第一章《认识化学科学》
一、单选题(共15小题)
1.对于溶液的溶质质量分数的概念叙述正确的是( )
A. 一定质量溶液里所含溶质的质量
B. 溶液中溶质质量与溶液质量之比
C. 1 L溶液里所含溶质的质量
D. 100 g溶剂里所含溶质的质量
2.氯气有毒,曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。当这种毒气弹爆炸时,通常的防御方法是( )
A. 人、畜应躲到低洼的地方
B. 人、畜应到较高的地方去
C. 人、畜应多饮豆浆和牛乳
D. 可用饱和食盐水浸湿软布蒙面
3.一个一氧化氮分子的质量为ag,一个二氧化氮分子的质量为bg,NA表示阿伏加德罗常数,则氧原子的摩尔质量为( )
A. (a-b)NAg·mol-1
B. (b-a)NAg·mol-1
C. (a-b)NAg
D. (b-a)NAg
4.下列物质中含有的原子数最多的是( )
A. 18 g H2O
B. 51 g H2O2
C. 34 g OH-
D. 38 g H3O+
5.在同温、同压条件下,物质的量相同的氮气与氢气之间的关系不正确的是( )
A. 体积都是22.4 L
B. 具有相同的体积
C. 具有相同的原子数
D. 具有相同的分子数目
6.关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A. 氧化钠比过氧化钠稳定
B. 都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C. 所含氧元素的化合价都为-2价
D. 阴阳离子的个数比都为1∶2
7.将Na2O2投入到CuCl2溶液中,可观察到的现象是( )
A. 生成红色沉淀
B. 生成白色沉淀
C. 有气泡产生
D. 由于Na2O2具有漂白性,所以CuCl2溶液退色
8.配置一定物质的量浓度的硫酸溶液,不需用的仪器是( )
A. 答案A
B. 答案B
C. 答案C
D. 答案D
9.下列说法正确的是( )
A. 物质的量是物质粒子的数量或计算物质质量的物理量
B. 摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
C. 含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1 mol
D. 1 mol H2中含2 mol电子
10.若49 g H2SO4含有的O原子数为x,则阿伏加德罗常数(NA)等于( )
A.x/4
B.x/2
C.x
D. 2x
11.下列叙述中不正确的是( )
A. 物质的量是含有一定数目粒子的集合体
B. 物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
C. 0.012 kg12C中所含的碳原子数为NA
D. 1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
12.同温同压下,下列气体的密度最大的是( )
A. 氢气
B. 二氧化硫
C. 氧气
D. 二氧化碳
13.用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A. 1 mol水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. 0.5 mol碳酸钠中含有的钠离子为0.5NA
D. 0.5 mol硝酸中含有的氧原子为1.5NA
14.取一块金属钠放在燃烧匙里加热,下列关于该实验现象的描述不正确的是( )
A. 金属先熔化
B. 燃烧时火焰为黄色
C. 燃烧后生成白色固体
D. 燃烧后生成淡黄色固体
15.下列物质中含有的分子数相等的是( )
①0.1 mol CO ②9.8 g H2SO4 ③1 g H2O ④1.6 g O2
A. ①③
B. ②④
C. ①②
D. ③④
二、填空题(共3小题)
16.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__________。
17.从1.0 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL,则这100 mL氢氧化钠溶液:
(1)物质的量浓度是__________;
(2)所含氢氧化钠的质量是__________。
18.若求一定体积溶液中溶质的物质的量,还必须知道溶液的组成。溶液的组成常用物质的量浓度来表示。
(1)物质的量浓度是用来表示______________溶液里所含溶质B的______________的物理量,其符号是______________。
(2)物质的量浓度常用单位是______________。
(3)溶液的体积用V表示,溶质B的物质的量用nB表示,物质的量浓度(cB)的表达式__________。
(4)将20 g氢氧化钠溶于水,配制成500 mL溶液,氢氧化钠溶液的物质的量浓度是____________。
三、实验题(共3小题)
19.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,并通过漏斗加水到满。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__________________________。
(4)简述检验产生气体的方法:___________________________________________。
20.某化学实验小组对钠与水的反应进行了研究,他们设计了如下图所示的实验装置。
请回答下列问题:
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:___________________________________。
(2)在点燃H2之前必须先_________________________,方法是________________________________________________________________________。
(3)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时,①③④组获得成功,②组却失败了。他们经过分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快,Na的用量太少,于是他们准备增加钠的用量,可老师说太危险,你认为危险的原____________________________。
(4)实验小组查得钠、苯、水的密度分别为0.97 g·mL-1、0.88 g·mL-1、1.00 g·mL-1,并据此对实验进行了改进(如上图)。在改进后的实验中,H2的生成速率减慢,原因是_______________________________________________________________________________。
21.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。
四、计算题(共3小题)
22.向某硝酸银溶液中,逐滴加入密度为1.10 g·mL-1的盐酸,恰好完全反应时,过滤所得沉淀的质量恰好与盐酸的质量相等。求盐酸的质量分数和物质的量浓度。
23.现有未知浓度的盐酸25 mL,能跟20 mL某浓度的氢氧化钠溶液完全反应。若先用0.1 g 碳酸钙与25 mL这种酸作用,剩余的酸需用上述氢氧化钠溶液4 mL才能中和。求盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量浓度分别是多少?
24.如下图所示是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。
请认真阅读标签内容,计算:
(1)镁离子的物质的量浓度的最大值。
(2)一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过多少?(单位:mol)
答案解析
1.【答案】B
【解析】溶液的溶质质量分数是表示溶液浓度的一种方法,其数学意义是溶质质量与溶液质量之比。溶液的溶质质量分数一般用百分数表示,即100 g溶液里所含溶质的质量。
2.【答案】B
【解析】氯气密度比空气大,不能到低洼的地方,逃生应向较高的地方;饮豆浆和牛乳可解毒,可使用于重金属中毒处理,但不适合氯气中毒的处理;饱和食盐水抑制氯气的溶解。
3.【答案】B
【解析】由题意可知1个氧原子的质量=(b-a) g,1 mol氧原子的质量NA(b-a) g,即氧原子的摩尔质量为(b-a)NAg·mol-1。
4.【答案】D
【解析】H2O中所含原子的物质的量=18 g÷18 g·mol-1×3=3 mol,
H2O2中所含原子的物质的量=51 g÷34 g·mol-1×4=6 mol,
OH-中所含原子的物质的量=34 g÷17 g·mol-1×2=4 mol,
H3O+中所含原子的物质的量=38 g÷19 g·mol-1×4=8 mol。
5.【答案】A
【解析】题中没有指明是在标准状况下,也没有指明两种气体的物质的量,其体积不一定是22.4 L。同温同压下,氮气和氢气物质的量相同,其体积相同,所含分子数相同,其原子数也相同。
6.【答案】D
【解析】氧化钠能被氧气氧化为过氧化钠,过氧化钠比氧化钠稳定;氧化钠与二氧化碳、水都能反应,但无氧气产生;氧化钠中氧元素的化合价为-2价,过氧化钠中氧元素的化合价为-1价;氧化钠中阴阳离子分别为O2-、Na+,过氧化钠中阴阳离子分别为O、Na+,其个数比都为1∶2。
7.【答案】C
【解析】将Na2O2投入到CuCl2溶液中,Na2O2先与水反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成的NaOH再与CuCl2溶液发生复分解反应:CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl。因此看到的现象是生成蓝色沉淀和有气泡产生。Na2O2具有漂白性,不能漂白沉淀或无机物溶液,溶液不退色。
8.【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。
9.【答案】D
【解析】 物质的量是一个固定概念,专有名词,是用来描述微观粒子数量的物理量,不是物质的数量或质量,A项错误;摩尔是物质的量的单位,不是物理量,B项错误;含有6.02×1023个粒子的集合体不一定计量为1 mol,如含6.02×1023个O的O2的物质的量为0.5 mol,C项错误;每个H2中含有2个电子,故6.02×1023个H2中含有2×6.02×1023个电子,即1 mol H2中含有2 mol电子。
10.【答案】B
【解析】 ×4NA=x,NA=。
11.【答案】D
【解析】物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,它表示含有一定数目粒子的集合体,其单位是摩尔(mol)。1 mol物质含有阿伏加德罗常数个该物质的微粒;阿伏加德罗常数(NA)是0.012 kg12C中所含的12C原子数,约为6.02×1023个原子。
12.【答案】B
【解析】同温同压下,气体的密度与摩尔质量成正比,摩尔质量越大,密度越大,摩尔质量最大的是二氧化硫。
13.【答案】D
【解析】计算相关粒子的物质的量:
氢原子的物质的量=1 mol×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=0.5 mol×2=1 mol,
硝酸所含氧原子的物质的量=0.5 mol×3=1.5 mol。
14.【答案】C
【解析】钠的熔点很低,加热立即熔化;钠是一种很活泼的金属,在空气中燃烧发出黄色火焰,生成淡黄色的固体过氧化钠。
15.【答案】C
【解析】CO的物质的量=0.1 mol,
H2SO4的物质的量=9.8 g÷98 g·mol-1=0.1 mol,
H2O的物质的量=1 g÷18 g·mol-1=mol,
O2的物质的量=1.6 g÷32 g·mol-1=0.05 mol。
16.【答案】(1)25 mol (2)15.8 mol·L-1
【解析】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)=≈15.8 mol·L-1。
17.【答案】(1)1.0 mol·L-1 (2)4 g
【解析】取出溶液的物质的量浓度不变,仍为1 mol·L-1,所含氢氧化钠的质量=0.1 L×1.0 mol·L-1×40 g·mol-1=4 g。
18.【答案】(1)单位体积 物质的量 cB
(2)mol·L-1
(3)cB=
(4)1 mol·L-1
【解析】化学定量分析常涉及溶液的配制和溶液浓度的计算,利用化学反应进行定量分析时,用物质的量浓度来表示溶液的组成更为方便。溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号cB表示,常用单位为mol·L-1。
19.【答案】(1)钠在煤油与水交界处反应并上下跳动,最后消失
(2)水层逐渐变红色
(3)液面下降 液面上升
(4)当漏斗中液面上升到一定高度后,打开止水夹,点燃气体,若有淡蓝色火焰产生,则证明产生的气体是氢气
【解析】(1)钠的密度比水小,比煤油大,当钠粒放入煤油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,又使钠粒上浮到煤油中。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,故大试管中液面压强增大,水会通过长颈漏斗下端进入长颈漏斗中,因而大试管中液面下降,长颈漏斗中液面上升。
(4)当长颈漏斗中液面上升到一定高度后,打开止水夹,点燃气体,若有淡蓝色火焰产生,证明气体是H2。
20.【答案】(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(2)检验纯度 用向下排空气法收集一试管氢气,用大拇指堵住试管口,移近火焰,移开大拇指点火,若听到轻微的“扑哧”声,则表明氢气纯净
(3)较多的钠与水反应放出大量的热,同时试管内H2产生过快使压强迅速增大而使试管爆炸
(4)钠的密度比水小,比苯大,落在苯、水交界处。Na与H2O反应产生的H2使钠浮起,脱离水面,反应停止;当钠表面的H2逸出,钠又回落,与水反应。如此反复,就可减慢Na与水的反应速率
【解析】
21.【答案】(1)8 72 (2)100 mL
【解析】(1)需氢氧化钠的质量=80 g×10%=8 g,需水的质量=80 g-8 g=72 g,水的体积为72 mL。
(2)因为需要的水的体积是72 mL,应选用规格为100 mL的量筒来量取所需要的水。
22.【答案】25.44% 7.7 mol·L-1
【解析】题中发生的反应为
AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3
36.5 143.5
则w(HCl)=×100%=25.44%,c(HCl)=mol·L-1=7.7 mol·L-1。
23.【答案】0.1 mol · L-1 0.125 mol · L-1
【解析】HCl+NaOH===NaCl+H2O
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
n(CaCO3)==0.001 mol
n(HCl)=2n(CaCO3)=0.002 mol
由题意知,4 mL NaOH溶液将消耗5 mL盐酸,参加反应的盐酸为25 mL-5 mL=20 mL,c(HCl)=0.1 mol · L-1。
n(NaOH)=n(HCl)=0.1 mol·L-1×0.025 L=0.0025 mol,c(NaOH)==0.125 mol · L-1或c(NaOH)==0.125 mol · L-1。
24.【答案】 (1)2.04×10-4mol·L-1 (2)7.11×10-5mol
【解析】 (1)镁离子的物质的量浓度的最大值c(Mg2+)=≈2.04×10-4mol·L-1。(2)一瓶合格的这种矿泉水中SO的物质的量最大值为≈7.11×10-5mol。
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