 mol＝32 g·mol－1。
11.(2018·江西高一检测)铅笔芯的主要成分是石墨。如果铅笔芯写一个字消耗的石墨质量约为1×10－3 g。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为( )
A.5×1019 B.5×1022
C.2.5×1022 D.2.5×1019
答案 A
解析 n(C)＝＝ mol，含有碳原子个数为 mol×6.02×1023 mol－1 ≈5×1019。
12.(2019·河南正阳高中期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A.1 mol NH所含的质子数和电子数都为10NA
B.NA个微粒就是6.02×1023个微粒
C.0.1 mol 硫酸中含有的原子总数为0.7NA
D.1 mol CO所含电子数是28NA
答案 C
解析 1 mol NH含有9NA个质子和10NA个电子，A错误；NA的近似值为6.02×1023，B错误；硫酸的分子式为H2SO4，每个硫酸分子中含有7个原子，所以0.1 mol 硫酸中含有的原子总数为0.7NA，C正确；每个CO分子含有14个电子，所以1 mol CO所含电子数是14NA，D错误。
13.有五种物质：①6 g 氢气；②0.5 mol 二氧化碳；③1.204×1024个氯化氢分子；④147 g硫酸；⑤92 g乙醇(C2H5OH)。回答下列问题(填序号)：
(1)物质的量最大的是????????。
(2)所含分子数最多的是????????。
(3)所含原子个数最多的是????????。
(4)质量最大的是????????。
答案 (1)① (2)① (3)⑤ (4)④
解析 首先“见量化摩”，以物质的量为核心进行转换。①n(H2)＝3 mol；②n(CO2)＝0.5 mol；③n(HCl)＝2 mol；④n(H2SO4)＝1.5 mol；⑤n(C2H5OH)＝2 mol。物质的量最大的是①，所含分子数最多的是①。①～⑤物质中所含原子的物质的量分别为6 mol、1.5 mol、4 mol、10.5 mol、18 mol，所含原子个数最多的是⑤。①～⑤物质的质量分别为6 g、22 g、73 g、147 g、92 g，质量最大的是④。
14.计算填空：
(1) 4.5 g水与???????? g 硫酸所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是??????，氢原子数之比是??????。
(2)已知8 g A能与32 g B恰好完全反应，生成22 g C和一定量的D，现将16 g A与70 g B的混合物充分反应后，生成2 mol D和一定量的C，则D的摩尔质量是????????。
答案 (1)24.5 1∶4 1∶1 (2)18 g·mol－1
解析 (1)n(H2O)＝4.5 g÷18 g·mol－1＝0.25 mol，
m(H2SO4)＝98 g·mol－1×0.25 mol＝24.5 g。
氧原子数之比＝(0.25 mol×1)∶(0.25 mol×4)＝1∶4，
氢原子数之比＝(0.25 mol×2)∶(0.25 mol×2)＝1∶1。
(2) 8 g A和32 g B恰好完全反应生成22 g C，生成D的质量为8 g＋32 g－22 g＝18 g，则＝＝；16 g A与70 g B反应时，B过量，A完全反应，生成D的质量为16 g×＝36 g，则M(D)＝＝18 g·mol－1。
15.已知12.4 g Na2R中含有Na＋ 0.4 mol。
(1)Na2R的摩尔质量为????????。
(2)R的相对原子质量为????????。
(3)若Na2R中含R的质量为1.6 g，则Na2R的物质的量为????????。
答案 (1)62 g·mol－1 (2)16 (3)0.1 mol
解析 (1) Na2R的物质的量为0.2 mol，其摩尔质量为12.4 g÷0.2 mol＝62 g·mol－1。
(2)R的摩尔质量为62 g·mol－1－2×23 g·mol－1＝16 g·mol－1。
(3) 1.6 g R的物质的量n(R)＝1.6 g÷16 g·mol－1＝0.1 mol，n(Na2R)＝n(R)＝0.1 mol。
第2课时 气体摩尔体积
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。
一、气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同的物质的体积关系
2.气体摩尔体积
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时一定是标准状况下吗？
提示 不一定，同时改变温度和压强，气体摩尔体积Vm仍可能保持不变，如升高温度的同时增加压强。
(2)标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积也是22.4 L吗？
提示 是，气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
标准状况下的气体摩尔体积
3.标准状况下气体体积的计算
(1)计算关系
①气体的物质的量n＝ mol；
②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA；
④气体的质量m＝n·M＝·M g。
(2)计算填空
34.0 g氨气的物质的量是________，标准状况下氨气的体积是________，所含的氨气分子数是________。
答案 2.0 mol 44.8 L 1.204×1024
解析 根据气体相关计算公式n＝＝＝(标准状况)可知：
n(NH3)＝＝2.0 mol。V(NH3)＝n(NH3)·Vm＝2.0 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。N(NH3)＝n(NH3)·NA＝2.0 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。
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数据分析与探究
(1)分析表格中的有关数据：
状态
物质
密度
1 mol该物质的质量
1 mol该物质的体积
结论
固态
Fe
7.86 g·cm－3(20 ℃)
56 g
7.12 cm3
相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大
Al
2.70 g·cm－3(20 ℃)
27 g
10 cm3
液态
H2O
0.998 g·cm－3(20 ℃)
18 g
18.04 cm3
H2SO4
1.83 g·cm－3(20℃)
98 g
53.55 cm3
气态
O2
1.429 g·L－1(0 ℃、
101 kPa) (标准状况)
32 g
22.39 L
相同条件下，
1 mol气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 L
H2
0.089 9 g·L－1(0 ℃、
101 kPa)(标准状况)
2.016 g
22.42 L
(2)分析解释上述结论：
①在温度和压强一定时，任何1 mol固态物质或液态物质所含粒子数目相同。粒子之间的距离很小，但因为粒子的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
②对气态物质来说：通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，当粒子数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体粒子间的距离。
③在温度和压强一定时，气体粒子间的距离近似相等，在相同温度和压强下，任何具有相同粒子数的气体都具有大致相同的体积。
二、阿伏加德罗定律
1.定律内容
同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
2.特别提示
(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体。
(2)同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”。
(3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
3.有关推论
(1)同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。
(2)同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比。
(3)同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。
(4)同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子数吗？
提示 不一定。同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数，但分子中所含有的原子数不一定相同，如稀有气体He、Ne等是单原子分子，H2是双原子分子，O3是多原子分子。
(2)结合气体体积的影响因素，思考分析“若两种气体体积相同，所含分子数也一定相同”的说法正确吗？
提示 不正确。因为气体体积受温度和压强的影响较大，当温度和压强不同时，体积相同的两气体的物质的量不一定相同，故所含的分子数也不一定相同。
(3)同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则
①两容器的体积比为________。
②两种气体的密度比为________。
提示 ①3∶2 ②2∶3
解析 ①同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即48∶32＝3∶2。
②同温、同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即32∶48＝2∶3。
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(1)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
＝＝
同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积
＝＝
同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压
＝
同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
＝
同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
(2)阿伏加德罗定律推论的理解
①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。
②气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时，相同体积的气体温度越高，气体压强越大；相同温度下，相同体积的气体分子数越多，气体压强越大。
1.(2019·福清市华侨中学期中)下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A.一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数和分子间距离决定
C.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
答案 B
解析 对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其体积的大小主要由分子数的多少和分子间距离来决定，故A错误、B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化，体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，故D错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.1 mol任何气体的体积都为22.4 L
B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L
C.只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4 L·mol－1
D.标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量都约为 1 mol
答案 D
解析 A中没有指明该物质所处温度、压强；B中没有指明该物质的状态；C中在非标准状况下，气体的摩尔体积也可能是22.4 L·mol－1。
3.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA
C.标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA
D.标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA
答案 B
解析 常温、常压(非标准状况)下11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，所含原子数不是1.5NA；48 g O3的物质的量为1 mol，所含氧原子数为3NA；标准状况下H2O为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量；标准状况下22.4 L H2的物质的量为1 mol，所含氢原子数为2NA。
4.(2019·贵州高一检测)下列说法正确的是( )
A.20 ℃、1.01×105 Pa时，同体积的氧气和氮气含有相同数目的分子
B.1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
C.同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者
D.同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
答案 A
解析 同温同压下，同体积的任何气体含有的分子数相同，所含的原子数不一定相同，选项A正确， 选项D错误；在非标准状况时1 mol气态物质的体积也有可能为22.4 L，选项B错误； C中氧气和氨气的物质的量相同，摩尔质量前者大于后者，质量前者大于后者，选项C错误。
5.两个体积相同的密闭容器，一个盛有氯化氢，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两个容器内的气体一定具有相同的( )
①质量 ②密度 ③分子总数 ④原子总数
A.①② B.②④
C.③④ D.①③
答案 C
解析 同温同压下，两个容器体积相同，则所含的分子数相同，又因HCl、H2、Cl2都是双原子分子，故原子总数也相同，但质量、密度不一定相同。
6.标准状况下，若11.2 L氧气含有n个氧原子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为 ( )
A.4n B.3n C.2n D.n
答案 D
解析 NA＝＝n mol－1。
7.在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为( )
A.46 B.28
C.44 D.64
答案 A
解析 ＝，
M(A)＝＝46 g·mol－1。
拓展延伸
计算气体摩尔质量可以用以下方法：
(1)定义式法：M＝。(2)标准状况下气体密度法：M＝Vmρ＝22.4 L·mol－1×ρ标(ρ标的单位是g·
L－1)。(3)气体相对密度法：M＝M1D相对(即＝＝D相对)。
8.现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为________。
(2)该气体所含原子总数为________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________。
(4)该气体在标准状况下的密度为________。
(5)该气体一个分子的质量为________。
答案 (1) mol (2) (3) L (4) g·L－1 (5) g
解析 根据标准状况下，气体体积相关计算关系n＝＝＝进行求解；由质量和标准状况下的体积可求气体的密度，也可由M＝Vm·ρ求气体的密度；气体摩尔质量(M g·mol－1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值，即为一个分子的质量。
题组一 气体摩尔体积
1.(2019·福建师大附中期中)现有下列四种因素：①温度 ②压强 ③气体微粒数 ④气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是( )
A.③④ B.①②③ C.①② D.全部
答案 C
解析 对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的距离，则微粒本身大小可忽略不计，所以影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强，故选C。
2.下列有关气体摩尔体积的描述中，正确的是( )
A.在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol－1
C.1 mol气体体积为22.4 L，则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
答案 A
解析 气体体积受温度、压强的影响，随着条件的不同，气体摩尔体积对应的数值有无数种，不一定是22.4 L·mol－1，B错误；非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol气体体积达到22.4 L，C错误；气体摩尔体积与物质的量无关，当条件不同时气体摩尔体积不一定相同，D错误。
3.下列物质的体积约为22.4 L的是( )
A.标准状况下1 mol H2O
B.20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl
C.常温常压下17 g NH3
D.标准状况下0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体
答案 D
解析 A项中水在标准状况下为液态， B、C中气体都为1 mol，但不处于标准状况下。
4.1 g 氮气所占有的体积为V L，则氮气的气体摩尔体积为( )
A. 22.4 L·mol－1 B. 28V L·mol－1
C. L·mol－1 D. L·mol－1
答案 B
解析 氮气的气体摩尔体积＝V L÷＝28V L·mol－1。
5.有一份气体样品的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是 ( )
A.28.4 g B.28.4 g·mol－1
C.71 g·mol－1 D.14.2 g·mol－1
答案 C
解析 该气体的物质的量＝＝0.2 mol，其摩尔质量＝＝71 g·mol－1。
6.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A.18 g冰水混合物中有NA个原子和10NA个电子
B.常温常压下，16 g氧气和臭氧的混合气体含有NA个氧原子
C.标准状况下，33.6 L水含有1.5NA个水分子
D.2.24 L二氧化碳中含有0.3NA个原子
答案 B
解析 冰水混合物中原子的物质的量＝×3＝3 mol，冰水混合物中电子的物质的量＝×10＝10 mol；氧气和臭氧的混合气体含有氧原子的物质的量＝＝
1 mol；标准状况下，水为液态，不能用气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)计算；二氧化碳的体积没有指明在标准状况下，不能用22.4 L·mol－1计算。
题组二 阿伏加德罗定律
7.(2019·黄石三中期中)下列叙述正确的是( )
A.同温同压下，相同体积的气体，其分子数一定相等，原子数也一定相等
B.任何条件下，等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含的原子数一定相等
C.同压同体积的氧气和氮气的分子数相等
D.同温同压下的CO和N2，若它们体积相同，那么它们的质量也一定相等
答案 D
解析 据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体，其分子数一定相等，但原子数不一定相等，A错误；等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的分子数一定相等，原子数一定不等，B错误。
8.(2019·河南济源四中期中)同温同压下，相同体积的CO和CO2：①质量相等 ②密度相等 ③分子数相等 ④碳原子数相等 ⑤电子数相等，其中正确的是( )
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.③④ D.③④⑤
答案 C
解析 同温同压下，等体积的CO和CO2，二者物质的量相同，CO与CO2的摩尔质量不相等，①根据m＝nM可知，二者质量不相等，故①错误；同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，二者密度不相等，故②错误；1个CO分子与CO2分子虽然二者物质的量相等，但含有的电子数不相等，故⑤错误。
9.(2019·诸暨中学期中)等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的( )
A.原子数 B.质子数
C.密度 D.质量
答案 B
解析 氢气和氦气均含有2个质子，两种气体的物质的量相等，则两种气体所含质子数相等，故B正确。
10.(2019·山西范亭中学期中)同温同压下，相同体积的SO2和O3气体，下列叙述中错误的是( )
A.质量比4∶3 B.电子数比1∶1
C.密度比4∶3 D.氧原子数比2∶3
答案 B
解析 1 mol SO2和O3，所含的电子数分别为32NA、24NA，所以同温同压下，相同体积的SO2和O3气体，所含的电子数之比为＝4∶3，故B错误。
11.标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是( )
A.CO2 B.O2 C.N2 D.CH4
答案 D
解析 相同状况下，气体的质量相同时，其摩尔质量越小，物质的量越大，气体的体积越大。甲烷的摩尔质量最小，体积最大。
12.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强相等 B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氧原子数目相等
答案 D
解析 氧气和臭氧等温度、等体积、等密度时，其质量一定相等；因二者的摩尔质量不等，其物质的量一定不相等，压强不相等，分子数不相等，但含有的氧原子数相等。
13.一氧化碳和二氧化碳的混合气体18 g，完全燃烧后测得二氧化碳的体积为11.2 L(标准状况)。试回答：
(1)混合气体中一氧化碳的质量是________。
(2)混合气体中二氧化碳在标准状况下的体积是______。
(3)混合气体在标准状况下的密度是________。
答案 (1)7 g (2)5.6 L (3)1.607 g·L－1
解析 燃烧后二氧化碳的物质的量＝11.2 L÷22.4 L·mol－1＝0.5 mol，设原混合气体中一氧化碳的物质的量为 x，二氧化碳的物质的量为y，x×28 g·mol－1＋y×44 g·mol－1＝18 g，x＋y＝0.5 mol，解得x＝0.25 mol，y＝0.25 mol，一氧化碳的质量＝0.25 mol×28 g·mol－1＝7 g，标况下，混合气体中二氧化碳的体积＝0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L，原混合气体的密度＝≈1.607 g·L－1。
14.已知1.28 g某气体氧化物(化学式为RO2)在标准状况下的体积为448 mL。
(1)该氧化物的摩尔质量为________。
(2)R的相对原子质量为________。
(3)与3.6 g 水含有相同数目氧原子的该气体在标准状况下的体积为________。
答案 (1) 64 g·mol－1 (2)32 (3) 2.24 L
解析 (1)该气体的物质的量＝＝0.02 mol，其摩尔质量＝＝64 g·mol－1。(2)R的相对原子质量＝64－32＝32。(3)水的物质的量＝＝0.2 mol，该气体的体积＝＝2.24 L。
15.计算填空：
(1)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为__________，原子总数之比为__________，密度之比为__________。
(2)在标准状况下，4 g 氢气、11.2 L 氧气、1 mol 水中，所含分子数最多的是__________，含原子数最多的是________________，质量最大的是__________，体积最小的是__________。
答案 (1)1∶1 5∶3 4∶11 (2)H2 H2 H2O H2O
解析 (1)同温同压下，同体积的甲烷、二氧化碳的物质的量相同，原子总数之比等于分子中原子个数之比，即5∶3；相同状况下，气体密度之比等于相对分子质量之比，即4∶11。(2)3种物质的物质的量分别为n(H2)＝＝2 mol，n(O2)＝＝0.5 mol，n(H2O)＝1 mol。物质的量越大，所含分子数越多，故所含分子数最多的是氢气；所含原子数分别为2 mol×2＝4 mol，0.5 mol×2＝1 mol,1 mol×3＝3 mol，故所含原子数最多的是氢气；质量分别为4 g,0.5 mol×32 g·mol－1＝16 g,1 mol×18 g·mol－1＝18 g，故质量最大的是水；体积分别为V(H2)＝22.4 L·mol－1×2 mol＝44.8 L，V(O2)＝11.2 L，而水在标准状况下为液态，其体积只有18 mL，故体积最小的是水。
第3课时 一定物质的量浓度的溶液及其配制
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。2.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项，掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作，并学会误差分析，培养创新意识。
一、溶液组成的表示方法
1.溶质的质量分数
(1)概念：溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
(2)表达式：w(溶质)＝×100%。
2.溶液的物质的量浓度
(1)概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
(2)符号：cB，常用单位：mol·L－1。
(3)表达式：cB＝。
(1)98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液即得到1 mol·L－1的硫酸溶液吗？为什么？
提示 单位体积溶液强调的是溶液的体积，不是溶剂的体积。将98 g H2SO4(即1 mol)溶于1 L水后，得到的溶液体积不再为1 L，故H2SO4的物质的量浓度不是1 mol·L－1。
(2)标准状况下，将2.24 L 氯化氢气体通入100 mL水中，所得盐酸的物质的量浓度是1 mol·
L－1吗？
提示 不是，n(HCl)＝0.1 mol，但溶液体积不是1 L。
(3)从100 mL 2 mol·L－1氢氧化钠溶液中取出50 mL溶液，其物质的量浓度为1 mol·L－1吗？
提示 错误，仍为2 mol·L－1。
物质的量浓度表达式中，V表示溶液的体积，在进行简单计算时，一定要辨析所给体积是否为溶液体积，溶液的体积不等于溶剂的体积。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
(2)容量瓶的使用注意事项
①使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②使用后应将容量瓶洗净、晾干。
(1)实验室需要450 mL 0.1 mol·L－1氯化钠溶液，需选择什么规格的容量瓶？
提示 500 mL，容量瓶只有一个刻度线，实验室没有450 mL的容量瓶，因此需选择500 mL容量瓶。
(2)能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释？
提示 不能，因为物质溶解时会有热量的变化，造成溶液体积有误差，配制的浓度不准确。应先在烧杯中溶解并恢复至室温后再转移至容量瓶中。
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器，选择容量瓶应遵循“大而近”的原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
(2)使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。
2.配制100 mL 1.00 mol·L－1 的氯化钠溶液
3.一定物质的量浓度溶液配制速记口诀
算称量取步骤清，溶解转移再定容；
室温洗涤莫忘记，摇匀贴签移瓶中。
(1)配制一定物质的量浓度的溶液时，定容后摇匀，发现液面低于刻度线，能否补加少量水到刻度线？
提示 不能，因为有少量水吸附在容量瓶刻度线以上位置，若补加水，会使浓度偏小。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液时，若定容时，水不慎超过刻度线，是否需要重新配制？
提示 需重新配制，因所配溶液的浓度已经偏小。
相关链接
容量瓶的使用——“一查五忌一原则”
一查
查漏：向容量瓶中注入一定量水，盖好瓶塞。用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，观察瓶塞处是否漏水。若不漏水，将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧，再倒立检查是否漏水。如不漏水，则该容量瓶可以使用
五忌
一忌用容量瓶溶解固体；二忌用容量瓶稀释浓溶液；三忌给容量瓶加热；四忌把容量瓶当作反应容器；五忌用容量瓶长期存放溶液
一原则
因为容量瓶的规格是固定的，所以配制溶液时要根据所配溶液的体积选择合适的容量瓶，例如配制950 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液，需要用1 000 mL的容量瓶，计算NaCl的质量时也应按1 000 mL溶液来计算
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)根据cB＝＝可知，MB为定值(溶质的摩尔质量)，实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大，则cB偏大；若实验操作导致V偏大，则cB偏小。
(2)仰视、俯视对结果的影响(如下图)
①仰视刻度线(如图a)：加水量高于基准线(刻度线)，溶液体积偏大，c偏低。
②俯视刻度线(如图b)：加水量低于基准线(刻度线)，溶液体积偏小，c偏高。
2.配制100 mL 1.00 mol·L－1 氯化钠溶液常出现的误差分析
实验操作
n
V
c
①计算结果m＝5.85 g，称5.9 g
偏大
不变
偏大
②砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上
偏小
不变
偏小
④有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
⑦仰视
不变
偏大
偏小
⑧超过刻度线，吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑨摇匀后液面下降，补充水
不变
偏大
偏小
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
偏小
(1)配制一定物质的量浓度的溶液，若是固体溶质，则计算其所需质量，用天平进行称量；若是液体溶质，则要换算成其体积，用量筒量取。
(2)选择实验仪器，要依据实验的具体步骤。即要明确实验的每一步操作是什么，所用的仪器是什么，有什么注意事项等，这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
(3)分析配制一定物质的量浓度溶液的实验误差时，关键是看实验过程中不规范的操作引起溶质质量或溶液体积的变化。
1.某同学血液化验单中“葡萄糖”的结果为5.04×10－3 mol·L－1。这里的“5.04×10－3 mol·
L－1”表示葡萄糖的( )
A.物质的量 B.摩尔质量
C.质量分数 D.物质的量浓度
答案 D
解析 根据单位可确定“5.04×10－3 mol·L－1”表示葡萄糖的物质的量浓度。
2.下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L－1的是( )
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液
C.将1 L 10 mol·L－1的盐酸与9 L水混合
D.0.5 mol Na2O加入适量水中，配成1 L溶液
答案 D
解析 D项，Na2O＋H2O===2NaOH，n(NaOH)＝1 mol，c(NaOH)＝1 mol·L－1，正确。
3.将8 g无水硫酸铜配成0.1 mol·L－1的水溶液。下列说法正确的是( )
A.溶于500 mL水中
B.溶于1 L水中
C.溶解后溶液的总体积为500 mL
D.溶解后溶液的总体积为1 L
答案 C
解析 硫酸铜的物质的量为＝0.05 mol，硫酸铜溶液的体积为＝0.5 L，即500 mL。
4.某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液，标签上标有“CaCl2,0.1 mol·L－1”的字样，下面是该小组成员对该溶液的叙述，正确的是( )
A.配制1 L该溶液，可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2＋和Cl－的物质的量浓度都是0.1 mol·L－1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半，则所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L－1
D.将该瓶溶液稀释一倍，则所得溶液的c(Cl－)为0.1 mol·L－1
答案 D
解析 A项，所得溶液的体积不是1 L，错误；B项，Cl－的物质的量浓度是0.2 mol·L－1，Ca2＋的物质的量浓度是0.1 mol·L－1，错误；C项，溶液具有均一性，所得溶液的物质的量浓度仍为0.1 mol·L－1，错误。
5.下列关于容量瓶的构造和使用描述中不正确的是( )
A.用于配制一定体积、浓度准确的溶液
B.容量瓶在使用之前要检查是否漏水
C.容量瓶上标有温度、容量和刻度线
D.用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
答案 D
易错警示
容量瓶上标有温度、容量、刻度线。
6.用氢氧化钠固体配制1.0 mol·L－1的溶液 220 mL，下列说法正确的是( )
A.需先称取氢氧化钠固体8.8 g
B.氢氧化钠在烧杯中溶解后，要立即转移至容量瓶
C.溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒用蒸馏水洗涤2～3次，并将洗涤液转移至容量瓶
D.定容后将溶液振荡摇匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加水至刻度线
答案 C
解析 根据“大而近”的原则，应选用250 mL容量瓶进行配制，需要称取10.0 g氢氧化钠固体；氢氧化钠溶解时放热，要冷却后再转移至容量瓶。
易错警示
(1)配制一定物质的量浓度的溶液时，若加水超过刻度线，不能用胶头滴管吸出过量水，而要重新配制。
(2)不能用容量瓶配制任何体积的溶液，选择容量瓶时，应遵循“大而近”的原则。
7.下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C.配制烧碱溶液时，没有洗涤溶解烧碱的烧杯和玻璃棒
D.配制烧碱溶液时，烧碱溶解后未经冷却至室温即注入容量瓶并加水至刻度线
答案 D
解析 A项，俯视刻度线，将会使量得的盐酸体积小于计算值，导致浓度偏低；B项，定容时仰视容量瓶刻度线，导致加水量增多，溶液浓度偏低；C项，未洗涤烧杯、玻璃棒，导致溶质减少，溶液浓度偏低；D项，溶液在容量瓶中冷却后液面低于刻度线，溶液体积减小，溶液浓度偏高。
8.某学生计划用12 mol·L－1的浓盐酸配制0.10 mol·L－1的稀盐酸450 mL。回答下列问题：
(1)量取浓盐酸的体积为________ mL，应选用的量筒规格为________。
(2)配制时应选用的容量瓶规格为__________。
(3)配制时(除容量瓶外)还需选用的仪器主要有______、________、________、________和试剂瓶。
(4)定容时应用什么仪器？___________________________________________________。
如何观察刻度线？___________________________________________________________。
定容时超过刻度线，如何操作？_______________________________________________。
答案 (1)4.2 10 mL (2)500 mL (3)量筒 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 (4)胶头滴管 平视容量瓶的刻度线，使凹液面的最低点刚好与刻度线相切 重新配制
解析 配制稀盐酸450 mL，由于没有此种规格的容量瓶，所以用500 mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V，根据稀释前后HCl物质的量守恒建立关系式：12 mol·L－1×V×10－3＝
0.10 mol·L－1×500 mL×10－3，V≈4.2 mL；根据量筒的规格选取10 mL量筒；结合配制步骤选取仪器。(4)定容时需用胶头滴管，观察所加液体是否达到容量瓶的刻度线，一定要平视，使凹液面的最低点刚好与刻度线相切。定容时，加水超过刻度线，应重新配制。
题组一 溶液的物质的量浓度的概念
1.在物质的量浓度公式c＝中，n是指( )
A.溶液的物质的量 B.溶质的物质的量
C.溶剂的物质的量 D.物质的量
答案 B
解析 公式c＝，n是溶质的物质的量(而不是溶质的质量)，V是溶液的体积(而不是溶剂的体积)。
2.将4 g氢氧化钠溶解在10 mL水中，再稀释成1 L，从中取出10 mL，这10 mL溶液的物质的量浓度是( )
A.10 mol·L－1 B.1 mol·L－1
C.0.1 mol·L－1 D.0.01 mol·L－1
答案 C
解析 在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
3.1 mol·L－1硫酸溶液的含义是( )
A.1 L水中含有1 mol硫酸
B.1 L溶液中含有1 mol氢离子
C.将98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液
D.1 L硫酸溶液中含98 g硫酸
答案 D
解析 1 mol·L－1硫酸溶液的含义是1 L该溶液(而不是1 L溶剂)中溶有1 mol的溶质硫酸，溶质的质量为98 g。
4.(2019·深圳市高级中学期中)下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A.0.3 mol·L－1的Na2SO4溶液中含有Na＋和SO的总物质的量为0.9 mol
B.50 mL 1 mol·L－1的KCl溶液和100 mL 0.25 mol·L－1 MgCl2溶液中，Cl－的物质的量浓度相等
C.将10 mL 1 mol·L－1的H2SO4稀释成0.1 mol·L－1的H2SO4，可向其中加入100 mL水
D.20 ℃时，向100 mL 0.023 mol·L－1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰，冷却到 20 ℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.023 mol·L－1
答案 D
解析 A项，溶液体积未知，不能计算离子物质的量，错误；B项，Cl－的物质的量浓度不相等，错误；C项，所得稀硫酸的体积为100 mL，所加水的体积不是100 mL，错误；D项，温度恢复到20 ℃时，仍为氢氧化钙的饱和溶液，由于水的质量减小，溶液体积减小，同温下同种溶质在同种溶剂中的饱和溶液的浓度不变，故D正确。
题组二 一定物质的量浓度溶液的配制
5.配制一定物质的量浓度的硫酸溶液，不需用的仪器是( )
答案 C
解析 实验室配制一定物质的量浓度的溶液，一定要用到的仪器是容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管；若溶质为固体还需要托盘天平、药匙等仪器，若溶质为液体(或浓溶液)还需要量筒(或滴定管、移液管)等仪器。
6.下列关于“容量瓶及其使用”的叙述中正确的是( )
A.用容量瓶配制溶液前应将其干燥
B.用容量瓶配制溶液前应用欲配制的溶液润洗
C.容量瓶可用来长期贮存溶液
D.容量瓶不能用作溶解固体、稀释浓溶液的容器
答案 D
解析 容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器，不能用来加热，不能用作反应器，不能用作溶解固体、稀释浓溶液的容器，不宜贮存溶液；容量瓶用蒸馏水洗净后，不需要干燥，不能用欲配制的溶液润洗。
7.某同学用碳酸钠配制500 mL 0.10 mol·L－1的碳酸钠溶液的过程如图所示。你认为该同学的错误有( )
A.①⑤⑥ B.②④⑦
C.①⑥⑦ D.⑤⑥⑦
答案 C
解析 称量碳酸钠固体时，应将被称量物放在托盘天平的左盘，砝码放在右盘，①错误；定容时，视线应与凹液面最低处相切，⑥错误；摇匀时，应将容量瓶反复上下颠倒而不是左右摇，⑦错误，故C项正确。
8.配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液，下列操作正确的是( )
A.将氢氧化钠固体直接放在托盘天平的托盘上称量
B.将氢氧化钠固体加水溶解，待所得溶液冷却到室温后，再转移至容量瓶中
C.定容时如果加水超过了刻度线，用胶头滴管直接吸出多余部分
D.将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度线
答案 B
解析 选项A中，氢氧化钠固体易潮解、具有腐蚀性，不能直接放在托盘天平的托盘上称量，应放在烧杯中称量；选项C中，定容时如果加水超过了刻度线，应重新配制。
9.实验室中需要配制0.2 mol·L－1的硫酸铜溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的胆矾的质量分别是( )
A.950 mL；30.4 g B.950 mL；47.5 g
C.1 000 mL；50.0 g D.1 000 mL；32.0 g
答案 C
解析 容量瓶的规格主要有：100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。容量瓶的选择原则是“近而大”，无950 mL容量瓶，应选择1 000 mL的容量瓶。需胆矾的质量＝0.2 mol·L－1×1 L×250 g·
mol－1＝50.0 g。
题组三 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
10.(2019·河南正阳高中期中)配制一定物质的量浓度的氢氧化钾溶液时，导致浓度偏低的原因可能是( )
A.用敞口容器称量氢氧化钾且时间过长
B.配制前先向容量瓶中加入少量蒸馏水
C.容量瓶盛过氢氧化钾溶液，使用前未洗涤
D.溶解后快速转移到容量瓶，然后加足量蒸馏水，定容
答案 A
解析 选项A中称量时间过长会有部分氢氧化钾变质，结果偏低；选项B中容量瓶中先加入蒸馏水对配制溶液的浓度无影响；选项C中溶质物质的量偏大，溶液浓度偏高；选项D中冷却至室温后溶液液面低于刻度线，溶液浓度偏高。
11.假若你是卫生防疫人员，需要配制0.01 mol·L－1的KMnO4消毒液，下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是( )
A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水
B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.摇匀后见液面下降，再加水至刻度线
答案 C
解析 选项A中的操作使所取样品的质量偏小，溶液浓度偏低；选项B中液体溅出，溶质减少，溶液浓度偏低；选项D中加水量偏多，溶液浓度偏低。
12.使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差。下列情况一定会使所配溶液浓度偏低的是( )
①用天平称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了
②溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
③转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
④定容时，仰视容量瓶的刻度线
⑤定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线
A.①②⑤ B.②④⑤
C.③④⑤ D.①②④⑤
答案 B
解析 用天平称量时使用游码，被称量物与砝码的位置放颠倒了，物质的质量＝砝码的质量－游码的质量，质量偏小，浓度偏低，若不使用游码，物质的质量＝砝码的质量，对质量无影响，浓度不变；定容时，仰视容量瓶的刻度线，体积偏大，浓度偏低；定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线，体积偏大，浓度偏低。
13.(2019·石屏县一中期中)实验室欲配制80 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，如图是配制该氢氧化钠溶液的实验操作示意图。
实验步骤
(1)计算：需要氢氧化钠固体________ g，水________ mL(水的密度为1 g·cm－3)。
(2)称量：用托盘天平称取氢氧化钠固体，用规格为____(填“10 mL”“50 mL”或“100 mL”)的量筒量取所需要的水，倒入盛有氢氧化钠的烧杯中。
(3)溶解：用玻璃棒搅拌，使氢氧化钠固体完全溶解。
答案 (1)8 72 (2)100 mL
解析 (1)配制80 g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需氢氧化钠的质量＝80 g×10%＝8 g；溶剂质量＝溶液质量－溶质质量，则所需水的质量＝80 g－8 g＝72 g；水的密度为1 g·cm－3，则水的体积为72 mL。
(2)选取量筒时，尽量选用能一次量取的最小规格的量筒，应用100 mL量筒量取72 mL水。
14.实验室需要0.1 mol·L－1 NaOH溶液500 mL。根据溶液的配制情况回答下列问题。
(1)在如图所示仪器中，配制上述溶液肯定不需要的是________(填字母)，除图中已有仪器外，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是________________________________________。
(2)配制时，正确的操作顺序是(用字母表示，每个操作只用一次)________。
A.用少量蒸馏水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B.在盛有NaOH固体的烧杯中加入适量蒸馏水溶解
C.将烧杯中已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧，反复上下颠倒，摇匀
E.改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加蒸馏水，直到液面接近刻度线1～2 cm处
(3)实验两次用到玻璃棒，其作用分别是：先用于__________________后用于______________。
(4)关于容量瓶的四种叙述：①是配制准确浓度溶液的仪器；②不宜贮存溶液；③不能用来加热；④使用之前要检查是否漏水，其中正确的是________(填字母)。
A.①②③④ B.仅②③
C.仅①②④ D.仅②③④
(5)根据计算用托盘天平称取NaOH固体的质量为________ g。
答案 (1)bd 500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)B→C→A→F→E→D (3)搅拌 引流 (4)A (5)2.0
解析 (1)实验室需要0.1 mol·L－1 NaOH溶液500 mL，配制过程需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管，则不需要的是分液漏斗和漏斗。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液的过程一般是计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、振荡、定容和摇匀等。所以正确的操作顺序是B→C→A→F→E→D。
(3)实验两次用到玻璃棒，溶解时起搅拌作用，转移时起引流作用。
(4)①容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器，正确；②容量瓶不宜贮存溶液，正确；
③容量瓶不能用来加热，正确；④容量瓶使用之前要检查是否漏水，正确。
(5)用托盘天平称取NaOH固体的质量为0.5 L×0.1 mol·L－1×40 g·mol－1＝2.0 g。
15.实验室配制500 mL 0.5 mol·L－1的氯化钠溶液，有如下操作步骤：
①把称量的氯化钠晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入500 mL容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶塞塞紧，充分摇匀。
请填写下列空白：
(1)操作步骤的正确顺序为______________(填序号)。
(2)本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、__________________。
(3)某同学观察液面的情况如图所示，对所配溶液的浓度将有何影响？__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响？(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
没有进行操作步骤④________；加蒸馏水时不慎超过了刻度线，再吸出一部分水__________。
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理？
①加蒸馏水时不慎超过了刻度线，再吸出一部分水：________。
②向容量瓶中转移溶液时(操作步骤②)溶液流到容量瓶外面：______。
答案 (1)①②④③⑤ (2)500 mL容量瓶、胶头滴管 (3)偏高 (4)偏低 偏低 (5)①重新配制 ②重新配制
解析 (2)为防止仪器的遗漏，可根据步骤进行选取。(3)根据c＝，V偏小，c偏高。(5)加蒸馏水超过刻度线，V偏大，c偏低，这种情况下配制的溶液浓度不是0.5 mol·L－1，需要重新配制。
第4课时 物质的量浓度的有关计算
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解微观粒子间的关系。2.建立n、M、Vm、c之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型。
一、溶质物质的量浓度的基本计算
1.根据定义式计算溶质的物质的量浓度
(1)已知溶质的质量
(2)已知溶液中某种粒子的数目
例1 游泳池里的水一般常加适量的硫酸铜，用以杀灭其中的细菌，而对游泳者的身体无害。现取一水样300 mL，经分析其中含有0.019 2 g Cu2＋，则水样中硫酸铜的物质的量浓度为________mol·L－1。
答案 0.001
解析 c(Cu2＋)＝＝0.001 mol·L－1。
例2 已知V L硫酸铁溶液中含Fe3＋ m g，则该溶液中Fe3＋的物质的量浓度为____mol·L－1，SO的物质的量浓度为______mol·L－1，溶质的物质的量浓度为________mol·L－1。
答案
解析 解答本题应注意两点：一是溶液中某离子的物质的量浓度的计算依然从定义出发，即c＝；二是硫酸铁中n(Fe3＋)∶n(SO)＝2∶3，那么c(Fe3＋)∶c(SO)＝2∶3，c[Fe2(SO4)3]＝c(Fe3＋)＝c(SO)。因n(Fe3＋)＝＝ mol，c(Fe3＋)＝＝＝ mol·L－1，c(SO)＝c(Fe3＋)＝ mol·L－1，c＝c(Fe3＋)＝ mol·L－1。
根据概念表达式cB＝，欲求cB，先求nB和V。
计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V)，据此求出溶质的物质的量浓度cB。
2.标况下气体溶于水，其物质的量浓度的计算
(1)若已知溶液的体积
(2)标准状况下，V L气体溶于V(H2O)L水中，所得溶液密度为ρ g·mL－1，则
①气体的物质的量：n＝＝ mol；
②溶液体积：V(溶液)＝×10－3 L·mL－1＝
×10－3 L·mL－1；
③再根据c＝知，
c＝。
例3 用1 L水吸收560 L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90 g·mL－1，求：
(1)氨气的物质的量是__________。
(2)所得氨水溶液的物质的量浓度是__________。
答案 (1)25 mol (2)15.79 mol·L－1
解析 要求氨水溶液的物质的量浓度，需知溶质氨气的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积，必须依据溶液的质量和密度计算求出)。氨气的物质的量n(NH3)＝＝25 mol，氨水溶液的体积V＝× L·mL－1＝ L，氨水溶液的物质的量浓度c(NH3)＝ ≈15.79 mol·L－1。
(1)计算物质的量浓度时，溶液的体积应以L作单位。
(2)溶液的质量是气体质量和溶剂质量之和，溶液的体积不等于气体体积和溶剂体积之和，也不等于溶剂的体积，应该通过质量和密度进行计算：V(溶液)＝。
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一定物质的量浓度基本计算“四公式”
①n＝cV溶液、②n＝、③n＝、
④n＝。
(1)已知一定体积溶液中溶质的某物理量，求c
①若已知溶质的质量m：―→―→。
②若已知溶质粒子的数目N：―→―→。
(2)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液，求c
①若已知溶液的体积V溶液：―→―→。
②若已知溶液的密度为ρ g·cm－3(该气体溶于1 L水形成的溶液)
其中：V溶液＝＝×10－3 L＝ L，
所以c＝＝mol·L－1＝ mol·L－1。
二、溶液的稀释或混合
1.浓溶液稀释
(1)溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)；
(2)溶质的质量不变：m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)；
(3)溶液的质量守恒：m(稀)＝m(浓)＋m(水)。
2.相同溶质两溶液混合
(1)溶质的物质的量不变
c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)；
(2)溶质的质量不变
m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)。
例4 从1 L 1 mol·L－1氢氧化钠溶液中取出100 mL。
(1)取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是________，含氢氧化钠的质量是________。
(2)若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，所得溶液的物质的量浓度是__________。
答案 (1)1 mol·L－1 4.0 g (2)0.2 mol·L－1
解析 (1)m＝0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。
(2)100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝＝＝0.2 mol·L－1。
例5 将0.10 mol·L－1氢氧化钠溶液和0.60 mol·L－1氢氧化钠溶液混合成0.20 mol·L－1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为________。
答案 4∶1
解析 本题有以下两种解法。
方法1(根据混合前后溶质的物质的量不变，列式求解)：设所需0.10 mol·L－1的氢氧化钠溶液及所需0.60 mol·L－1的氢氧化钠溶液的体积分别是V1和V2，根据混合前后溶质的物质的量不变列式得：
0.10 mol·L－1·V1＋0.60 mol·L－1·V2＝0.20 mol·L－1·(V1＋V2) 解得：＝。
方法2(十字交叉法)：
解得：＝。
(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合，在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒，溶液的质量保持守恒，但溶液的体积一般不守恒。
(2)混合后溶液的体积：①若指出不考虑溶液体积改变，可认为是原溶液的体积之和；
②若给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝＝来计算。
三、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
1.换算公式
cB＝ mol·L－1
M：溶质B的摩尔质量(单位：g·mol－1)；ρ：溶液密度(单位：g·mL－1)；w：溶质的质量分数。
2.推导方法
设溶液体积为1 L，则
cB＝＝＝mol·L－1。
例6 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm－3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为__________。
答案 18.4 mol·L－1
例7 相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中，得到溶液的质量分数为w%，物质的量浓度为c mol·L－1，密度为ρ g·cm－3，则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w%可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
答案 D
解析 由ρ＝可知A项不正确；由V＝，c＝＝＝可知B项不正确；由ω%＝×100%可知C项不正确；由上述C项整理，得Mr＝， D项正确。
物质的量浓度与溶质的质量分数之间求算题目的解题思路一般有两个出发点：①由“定义式”出发：物质的量浓度定义的数学表达式为c＝，由此知，欲求c，先求n及V。②由“变换式”出发：已知质量分数w和溶液密度ρ(或质量与体积)，由换算公式c＝计算c。
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(1)物质的量浓度与溶质的质量分数的相互求算
物质的量浓度(mol·L－1)
＝。
(2)饱和溶液的物质的量浓度与溶解度的相互求算
物质的量浓度(mol·L－1)＝
。
(3)饱和溶液的溶质的质量分数与溶解度的相互求算
溶质的质量分数＝×100%。
1.将75 g胆矾溶于水配成0.6 mol·L－1硫酸铜溶液，其溶液的体积是( )
A.1 000 mL B.500 mL
C.250 mL D.100 mL
答案 B
解析 硫酸铜溶液的体积＝＝0.5 L。
2.将10 mL 5 mol·L－1盐酸稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是( )
A.0.05 mol·L－1 B.0.25 mol·L－1
C.0.1 mol·L－1 D.0.5 mol·L－1
答案 B
解析 根据稀释定律，c(浓溶液)×V(浓溶液)＝c(稀溶液)×V(稀溶液)：5 mol·L－1×10 mL＝c(稀溶液)×200 mL，解得c(稀溶液)＝0.25 mol·L－1，从中取出5 mL溶液，其浓度不变。
3.已知某溶液的①体积、②密度、③溶质和溶剂的质量比、④溶质的摩尔质量，要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时，上述条件必不可少的是( )
A.①②③④ B.①②③
C.②④ D.①④
答案 C
解析 根据溶质的溶解度可计算其饱和溶液的质量分数w＝×100%，结合质量分数与物质的量浓度之间的转化公式c＝可得答案。
4.20 ℃时，某溶解度为25 g的固体物质(其摩尔质量为M g·mol－1)完全溶解于水，配制成密度为1.5 g·mL－1的饱和溶液，该饱和溶液的物质的量浓度为( )
A. mol·L－1
B. mol·L－1
C. mol·L－1
D. mol·L－1
答案 D
5.某溶液中只含有四种离子，已知其中三种离子Na＋、Mg2＋、NO的物质的量浓度分别为
0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.1 mol·L－1，则溶液中另一离子及其物质的量浓度可能是( )
A.SO 0.1 mol·L－1 B.Al3＋ 0.2 mol·L－1
C.Cl－ 0.3 mol·L－1 D.K＋ 0.4 mol·L－1
答案 C
解析 溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝
0.4 mol·L－1，c(NO)＝0.1 mol·L－1，故另一离子为阴离子，若为SO，则其浓度应为0.15 mol·
L－1，若为Cl－则其浓度应为0.3 mol·L－1。
6.等物质的量浓度的氯化钠、氯化镁两种溶液的体积比为3∶2，则两种溶液中氯离子的物质的量浓度之比为( )
A.1∶2 B.3∶4 C.1∶1 D.3∶2
答案 A
解析 物质的量浓度与溶液体积无关，氯化钠和氯化镁两溶液物质的量浓度相等，两溶液中氯离子的物质的量浓度之比为1∶2。
题组一 溶液物质的量浓度的基本计算
1.40 g氢氧化钠固体溶于水配成2 L溶液，其物质的量浓度为 ( )
A.0.5 mol·L－1 B.5 mol·L－1
C.10 mol·L－1 D.20 mol·L－1
答案 A
解析 氢氧化钠的物质的量＝＝1 mol，氢氧化钠溶液的物质的量浓度＝＝
0.5 mol·L－1。
2.用胆矾配制500 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，需要胆矾的质量为( )
A.25 g B.12.5 g
C.6.25 g D.37.5 g
答案 B
解析 硫酸铜的物质的量＝0.5 L×0.1 mol·L－1＝0.05 mol，胆矾的质量＝0.05 mol×250 g·mol－1＝12.5 g。
3.标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸的物质的量浓度是( )
A.500 mol·L－1 B. mol·L－1
C.5 mol·L－1 D.无法计算
答案 B
解析 c(HCl)＝＝＝＝ mol·L－1。
题组二 溶液的稀释与混合的计算
4.(2018·合肥一中高一期中)常温下，欲配制密度为1.1 g·cm－3、浓度为6 mol·L－1的稀盐酸，在体积为100 mL、密度为1.19 g·cm－3、浓度为12 mol·L－1的浓盐酸中需加蒸馏水( )
A.200 mL B.100 mL
C.101 mL D.120 mL
答案 C
解析 设加水x mL可配制成V mL 6 mol·L－1稀盐酸，则100 mL×12 mol·L－1＝6 mol·L－1×
V mL，V＝200。体积不能直接加合，可利用质量守恒：200 mL×1.1 g·mL－1＝100 mL×
1.19 g·mL－1＋x mL×1 g·mL－1，x＝101，即需加蒸馏水101 mL。
5.将溶质的质量分数为14%的氢氧化钾溶液加热蒸发掉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 设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x，根据蒸发前后溶质质量守恒：
(＋100 g)×14%＝0.08 L×x×56 g·mol－1, x＝6.25 mol·L－1。
6.(2019·新乡高一期中)硫酸钠和硫酸溶液等体积混合后，H＋浓度为0.3 mol·L－1，SO浓度为0.4 mol·L－1，则混合溶液中Na＋浓度为( )
A.0.15 mol·L－1 B.0.2 mol·L－1
C.0.25 mol·L－1 D.0.5 mol·L－1
答案 D
解析 设Na＋浓度为x，根据电荷守恒可知，0.3 mol·L－1×1＋x×1＝0.4 mol·L－1×2，
x＝0.5 mol·L－1。
题组三 物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的相互换算
7.某市售盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.18 g·cm－3，该盐酸的物质的量浓度是( )
A.3 mol·L－1 B.8.4 mol·L－1
C.11.8 mol·L－1 D.0.5 mol·L－1
答案 C
解析 c＝＝＝11.8 mol·L－1。
8.(2018·湖北中学高一期中)如图是病人输液用的葡萄糖(分子式为C6H12O6)注射液的标签上的部分内容。据标签所提供的信息，以下说法错误的是( )
5%葡萄糖注射液
500 mL
【性状】本品为无色或几乎为无色的透明液体
【规格】500 mL 25 g
【贮藏】密封保存
A.该注射液中葡萄糖的质量分数是5%
B.葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol－1
C.该注射液的密度约为1 g·cm－3
D.该注射液中葡萄糖的物质的量浓度约为0.014 mol·L－1
答案 D
解析 由标签所提供的信息可知，该注射液中葡萄糖的质量分数为5%，故A正确；葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol－1，故B正确；该注射液的质量为＝500 g，密度为＝1 g·
cm－3，故C正确；葡萄糖的质量为25 g，其物质的量为≈0.139 mol，则物质的量浓度为＝0.278 mol·L－1，故D错误。
9.(2019·辽宁实验中学期中)有硫酸镁溶液500 mL，它的密度是1.20 g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是24.0%
B.硫酸根离子的质量分数是19.2%
C.溶液的物质的量浓度是2.4 mol·L－1
D.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
答案 D
解析 溶液的总质量m＝500 mL×1.20 g·cm－3＝600 g，所以m(Mg2＋)＝600 g×4.8%＝28.8 g，可得出n(MgSO4)＝1.2 mol，所以m(MgSO4)＝144 g，水的质量为456 g，所以n(H2O)≈
25.3 mol，溶质与溶剂的物质的量之比为1∶21，故D错误。
题组四 溶液离子浓度的相关计算
10.若20 g密度为ρ g·cm－3的硝酸钙溶液中含有2 g硝酸钙，则溶液中NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案 C
解析 硝酸钙的物质的量浓度为＝ mol·L－1，
NO的物质的量浓度为 mol·L－1。
11.(2019·贵州盘县二中期中)30 mL 1 mol·L－1 氯化钠溶液和40 mL 0.5 mol·L－1 氯化钙溶液混合后，混合液中氯离子浓度为(忽略混合时溶液体积变化)( )
A.0.5 mol·L－1 B.0.6 mol·L－1
C.1 mol·L－1 D.2 mol·L－1
答案 C
解析 混合前两种溶液中的氯离子浓度均为1 mol·L－1，混合后浓度不变。
12.物质的量浓度相同的氯化钠、氯化镁、氯化铝三种溶液，当溶液的体积比为3∶2∶1时，三种溶液中氯离子的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.3∶4∶3
答案 D
13.下列溶液与20 mL 1 mol·L－1 硝酸钠溶液中NO的物质的量浓度相等的是( )
A.10 mL 1 mol·L－1 硝酸镁溶液
B.5 mL 0.8 mol·L－1 硝酸铝溶液
C.10 mL 2 mol·L－1 硝酸银溶液
D.10 mL 0.5 mol·L－1 硝酸铜溶液
答案 D
解析 题干中NO物质的量浓度是1 mol·L－1，与溶液的体积无关，A、B、C、D四个选项中NO的物质的量浓度的数值分别是2、2.4、2、1，选D。
14.(2019·甘肃镇原县二中期中)某温度下，在76 g水中溶解24 g CuSO4，恰好达到饱和，假设该溶液密度为1 g·cm－3，求：
(1)该溶液中溶质的质量分数________。
(2)该溶液中溶质的物质的量浓度________。
(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL，稀释后的溶液物质的量浓度为________。
答案 (1)24% (2)1.5 mol·L－1 (3)0.075 mol·L－1
解析 (1)在76 g水中溶解24 g CuSO4，该溶液中溶质的质量分数为×100%＝24%。
(2)根据(1)可知，该溶液的质量分数为24%、密度为1 g·cm－3，则该溶液的物质的量浓度为：c＝＝ mol·L－1＝1.5 mol·L－1。
(3)取10 mL该溶液加水稀释至200 mL，稀释过程中溶质的物质的量不变，则稀释后的溶液物质的量浓度为＝0.075 mol·L－1。
15.将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g·mL－1。
(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为______。
(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为______。
(3)从该溶液中取出10 mL，含氢氧化钠的质量为______，含氢氧化钠的物质的量为______。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL，稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为________。
答案 (1)6.1 mol·L－1 (2)20% (3)2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L－1
解析 (1)24.4 g 氢氧化钠的物质的量为0.61 mol，c(NaOH)＝＝6.1 mol·L－1。
(2)100 mL 氢氧化钠溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL－1＝121.9 g；氢氧化钠的质量分数为×100%≈20%。
(3)由于整个溶液都是均匀的，所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比，氢氧化钠的质量分数和溶液的密度均相同，但氢氧化钠的质量和物质的量均为原来的。
(4)这10 mL溶液中氢氧化钠的物质的量为0.061 mol，稀释到100 mL以后，氢氧化钠的物质的量浓度为＝0.61 mol·L－1。
16.在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，回答下列问题：
(1)该混合液中，NaCl的物质的量为________ mol，含溶质MgCl2的质量为________ g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为________ mol，将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中Ca2＋的物质的量浓度为________ mol·L－1。
(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到沉淀________ mol。
答案 (1)0.4 19.0 (2)0.2 0.2 (3)1.2
解析 (1)根据图像可知钠离子的浓度是1.0 mol·L－1，
所以溶液中氯化钠的浓度是1.0 mol·L－1，该混合液中NaCl的物质的量为1.0 mol·L－1×0.4 L＝0.4 mol；溶液中镁离子的浓度是0.5 mol·L－1，所以溶液中氯化镁的浓度是0.5 mol·L－1，则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol·L－1×95 g·mol－1＝19.0 g。
(2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L－1，所以根据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是＝0.5 mol·L－1，因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol·L－1×0.4 L＝0.2 mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L，由于稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后溶液中Ca2＋的物质的量浓度为＝0.2 mol·L－1。
(3)溶液中氯离子的物质的量是0.4 L×3.0 mol·L－1＝1.2 mol，所以根据离子方程式Ag＋＋Cl－===AgCl↓可知，向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol。
阶段重点突破练(一)
一、钠的性质及其应用
1.下列关于钠的叙述中，正确的是( )
A.常温下，钠露置在空气中易被氧气氧化为过氧化钠，因此应保存在煤油里
B.钠能从盐溶液中置换出金属活动性顺序表中排在钠后面的金属
C.钠蒸气充入灯泡中制成钠灯，常用于公路照明
D.金属钠着火时，能用水来灭火
答案 C
2.(2019·长沙高一月考)下列关于钠的叙述中，错误的是( )
A.通常情况下钠是固体，密度比水的小
B.自然界中无单质钠存在
C.钠在空气中燃烧生成氧化钠
D.实验后剩余的少量的钠要放回原试剂瓶中
答案 C
解析 通常情况下钠是固体，密度比水的小；钠的性质非常活泼，易与空气中的水、氧气等反应，因而自然界中无单质钠存在；钠在空气中燃烧生成过氧化钠；实验后剩余的少量钠应放回原试剂瓶中。
3.下列关于钠的说法中不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B.大量的钠着火时可以用沙子扑灭，少量的钠应保存在煤油中
C.将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管里，钠熔成小球并在液面上游动
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里，试管底部有红色物质生成
答案 D
解析 钠在常温下与氧气反应生成氧化钠，在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠，A项正确；钠着火时可以用沙子灭火，不能用水或CO2灭火，在实验室中少量的钠保存在煤油中，以隔绝空气，B项正确；钠的性质较活泼，与金属盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，放出的热量使钠熔成小球，在水面上游动，但不能置换其中的金属，C项正确、D项错误。
4.(2019·河北武邑中学月考)将一粒黄豆大小的金属钠投入含饱和食盐水的烧杯中，下列实验现象不正确的是( )
A.反应后的水溶液可以使酚酞变红
B.钠跟食盐水反应比与水反应更剧烈，并放出热量，发出嘶嘶声
C.钠熔成一个闪亮的小球，并在液面上向各方向迅速游动，最后消失
D.食盐水出现浑浊现象
答案 B
解析 钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶液呈碱性，酚酞在碱性条件下呈红色，故A正确；钠跟食盐水反应的实质是钠与水反应，与跟水反应的剧烈程度相同，故B错误；钠的熔点较低，反应放出大量的热使钠熔化为小球，并在液面上四处游动，故C正确；钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，溶剂水的质量减少，有氯化钠析出，饱和食盐水出现浑浊，故D正确。
5.将一小块钠投入下列溶液时，既能产生气体又会出现白色沉淀的是( )
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液
C.氢氧化钠溶液 D.氯化镁溶液
答案 D
解析 各选项都能生成H2。钠放入盐溶液中时先和水反应生成H2和NaOH，NaOH再和盐反应，B中生成Cu(OH)2蓝色沉淀，C中无沉淀，D中生成Mg(OH)2白色沉淀。
二、钠的重要化合物性质及应用
6.某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体。其变质过程中不可能产生的物质是( )
A.Na2O B.NaOH
C.Na2CO3 D.NaHCO3
答案 D
解析 某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体。其变质过程中：钠被氧化为氧化钠，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠固体，不可能产生碳酸氢钠。
7.(2018·吴忠高一检测)下列关于钠的氧化物的叙述正确的是( )
A.氧化钠和过氧化钠都是白色固体，都能和冷水反应
B.过氧化钠与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红色
C.Na2O和Na2O2都能由金属钠和O2化合生成
D.氧化钠和过氧化钠都能与CO2发生化合反应
答案 C
解析 过氧化钠是淡黄色固体，所以A错误；过氧化钠与水反应得到NaOH溶液，滴加紫色石蕊溶液时溶液先变蓝后褪色，所以B错误；钠和O2在常温下生成Na2O，在加热条件下生成Na2O2，所以C正确；Na2O2与CO2的反应不是化合反应，所以D错误。
8.向过氧化钠与水反应后的溶液中立即滴入酚酞溶液，下列说法正确的是( )
A.溶液变红后不褪色，原因是Na2O2与H2O反应生成的NaOH使酚酞溶液变红
B.溶液先变红后褪色，原因是该反应生成的O2使溶液红色褪去
C.溶液先变红后褪色，原因是该反应生成的NaOH浓度过大而使溶液褪色
D.溶液先变红后褪色，原因是该反应生成了少量的H2O2，H2O2具有漂白性
答案 D
解析 溶液先变红后褪色，变红是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH；红色褪去是因为Na2O2与H2O反应时会生成少量的H2O2，H2O2具有漂白性。
9.已知A是一种金属单质，B显淡黄色，A、B、C、D之间的转化关系如图所示，下列说法错误的是( )
A.C是碳酸钠
B.D应密封保存
C.A与O2反应只能生成B
D.反应①、②中生成的气体相同
答案 C
解析 A为金属单质，与O2在加热条件下反应生成淡黄色的B，则A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH，A项正确；NaOH易吸收空气中的水分，且能与CO2反应，故应密封保存，B项正确；常温下，Na与O2反应生成Na2O，C项错误；反应①为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应②为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，D项正确。
三、过氧化钠相关反应的计算
10.(2019·海口高一检测)CO与H2混合气体3 g和足量的氧气燃烧后，在150 ℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为( )
A.1.5 g B.3 g C.6 g D.无法计算
答案 B
解析 2CO＋O22CO2①
2H2＋O22H2O②
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2③
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑④
将①③合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3⑤
将②④合并得：H2＋Na2O2===2NaOH⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
11.在一定条件下，使26 g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是( )
A.9∶4 B.1∶1
C.7∶6 D.6∶7
答案 D
解析 由反应2CO＋O22CO2、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可推得关系式：CO～Na2O2～Na2CO3，所以固体增加的质量为原来的CO的质量，CO为14 g，则O2为12 g，故O2和CO的质量比为6∶7。
12.将2.48 g Na和Na2O2的混合物与足量的水反应，得到0.36 g混合气体，将混合气体用电火花引燃恰好完全反应，则Na与Na2O2的质量之比为( )
A.2∶1 B.46∶39
C.23∶39 D.23∶78
答案 C
解析 设Na与水反应生成的H2的质量为x，Na2O2与水反应生成的O2的质量为y，则
2H2 ＋ O22H2O
4 32
x y
x＋y＝0.36 g，＝
解得x＝0.04 g，y＝0.32 g
2Na＋2H2O===H2↑＋2NaOH
46 2
0.92 g 0.04 g
2Na2O2＋2H2O===O2↑＋4NaOH
156 32
1.56 g 0.32 g
所以Na与Na2O2的质量之比为0.92 g∶1.56 g＝23∶39。
四、过氧化钠性质的综合探究实验
13.实验室中要测定因遇空气而部分变质的过氧化钠的纯度，可用如图所示装置实现。
(1)锥形瓶中应放药品________，分液漏斗中放________，锥形瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)用托盘天平称取样品，应选用如图中的________(填“①”或“②”)，不选用另一装置的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Na2O2 H2O 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(2)① Na2O2容易吸收空气中的H2O和CO2，不宜暴露在空气中称量
解析 Na2O2遇空气变质，产生的杂质为NaOH或Na2CO3或NaOH和Na2CO3。观察分液漏斗和锥形瓶内试剂的状态可知，这里是利用Na2O2跟H2O反应的化学原理测定Na2O2的纯度。
(2)图①与图②的主要不同点：①中的锥形瓶是封口的，②中的烧杯是敞口的。再结合Na2O2的化学性质分析即得答案。
14.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可用做供氧剂。
已知：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：__________________。
(2)填写表中空格：
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
除去CO2中混有的HCl
C
Na2O2
D
NaOH溶液
(3)写出Na2O2与CO2反应的化学方程式：________________________________________。
(4)试管中收集满气体后，下一步实验操作及现象、结论是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
除去CO2中混有的HCl
C
Na2O2
与CO2反应生成O2
D
NaOH溶液
吸收没有反应的CO2
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(4)把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管。把带火星的木条伸入试管内，木条复燃，证明试管中收集的气体是O2
解析 由装置图可以看到A为CO2的发生装置，B、D为洗气装置，C中产生O2，E为收集O2的装置。实验室中使用大理石(CaCO3)和稀盐酸反应制取CO2，会混有少量HCl杂质，可以用NaHCO3饱和溶液除去，反应的化学方程式：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。生成的O2可以用带火星的木条检验。
15.为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”，某课题研究小组的同学们设计了下图所示的实验装置，分别进行甲、乙两个实验：
实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应：在干燥的试管Ⅱ中装入过氧化钠，在通入二氧化碳之前，关闭K1和K2。在试管Ⅰ内装入试剂X后，打开K1和K2，通入二氧化碳，几分钟后，将带火星的木条插入试管Ⅲ中至液面以上，观察到木条不复燃且Ⅱ中的淡黄色固体没有变化。
实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应：在试管Ⅰ内装入试剂Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃且Ⅱ中的淡黄色固体变为白色固体。
试回答下列问题：
(1)在装入过氧化钠后，通入二氧化碳前，关闭K1和K2的目的是_________________________
____________________________________________。
(2)在实验甲中，试剂X是________，其作用是______________________________________
________________________________________________________________________。
在实验乙中，试剂Y是____________。
(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)试管Ⅲ中的NaOH溶液的作用是___________________________________________
__________________。
(5)为了确保实验现象的准确性，制备二氧化碳所用的反应物最好选用________(填字母)。
A.大理石 B.小苏打 C.烧碱 D.盐酸 E.稀硫酸 F.稀硝酸
答案 (1)防止过氧化钠受潮
(2)浓硫酸 除去二氧化碳中的水 二氧化碳的饱和溶液(或水) (3)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应 (4)除去混在氧气中的过量二氧化碳 (5)BE
解析 (1)在通入二氧化碳前，与过氧化钠相连的导气管分别与NaOH溶液及空气相通，其中所含的水分会与过氧化钠反应，因此为防止过氧化钠受潮需关闭K1、K2。
(2)实验甲进行时，需制备干燥的二氧化碳，故试剂X应为干燥剂浓硫酸；而实验乙进行时，二氧化碳气体在通过装置Ⅰ后含较多的水蒸气，所以试剂Y应为水或二氧化碳的饱和水溶液。
(3)对比甲、乙两个实验的实验现象，可得到二氧化碳与过氧化钠的反应，只有在水存在时才能进行的结论。
(4)因二氧化碳不支持燃烧，要验证是否有氧气产生，需在检验前将未反应的二氧化碳用NaOH除去。
(5)由实验目的可知，在制得的二氧化碳中不能含有其他挥发性物质，故不可选用稀盐酸或稀硝酸，只能选用稀硫酸；而稀硫酸与碳酸钙作用产生的硫酸钙微溶于水，覆盖在固体表面，阻碍反应进行，应选B、E。
阶段重点突破练(三)
一、物质的量的相关概念与定律
1.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素，开创了治疗疟疾的新方法，荣获诺贝尔奖。已知青蒿素的分子式为C15H22O5。下列有关说法正确的是( )
A.青蒿素的摩尔质量为282 g·mol－1
B.青蒿素中C、H、O的质量之比为15∶22∶5
C.1 mol青蒿素的体积约为22.4 L
D.1 mol青蒿素中含11 mol H2
答案 A
解析 青蒿素的摩尔质量为282 g·mol－1，A项正确；青蒿素中C、H、O的物质的量之比为15∶22∶5，B项错误；青蒿素在标准状况下不是气体，C项错误；青蒿素中不含H2，D项错误。
2.(2018·济南高一期末)下列说法正确的是( )
A.6.02×1023个分子的体积约是22.4 L
B.0.5 mol H2的体积为11.2 L
C.1 mol气体的体积为22.4 L，则一定是在标准状况下
D.标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同
答案 D
解析 计算气体的体积时要指明温度和压强，在不同温度、压强下，分子数相同的气体体积可能不同，故A错误；没有指明温度和压强，0.5 mol H2的体积不一定为11.2 L，故B错误；非标准状况下，通过调节温度和压强也可以使1 mol气体的体积达到22.4 L，故C错误；标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同，故D正确。
3.物质的量相同的两种气体，在相同条件下，必然( )
A.具有相同数目的原子 B.都占22.4 L
C.具有相同数目的分子 D.具有相同的质量
答案 C
解析 A项，每种气体含有的原子数目可能相等也可能不相等，错误；B项，气体不一定处于标准状况下，且气体不一定为1 mol，不能确定气体的体积，错误；C项，根据N＝nNA可知，物质的量相同的两种气体含有的分子数目相等，正确；D项，两种气体的摩尔质量不一定相等，根据m＝nM可知，物质的量相同的两种气体的质量不一定相等，错误。
4.(2019·沈阳高一期末)二氧化硫、氢气、二氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与笑气(N2O)的密度相同。则该混合气体中二氧化硫、氢气、二氧化碳的体积比为( )
A.29∶8∶13 B.22∶1∶14
C.13∶8∶13 D.21∶10∶12
答案 D
解析 由混合气体与N2O的密度相同可知，混合气体的平均相对分子质量为44，而CO2的相对分子质量为44，则二氧化硫和氢气的平均相对分子质量为44。设SO2的物质的量为x，氢气的物质的量为y，则＝44，解得x∶y＝21∶10。同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，二氧化碳为任意值。
二、以物质的量为桥梁的相关计算
5.某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在标准状况下的体积是( )
A. L B. L
C. L D. L
答案 A
解析 由题意知，＝ g·mol－1＝ g·mol－1，则n g该混合气体的物质的量为
mol，在标准状况下该混合气体的体积为 L。
6.M(NO3)2热分解的化学方程式为2M(NO3)22MO＋4NO2↑＋O2↑，加热29.6 g M(NO3)2使其完全分解，在标准状况下收集到11 200 mL的气体，那么M的摩尔质量是( )
A.64 g·mol－1 B.24 g·mol－1
C.65 g·mol－1 D.40 g·mol－1
答案 B
解析 在标准状况下收集气体体积为11.2 L，物质的量为＝0.5 mol，根据化学方程式2M(NO3)22MO＋4NO2↑＋O2↑，可知2 mol M(NO3)2分解生成5 mol气体，故M(NO3)2的物质的量为＝0.2 mol，M(NO3)2的摩尔质量为＝148 g·mol－1，则M的摩尔质量为24 g·mol－1。
7.(2019·宁波市咸祥中学期中)设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.32 g氧气与44 g二氧化碳的体积一定相同
B.32 g氧气所含原子数目为NA
C.在25 ℃，压强为1.01×105 Pa时，11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.17 g氨气所含电子数目为10NA
答案 D
解析 因为气体所处的温度和压强未知，无法确定它们的体积是否相同，A错误；32 g氧气物质的量为1 mol，每个O2分子中含2个氧原子，所以32 g氧气所含原子数为2NA，B错误；在25 ℃，压强为1.01×105 Pa时气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，在此条件下11.2 L氮气的物质的量小于0.5 mol，每个氮气分子中含2个原子，所以11.2 L氮气所含原子数目小于NA，C错误。
8.(2019·河南济源四中期中)用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )
A.标准状况下，22.4 L H2O含有的分子数为NA
B.常温常压下，1.06 g Na2CO3含有的Na＋数目为0.01NA
C.标准状况下，NA 个CO2分子占有的体积大约为22.4 L
D.物质的量浓度为0.6 mol·L－1的MgCl2溶液中，含有Cl－ 个数为1.2NA个
答案 C
解析 标况下，水不是气体，A错误；1.06 g碳酸钠的物质的量是0.01 mol，含有的Na＋数目为0.02NA，B错误；题中没有告诉氯化镁溶液的体积，无法计算溶液中氯离子的物质的量及数目，D错误。
三、物质的量浓度的计算
9.用密度为ρ1 g·cm－3、质量分数为w的浓盐酸，与水按体积比1∶4配制成稀盐酸，密度为ρ2 g·cm－3，则所配制的稀盐酸的物质的量浓度为( )
A. mol·L－1
B. mol·L－1
C. mol·L－1
D. mol·L－1
答案 C
解析 设所取浓盐酸的体积为V mL，则水的体积为4V mL，根据稀释定律：溶液稀释过程中溶质的质量不变，则稀释后盐酸的质量分数为＝。根据c＝计算稀释后盐酸的物质的量浓度为 mol·L－1，C项正确。
10.在t ℃时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，该溶液的密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，其中含NH的物质的量为b mol。下列说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数w＝×100%
B.溶质的物质的量浓度c＝ mol·L－1
C.溶液中c(NH)＝ mol·L－1
D.上述溶液中再加入V mL水，所得溶液溶质的质量分数小于0.5w
答案 A
解析 A项，w＝×100%；B项，c＝＝ mol·L－1；C项，溶液中c(NH)＝＝ mol·L－1；D项，氨水的密度小于水的密度，加入等体积水混合后，所得溶液溶质的质量分数小于0.5w。
11.某溶液中含有Na＋、Cl－、K＋、SO四种离子，测得溶液中Na＋、K＋和SO的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1和1 mol·L－1，则溶液中c(Cl－)为( )
A.2 mol·L－1 B.0.5 mol·L－1
C.1.5 mol·L－1 D.1 mol·L－1
答案 A
解析 根据溶液中电荷守恒，则有2 mol·L－1×1＋2 mol·L－1×1＝1 mol·L－1×2＋c(Cl－)×1，得c(Cl－)＝2 mol·L－1。
12.把V L含有硫酸镁和硫酸钾的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol氢氧化钠的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol 氯化钡的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案 D
解析 混合液分成两等份，由Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2＋)＝ mol＝a mol、n(SO)＝2b mol，依据电荷守恒可知原溶液中n(K＋)＝2n(SO)－2n(Mg2＋)＝2(2b－a) mol。
四、关于物质的量相关计算的综合
13. 计算填空：
(1)相同条件下，某容器共收集到1体积CO2、3体积H2，该容器中CO2、H2的物质的量之比是______________；若该容器收集的CO2、H2两种气体所含分子数相等，则CO2、H2的质量之比是____________。
(2)44 g M和49 g N恰好完全反应生成76 g B和一定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为________。
(3)已知A是一种金属，82 g A(NO3)2中含有6.02×1023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为________。
答案 (1)1∶3 22∶1 (2)11.2 L (3)164 g·mol－1
解析 (1)相同条件下，CO2和H2的体积之比等于物质的量之比；两种气体所含分子数相同，即二者物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，为44∶2＝22∶1。(2)根据质量守恒可求出m(F)＝44 g＋49 g－76 g＝17 g，n(F)＝＝0.5 mol，在标准状况下体积V＝nVm＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。
(3)n(NO)＝＝1 mol，
故n[A(NO3)2]＝n(NO)＝0.5 mol，
则M[A(NO3)2]＝＝164 g·mol－1。
14. 物质的量在计算中有广泛的应用，请完成下列各小题：
(1)9 g H2O与________g H3PO4所含分子数相等。
(2)固体X在一定条件下加热分解，其化学方程式为2XY↑＋2Z↑＋2W↑，测得生成的混合气体的密度是相同状况下H2密度的a倍，则X的相对分子质量为________。
(3)在同温同压下，6.5 g某气体A的分子数与7 g C2H4的分子数相等，则气体A在标准状况下的密度为________g·L－1(结果保留三位有效数字)。
(4)b%的硫酸与4b%的硫酸等质量混合后，所得溶液的溶质质量分数______(填“>”“<”或“＝”，下同)2.5b%；如果等体积混合，所得溶液的溶质质量分数______2.5b%。
答案 (1)49 (2)5a (3)1.16 (4)＝ >
解析 (1)9 g H2O的物质的量为0.5 mol，与其分子数相等的H3PO4的物质的量为0.5 mol，质量为49 g。
(2)设X的相对分子质量为Mr(X)。根据题意可知混合气体的平均相对分子质量为2a，则2Mr(X)÷5＝2a，解得Mr(X)＝5a。
(3)根据题意可知6.5 g气体A与7 g C2H4的物质的量相等，则＝，解得M(A)＝26 g·mol－1。根据在标准状况下，M＝22.4 L·mol－1×ρ即可求得A的密度约为1.16 g·L－1。
(4)溶质质量分数不同的两种硫酸等质量混合后，混合溶液的溶质质量分数等于其算术平均值；若是等体积混合，则混合溶液的溶质质量分数大于其算术平均值。
15.计算填空：
(1)常温下将10.0 mL 2.0 mol·L－1的硝酸溶液加水稀释到400 mL。
①所得硝酸溶液的物质的量浓度为________。
②若稀释后的溶液中取出100 mL溶液，则溶液中含有硝酸的质量为________，中和这100 mL 硝酸溶液需要0.08 mol·L－1氢氧化钠溶液的体积是________。
(2)实验室常用澄清石灰水检验二氧化碳，在20 ℃时，每100 g水溶解0.165 g氢氧化钙即达到饱和。
①在20 ℃ 500 g水中加入37.0 g氢氧化钙粉末，经充分搅拌后过滤，若液体体积仍为500 mL，则溶液中氢氧根离子的物质的量浓度是________。
②若使原500 mL溶液中的钙离子的浓度降低至0.01 mol·L－1，需要通入标准状况下二氧化碳气体的体积是________。
答案 (1)①0.05 mol·L－1 ②0.315 g 62.5 mL
(2)①0.045 mol·L－1 ②0.14 L
解析 (1)①根据稀释公式得2.0 mol·L－1×10.0×10－3 L＝c(HNO3)×400×10－3 L，解得c(HNO3)＝0.05 mol·L－1。②100 mL硝酸溶液中含硝酸质量为0.05 mol·L－1×0.1 L×63 g·mol－1＝0.315 g，根据硝酸与氢氧化钠的反应可知0.05 mol·L－1×100×10－3 L＝0.08 mol·L－1×V(NaOH)，解得V(NaOH)＝0.062 5 L＝62.5 mL。
(2)①37.0 g 氢氧化钙粉末并未完全溶解，此时溶液为氢氧化钙的饱和溶液；c(OH－)＝0.165 g
×5÷74 g ·mol－1÷0.5 L×2≈0.045 mol·L－1。②n(CO2)＝(0.045 mol·L－1÷2－0.01 mol·L－1)×0.5 L＝0.006 25 mol，V(CO2)＝0.006 25 mol×22.4 L·mol－1＝0.14 L。
阶段重点突破练(二)
一、氯气的性质及应用
1.下列叙述一定不正确的是( )
A.氯气无漂白性，液氯有漂白性
B.液氯可用作自来水的消毒剂
C.干燥的氯气能使湿润的红色布条褪色
D.长久储存的氯水中的盐酸浓度比新制氯水中的大
答案 A
解析 液氯和氯气的化学式均为Cl2，都没有漂白性；液氯与氯气均可用作自来水的消毒剂；干燥的氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸能使红色布条褪色；长久储存的氯水中的HClO分解生成HCl和O2，故盐酸的浓度增大。
2.(2018·浙江金华十校高一期末)下列有关氯气的叙述中不正确的是( )
A.氯水能够使紫色石蕊溶液先变红后褪色，说明氯水中存在H＋和漂白性物质
B.在加压条件下，氯气转化为液氯，可贮存于钢瓶中，便于运输和使用
C.氯气是一种化工原料，可用于制备盐酸、漂白剂等
D.氯气是一种无色无味的气体，常用于自来水的消毒
答案 D
解析 氯气是一种黄绿色气体且能与水反应生成盐酸和次氯酸，氯水具有酸性和漂白性，氯气易液化，在加压条件下可以转化为液氯，液氯在常温下不与铁反应，故可贮存于钢瓶中，便于运输和使用。
3.下列说法中正确的是( )
①钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠 ②钠与硫酸铜溶液反应，可置换出铜 ③过氧化钠与水反应时可放出氧气 ④氯气与铁反应生成氯化铁 ⑤钠、氢气都能在氯气中燃烧生成白雾 ⑥久置的氯水，因氯气几乎完全挥发，剩下的就是水
A.③④ B.①③⑥
C.②④ D.①④⑤
答案 A
解析 钠在空气中燃烧生成淡黄色的Na2O2；钠与硫酸铜溶液的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，不能置换出铜；过氧化钠与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；氯气与铁反应：2Fe＋3Cl22FeCl3；钠在氯气中燃烧产生白烟；久置的氯水中，2HClO2HCl＋O2↑，最后剩下的是盐酸。故只有③④正确。
4.如图所示，a处通入Cl2，打开b阀时，c处湿润的红色布条逐渐褪色，关闭b阀时，c处湿润的红色布条看不到明显现象，则d瓶装的是( )
A.浓硫酸 B.NaOH溶液
C.浓盐酸 D.NaCl饱和溶液
答案 B
解析 关闭b阀时，c处湿润的红色布条看不到明显现象，说明d瓶中试剂与Cl2反应，不能使Cl2进入试管中。
二、氯水的成分与性质
5.用自来水养金鱼时，通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是( )
A.利用日光中紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温，有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
答案 D
解析 使用氯气对自来水消毒时主要是利用了HClO的强氧化性，HClO见光易分解，自来水日晒后可以使HClO完全分解，且可使生成的HCl挥发出来，D项符合题意。
6.新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是( )
A.颜色相同
B.前者能使有色布条褪色
C.加入碳酸钠都有气体放出
D.加AgNO3溶液都能生成白色沉淀
答案 A
解析 新制氯水为黄绿色，其中含氯气、盐酸、次氯酸；久置氯水为稀盐酸。
7.在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－
C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋
D.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
答案 D
解析 A项，Cl2的颜色为黄绿色，正因为氯水中溶解了黄绿色的Cl2，才使得氯水显浅黄绿色，正确；B项，Cl－与Ag＋结合生成AgCl白色沉淀，正确；C项，Cl2与水反应生成HCl和HClO，H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，正确；D项，氯水中的Cl2也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误。
8.(2019·莆田高一检测)下列物质中含有氯分子的是( )
A.氯化钠溶液 B.新制氯水
C.漂白粉 D.盐酸
答案 B
解析 氯化钠和盐酸中的氯元素是以氯离子的形式存在的，漂白粉中的氯元素是以次氯酸根和氯离子的形式存在的，只有新制氯水中含有氯分子。
三、含氯物质的性质及应用
9.下列说法中不正确的是( )
A.将氯气制成漂白粉的主要目的是转变为较稳定、便于贮存的物质
B.漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙易和空气中的水及二氧化碳反应
C.氯原子最外层有7个电子，故在化学反应中易得到1个电子而形成Cl－
D.有色布条在新制氯水中褪色是因为新制氯水中含有HCl
答案 D
解析 氯气是气体，不便于保存和运输，将气体转化为较稳定的固体物质，便于保存和运输，所以工业上将氯气制成漂白粉，A项正确；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，由于HClO的酸性比碳酸弱，故Ca(ClO)2易与空气中的CO2和H2O反应生成次氯酸，次氯酸不稳定，易分解，B项正确；氯原子最外层有7个电子，在化学反应中易得到1个电子形成稳定的氯离子，C项正确；新制氯水中的次氯酸使有色布条褪色，D项错误。
10.下列说法正确的是( )
A.自来水中通入少量Cl2用于杀菌、消毒，是利用了Cl2能杀菌、消毒
B.漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2，可用于杀菌、消毒
C.漂白粉是由Cl2和NaOH浓溶液制得
D.漂白粉与空气中的CO2和H2O反应而失效，因此要密封保存在干燥阴凉处
答案 D
解析 HClO能杀菌、消毒，而Cl2不能，A不正确；漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，有效成分是Ca(ClO)2，具有杀菌、消毒的作用，B不正确；漂白粉是由Cl2和石灰乳制得，C不正确；漂白粉露置在空气中失效的原因是发生如下两个反应：Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O2↑，D正确。
11.将氯气制成漂白粉的主要目的是( )
①使它转变成易溶于水的物质 ②使它转变成稳定、便于储存的物质 ③提高氯的质量分数 ④提高漂白能力
A.①②④ B.③④ C.②③ D.②
答案 D
12.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的或实验效果的是( )
①可用于氯气的收集
②可用于除去氯气中少量的氯化氢气体
③可证明氯气具有漂白性
④可用于实验室氯气的尾气吸收
A.①② B.①③
C.②③ D.①④
答案 D
解析 氯气密度比空气大，可用向上排空气法收集，故①正确；氯气微溶于水，难溶于饱和食盐水，氯化氢易溶于水，可用饱和食盐水除去氯气中少量的氯化氢气体，故②错误；干燥的氯气不具有漂白性，故③错误；氯气可与氢氧化钠溶液反应，故④正确。
四、氯气及其化合物的综合应用
13.洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化学方程式为______________________
________________________________________________________________________。
(2)漂白粉的有效成分是________________。
(3)漂白粉受空气中的CO2作用，会产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：
Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中，可能含有的杂质气体是________(填字母)。
①CO2 ②HCl ③H2O ④H2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
答案 (1)2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
(2)Ca(ClO)2
(3)Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
(4)A
解析 (1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，氯气和石灰乳[Ca(OH)2]反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。(2)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。(3)漂白粉的漂白原理是次氯酸钙与空气中的水和CO2作用生成次氯酸，次氯酸是一种很好的杀菌消毒剂，反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO。(4)贮存很久的漂白粉中可能存在碳酸钙，则贮存很久的漂白粉与浓盐酸发生反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；浓盐酸易挥发，且生成的Cl2中会混有水蒸气，则制得的氯气中可能含有的杂质气体为CO2、HCl、H2O(g)，若在光照条件下进行，生成的HClO见光分解，会生成氧气。
14.(2018·日照高一检测)A、B、C、D、E是高中阶段学习的常见单质或化合物，单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰，产物溶于水得到常见的强酸。化合物C具有强氧化性、漂白性，是单质B与水反应的产物之一。化合物D是淡黄色物质，可用于呼吸面具，可由一种活泼金属E在氧气中燃烧得到。回答问题：
(1)物质C的名称________，化合物D中非金属元素的化合价为____________。
(2)单质A在单质B中燃烧的化学方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)单质B与水反应的化学方程式为______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)化合物D与水反应的化学方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)次氯酸 －1
(2)H2＋Cl22HCl
(3)Cl2＋H2O===HCl＋HClO
(4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
解析 由单质A在单质B中燃烧产生苍白色的火焰可知A和B分别是氢气和氯气；由化合物C具有强氧化性、漂白性，是单质B与水反应的产物之一，可知C是次氯酸；化合物D是淡黄色物质，可用于呼吸面具，可由一种活泼金属E在氧气中燃烧得到，可知D和E分别是过氧化钠和钠。
15.新制氯水的成分多样，某研究性学习小组欲通过检验新制氯水的成分来确定氯气与水是否
反应。该小组设计下列实验及表格，请帮助他们完成实验及表格，并分析氯气与水是否反应。
实验目的
操作或试剂
现象及结论
①检验Cl2
观察溶液颜色
(1)________
②检验H＋
Fe粉
(2)________
③检验Cl－
AgNO3溶液
(3)________
④检验HClO
将稀盐酸滴到红纸条上
(4)________
在干燥的氯气中放入红纸条
(5)________
在湿润的氯气中放入红纸条
(6)________
(7)氯气与水________(填“反应”或“不反应”)；若反应，其反应方程式为_______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)溶液呈浅黄绿色，含Cl2
(2)产生气泡，含有H＋
(3)产生白色沉淀，含Cl－
(4)红纸条不褪色，盐酸无漂白性
(5)红纸条不褪色，Cl2无漂白性
(6)红纸条褪色，湿润的氯气中有具有漂白性的物质
(7)反应 Cl2＋H2O===HCl＋HClO
解析 (1)观察氯水的颜色，若呈浅黄绿色，则说明氯水中含Cl2。
(2)向铁粉中滴加氯水，若产生气泡，则说明氯水中含H＋。
(3)向氯水中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明氯水中含有Cl－。
(4)将稀盐酸滴到红纸条上，若不褪色，则说明稀盐酸没有漂白性。
(5)若干燥氯气中的红纸条没有褪色，则说明氯气没有漂白性。
(6)若湿润氯气中的红纸条褪色，则说明湿润的氯气中有具有漂白性的物质。
(7)综合以上实验及分析，氯水中含盐酸及具有漂白性的物质，由此可知氯气与水能发生反应，按照原子守恒可得反应方程式为Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
16.氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学欲探究Cl2及其化合物的性质。
(1)把Cl2通入水中，反应的化学方程式是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用氯水进行如下表实验：
实验
操作
现象
Ⅰ
把氯水点在蓝色石蕊试纸上
试纸先变红后褪色
Ⅱ
向氯水中滴加足量AgNO3溶液，不断振荡
ⅰ.有白色沉淀生成
ⅱ.稍后，溶液变为无色
①实验Ⅰ的现象说明，氯水具有的性质是________。
②实验Ⅱ：a.ⅰ现象中的白色沉淀是________。
b.综合ⅰ和ⅱ现象，该同学推测实验Ⅱ发生的反应为Cl2＋AgNO3＋________===HNO3＋AgCl↓＋_________________________________________________(将反应补充完整)。
③为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物，该同学设计实验如下：
c.将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上，试纸变红未褪色。
d.……
上述实验d的方案是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该同学查阅资料得知，最初，人们直接用氯气做漂白剂，但使用起来不方便，效果也不理想。经过多年的实验、改进，才有了今天常用的漂白粉。
①你认为“使用起来不方便，效果也不理想”的原因是______________________________
________________________________________________________________________。
②科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉，有关反应的化学方程式是______________。
答案 (1)Cl2＋H2O===HCl＋HClO
(2)①酸性和漂白性(或强氧化性)
②a.AgCl b.H2O HClO
③取实验Ⅱ中ⅱ的无色溶液，点在蓝色石蕊试纸上，试纸褪色
(3)①氯气的溶解度不大，且生成的HClO不稳定，难保存
②CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
解析 (1)把Cl2通入水中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的化学方程式是Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
(2)①实验Ⅰ把氯水点在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红，证明氯水呈酸性；后褪色，说明氯水具有漂白性。②实验
Ⅱ：a.向氯水中滴加足量AgNO3溶液，不断振荡，有白色沉淀生成，发生的反应为AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3，白色沉淀是AgCl。b.综合ⅰ和ⅱ现象，该同学推测实验Ⅱ发生的反应为Cl2＋AgNO3＋H2O===HNO3＋AgCl↓＋HClO。③为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物，应先验证硝酸没有漂白性，再验证次氯酸具有漂白性，故上述实验d的方案是取实验Ⅱ中ⅱ的无色溶液，点在蓝色石蕊试纸上，试纸褪色。
(3)①直接用氯气做漂白剂，“使用起来不方便，效果也不理想”的原因是氯气的溶解度不大，且生成的HClO不稳定，难保存。②以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉的有关反应的化学方程式是CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2、2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
