第一专题《化学家眼中的物质世界》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中,c(Na+)=0.10 mol·L-1,c(Mg2+)=0.25 mol·L-1,c(Cl-)=0.20 mol·L-1,则c()为( )
A. 0.15 mol·L-1
B. 0.10 mol·L-1
C. 0.25 mol·L-1
D. 0.20 mol·L-1
2.常温常压下,用等质量的氢气、甲烷、氧气、二氧化碳四种气体分别吹出四个气体,其中气体为甲烷的是( )
A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D
3.已知氨水溶液的质量分数越大时,其溶液的密度越小,将80%和20%的两种氨水溶液等体积混合后,溶液的质量分数为( )
A. 大于50%
B. 等于50%
C. 小于50%
D. 无法确定
4.下列叙述中正确的是( )
A.U和U是中子数不同质子数相同的同种核素
B. 中子数为20的氯原子可以表示为Cl
C. 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
D. F-的结构示意图可以表示为
5.关于气体摩尔体积的下列叙述中正确的是 ( )
A. 气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积
B. 标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L
C. 标准状况下,1 mol任何物质所占的体积约是22.4 L
D. 标准状况下,1 mol氢气所占的体积约是22.4 L·mol-1
6.下列有关混合物、纯净物、电解质、非电解质的正确组合为( )
A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D
7.下列物质的分类采用树状分类法的是( )
A. 铁是单质又是导体
B. 纯净物可分为有机物和无机物
C. 氯化钠是钠的化合物,又是氯化物
D. 氢氧化钙既是纯净物,又是化合物,属于碱
8.实验室需用2 mol·L-1氯化钠溶液450 mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取氯化钠的质量分别是( )
A. 450 mL,52.7 g
B. 500 mL,58.5 g
C. 1 000 mL,117 g
D. 任意规格,111.2 g
9.已知自然界的氧原子有3种:16O、17O、18O,氢原子有1H、2H,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有( )
A. 2种
B. 6种
C. 9种
D. 12种
10.下列说法正确的是( )
A. 同一元素各核素的质量数不同,但它们的化学性质几乎完全相同
B. 任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子构成的
C. 钠原子失去一个电子后,它的电子数与氖原子相同,所以变成氖原子
D.、、的质量数相同,所以它们互为同位素
11.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
12.实验室里需要240 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,现选取250 mL容量瓶进行配制,以下叙述正确的是( )
A. 称取4.0 g无水硫酸铜,加水250 mL
B. 称取6.25 g胆矾,加水250 mL
C. 称取3.84 g无水硫酸铜,配成250 mL溶液
D. 称取4.0 g无水硫酸铜,配成250 mL溶液
13.下列说法中正确的是( )
A. 标准状况下,18 g水的体积为22.4 L
B. 1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
C. 气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
D. H2和O2的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L
14.如图所示是对碳酸钠、硫酸钠、碳酸钾、硫酸钾四种物质进行的分类,这种分类方法的名称是( )
A. 交叉分类法
B. 树状分类法
C. 圈图法
D. 链状箭头法
15.焰色反应可用来检验( )
A. 所有元素的存在
B. 所有金属单质的存在
C. 某些金属单质或金属离子的存在
D. 所有非金属元素的存在
二、填空题(共3小题)
16.现有硫酸和硫酸钠溶液200 mL,其中硫酸的浓度是1 mol·L-1,硫酸钠的浓度是0.5 mol·L-1。要使硫酸和硫酸钠的浓度分别为2 mol·L-1和0.2 mol·L-1,应加入98%的硫酸(密度为1.84 g·cm-3)体积是____________,加入水配制的溶液体积是____________。
17.用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液:
(1)硫酸钠溶液的物质的量浓度是____________。
(2)若从中取出50 mL,其物质的量浓度是________________,溶质的质量是______________。
(3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中钠离子的物质的量浓度是__________,硫酸根离子的物质的量浓度是____________。
18.日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。试计算:
(1)该晶体的摩尔质量是__________。
(2)该晶体中所含的钴原子与氧原子的物质的量之比是__________。
(3)钴原子与氧原子的个数之比是__________。
(4)1 mol该晶体中含有的氧原子数目是__________(可以用小数表示)。
三、实验题(共3小题)
19.某同学欲配制12.5%氯化钠溶液150 g,配完溶液后,发现称量氯化钠时,误将食盐和砝码在天平上的位置颠倒了。回答下列问题:
(1)配置的氯化钠溶液实际质量分数是__________。
(2)应采取的补救措施是________________________________(质量少于5 g时用砝码)。
20.某厂排出的废液主要含有硝酸锌和硝酸银,为了从中回收金属银和硝酸锌,某中学化学课外活动小组设计了以下的实验步骤:
(1)X是____________,Y是____________ (写化学式,下同)。
(2)固体A,滤液B、C的主要成分:A________________,B________________,C________________。
(3)Z处进行的操作是__________________________。
21.Ⅰ.阅读、分析下列两个材料:
材料一
材料二
回答下列问题(填字母):
A.蒸馏法 B.萃取法
C.“溶解、结晶、过滤”的方法 D.分液法
(1)将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好选用________。
(2)将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是________。
Ⅱ.阅读下列材料,按要求回答问题。
酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶;碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂,其溶液呈紫色;溴(液溴)的性质与碘相似,其溶液呈橙色。
(1)下列能用分液漏斗进行分离的是________(填字母)。
A.液溴和CCl4B.酒精和煤油
C.CaCl2和Na2SO4D.苯和蒸馏水
(2)在酒精、苯、CCl4、NaCl、蒸馏水五种试剂中:
①能把碘单质从碘水中萃取出来的是________,进行分液之后________(填“能”或“不能”)得到纯净的碘单质。
②能把溴从溴水中萃取出来,并在分液时溴从分液漏斗下端流出的是________,若观察发现提取Br2以后的水还有颜色,解决该问题的方法是__________________________________
________________________________________________________________________。
③CCl4能把碘酒中的碘萃取出来吗?________,为什么?
________________________________________________________________________。
四、计算题(共3小题)
22.已知:①标准状况下,1体积水中最多能溶解500体积的HCl;②饱和NaCl溶液的浓度约为5.00 mol·L-1。将448 L(标准状况下)HCl气体溶于1 L水中,所得溶液A的密度为1.20 g·cm-3。
(1)则溶液A中HCl的物质的量浓度为________。(本题计算结果均取三位有效数字)
(2)若使1 L饱和NaCl溶液中的Cl-浓度与溶液A中的Cl-浓度相等,则在1 L饱和NaCl溶液中还应溶解________ L标准状况下的HCl气体(溶液体积变化忽略不计)。
(3)若将10.0 mL溶液A稀释成500 mL溶液B。则溶液B中HCl的物质的量浓度为________。
23.某化工厂分析人员从生产车间取过氧化氢样品1.00 mL于锥形瓶中,加25 mL水稀释,再用稀H2SO4酸化后,逐滴加入0.1 mol·L-1的KMnO4溶液。当反应完全时,消耗KMnO4溶液20.20 mL。化学方程式为2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。试计算该过氧化氢样品的物质的量浓度。
24.把6.5 g Zn放入足量盐酸中,锌完全反应。计算:
(1)6.5 g Zn的物质的量。
(2)参加反应的HCl的物质的量。
(3)生成H2的体积(标准状况)。
答案解析
1.【答案】D
【解析】溶液为电中性,根据电荷守恒可得c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c()。
2.【答案】C
【解析】同温同压下,相同质量的气体,体积之比与摩尔质量成反比,摩尔质量越小,气体占有的体积越大。等质量的氢气、甲烷、氧气、二氧化碳占有体积大小为氢气>甲烷>氧气>二氧化碳。
3.【答案】C
【解析】若两种氨水等质量混合,则混合后氨水的质量分数为=50%,等体积的两种氨水,浓的密度较小,所以质量较小,两种氨水混合后,质量分数更接近稀氨水的浓度,所得氨水溶液的质量分数小于50%。
4.【答案】D
【解析】U和U是同种元素的两种不同核素,A项错误;中子数为20的氯原子,其质量数为20+17=37,其符号为Cl,B项错误;互为同位素的原子的质子数相同,但中子数不同,C项错误;F的质子数为9,核外电子数也是9,F-核外有10个电子,其离子结构示意图为,D项正确。
5.【答案】A
【解析】气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,单位是L·mol-1;温度压强不同,气体摩尔体积的数值大小不同;标准状况下,气体摩尔体积约是22.4 L·mol-1(注意:仅适用于气体);标准状况下,1 mol氢气所占的体积约是22.4 L,而不是22.4 L·mol-1。
6.【答案】B
【解析】纯净物是由同一种分子组成的物质;混合物是由不同种分子组成的物质;电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,而在两种状态下都不能导电的化合物为非电解质。盐酸为混合物,A项错误;铁为单质,既不是电解质,也不是非电解质,C项错误;碳酸钠为电解质,D项错误。
7.【答案】B
【解析】树状分类法为对同类事物按照某种属性进行再分类的一种分类方法。交叉分类法为根据不同的分类标准对同一事物进行多种分类的一种分类方法。
8.【答案】B
【解析】容量瓶选取的原则是大而近,故配制450 mL溶液,应选用500 mL容量瓶。根据500 mL溶液计算得需NaCl 58.5 g。
9.【答案】2个氢原子有H2、HD、D2等3种组合,再分别与16O、17O、18O结合,即可组合成9种不同的水分子。
【解析】C
10.【答案】A
【解析】各核素属同一元素,这些核素间必定互为同位素,同位素的化学性质几乎完全相同,A正确;B中描述的只是原子构成的一般规律,而忽视了氕原子()的原子核内只有质子而无中子这个特例,错误;原子种类是由质子数和中子数共同决定的,若原子核不改变,仅核外发生电子得失,不会发生由一种原子转变为另一种原子的现象,而只能由原子变为离子,C错误;互为同位素的不同原子质子数相同,中子数不同,因而其质量数必然不等,D错误。
11.【答案】C
【解析】冷水浸泡中草药,使草药软化,便于熬制,不是过滤;加热煎制,主要是使草药的成分析出,不是过滤;把药渣去除,保留液体,是过滤的操作;罐装保存,只是把草药转移到容器中保存,不是过滤。
12.【答案】D
【解析】250 mL容量瓶只能配制250 mL溶液,加水配制成250 mL溶液,而不是加水250 mL;需要硫酸铜的质量=0.25L×0.1 mol·L-1×160 g·mol-1=4 g。
13.【答案】D
【解析】标准状况下,水不是气体,18 g水的体积不是22.4 L,A项不正确;1 mol H2的质量与是否处于标准状况无关,B项不正确。
14.【答案】A
【解析】选用不同的分类标准(即组成盐的阳离子、阴离子的种类)进行分类,属于交叉分类法。
15.【答案】C
【解析】焰色反应,是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时,使火焰呈现特征的颜色的反应;进行焰色反应时,含金属元素的物质吸收能量,原子核外电子在不同电子层上发生跃迁,产生特征的黄色光谱,它不涉及物质结构和化学性质的改变,是元素的物理性质;不是所有金属元素都有焰色反应,如铁不具有焰色反应,它只可用来检验某些金属单质或金属离子的存在。
16.【答案】43.5 mL 500 mL
【解析】设配制后溶液体积为V:200 mL×0.5 mol·L-1=V×0.2 mol·L-1,V=500 mL;98%硫酸物质的量浓度为c(H2SO4)==18.4mol·L-1;设加入98%硫酸溶液的体积为x,200 mL×1 mol·L-1+ 18.4 mol·L-1·x=500 mL×2 mol·L-1,x≈43.5mL。
17.【答案】(1) 0.2 mol·L-1 (2) 0.2 mol·L-1 1.42 g (3) 0.2 mol·L-1 0.1 mol·L-1
【解析】(1)硫酸钠溶液的物质的量浓度=14.2 g÷142 g·mol-1÷0.5 L=0.2 mol·L-1。(2)从中取出50 mL溶液,浓度仍为0.2 mol·L-1,硫酸钠的质量=0.2 mol·L-1×0.05 L×142 g·mol-1=1.42 g。(3)50 mL硫酸钠溶液用水稀释到100 mL, 其浓度变为原来的二分之一,即0.1 mol·L-1,所以钠离子的浓度为0.2 mol·L-1,硫酸根离子的浓度为0.1 mol·L-1。
18.【答案】(1)122 g·mol-1 (2)1∶3.3 (3)1∶3.3 (4)1.99×1024
【解析】由晶体的化学式Na0.35CoO2·1.3H2O可得该晶体的摩尔质量为122 g·mol-1,钴原子与氧原子的物质的量之比为1∶3.3,其个数之比也是1∶3.3,1 mol该晶体中含有的氧原子数目是3.3 mol×6.02×1023mol-1=1.99×1024。
19.【答案】(1)7.9% (2)再称量7.5 g氯化钠加入到所配制的溶液中,搅拌溶解
【解析】配制12.5%氯化钠溶液150 g需氯化钠的质量=150 g×12.5%=18.75 g,
误将食盐和砝码在天平上的位置颠倒后,溶质的实际质量=18.75 g-2×3.75 g=11.25 g,
配置的氯化钠溶液的实际质量分数=11.25 g÷(150 g-18.75 g+11.25 g) ×100%≈7.9%。
应采取的补救措施:再称量7.5 g氯化钠加入到所配制的溶液中,搅拌溶解。
20.【答案】(1)Zn H2SO4 (2)Zn和Ag Zn(NO3)2 ZnSO4 (3)先过滤,再将滤液蒸发结晶
【解析】实验的目的是回收金属银和硝酸锌,因此第一步应向混合溶液中加入足量的锌来置换出银,由于锌过量,因此固体A是锌和银的混合物,利用金属活动性的差异可以溶解锌而得到纯净的银,那应选择什么样的酸来溶解呢?结合滤液C中加入适量的硝酸钡溶液可得滤液B,可知Y应为稀硫酸。
21.【答案】Ⅰ.(1)C (2)A
Ⅱ.(1)D (2)①苯、CCl4 不能 ②CCl4 再进行萃取,直到水呈无色,将各次分离出来的含溴的四氯化碳溶液合并 ③不能 因为酒精与CCl4互溶
【解析】Ⅰ.材料一中,根据曲线图知,纯碱和氯化钠在水中的溶解度随温度的变化相差很大。提纯纯碱时,可以先将混合物在较高温度下溶于水形成浓溶液,然后降低温度,大量纯碱晶体析出,而氯化钠不会析出,再过滤可得纯净的纯碱晶体。材料二中,乙二醇和丙三醇沸点相差很大,可以用蒸馏法分离。
Ⅱ.(1)能用分液漏斗进行分离的是互不相溶的液态混合物,D正确。(2)①碘单质易溶于CCl4、苯等有机溶剂,且CCl4、苯与水互不相溶,故能够将碘单质萃取出来,进行分液之后得到的是碘的CCl4溶液或碘的苯溶液,属于混合物;酒精、NaCl均易溶于水,故不能将碘单质萃取出来;②CCl4密度大于水,萃取时溴的CCl4层在下层,呈橙色,上层无色,是水层;③CCl4与碘酒中的溶剂酒精互溶,因而无法把碘酒中的碘萃取出来。
22.【答案】(1)13.9 mol·L-1 (2)199
(3)0.278 mol·L-1
【解析】(1)标准状况下,448 L HCl为20 mol,溶液A的体积为L≈1.44 L,则c(HCl)=≈13.9 mol·L-1。(2)Cl-的物质的量浓度相差(13.9-5.00) mol·L-1=8.9 mol·L-1,需溶解标准状况下的HCl气体的体积为8.9 mol·L-1×1 L×22.4 L·mol-1≈199 L。(3)设溶液B中HCl的物质的量浓度为c(B),根据稀释公式可知13.9 mol·L-1×10.0×10-3L=c(B)×500×10-3L,解得c(B)=0.278 mol·L-1。
23.【答案】过氧化氢样品的物质的量浓度为5.05 mol·L-1。
【解析】依据题意,有
2∶5=(0.1 mol·L-1×20.20 mL)∶(c×1.00 mL)
解得c=5.05 mol·L-1。
24.【答案】(1)6.5 g Zn的物质的量是0.1 mol。
(2)有0.2 mol HCl参加了反应。
(3)生成H2的体积在标准状况下是2.24 L。
【解析】根据物质的量、质量和摩尔质量的关系,先计算出6.5 g Zn的物质的量,然后根据化学反应中各物质之间的化学计量数之比,计算出参加反应的HCl的物质的量和生成H2的体积。
(1)Zn的摩尔质量是65 g·mol-1。
n(Zn)===0.1 mol。
=
n(HCl)==0.2 mol。
(3)Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.1 molV(H2)
V(H2)==2.24 L。