第1章
认识化学科学
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一、选择题(本大题共15小题,其中1~10小题为单项选择题,只有一项是符合题目要求的,11~15题为不定项选择题,每小题有一个或两个选项符合题意。)
1.下列关于物质的量浓度的表述正确的是( )
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.当1
L水吸收22.4
L氨气时所得氨水的浓度不是1
mol·L-1,当22.4
L氨气溶于水制得1
L氨水时,其浓度是1
mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的混合溶液中,如果Na+和SO的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.250
g胆矾溶于水得到1
L溶液,所得CuSO4溶液的物质的量浓度为1
mol·L-1
2.将2.3
g金属钠在空气中燃烧,生成纯净物X。将X溶于水形成200
mL溶液Y。下列叙述一定正确的是( )
A.X的物质的量是0.1
mol
B.X与水反应生成0.56
L气体
C.Y溶液的物质的量浓度是0.5
mol·L-1
D.0.1
mol
CuSO4可与Y溶液完全反应
3.下列说法正确的是( )
①钠燃烧时发出黄色的火焰
②过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物
③过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作气体的干燥剂
④过氧化钠中阴阳离子个数比1∶1
⑤钠是一种很强的还原剂,钠可以把锆、铌等金属从它们的卤化物的水溶液中置换出来
⑥Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等
⑦可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
⑧将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中,最终溶液均为红色
A.①②⑤⑦
B.①⑦
C.①②⑤⑧
D.①⑧
4.关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
( )
A.常温常压下,28
g
N2中所含原子个数为NA
B.标准状况下,5.6
L煤油含有的分子数为0.25NA
C.常温常压下,2
mol·L-1
MgCl2溶液中,含有Cl-的个数为0.4NA
D.标准状况下,11.2
L
H2在氧气中完全燃烧后得到的产物的分子数为0.5NA
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
( )
A.17
g
OH-所含电子数为9NA
B.等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA
C.23
g
Na中含有的电子数为11NA
D.1
L
0.1
mol·L-1的硫酸中含氧原子的数目为0.4NA
7.配制一定物质的量浓度的硫酸,不需要的仪器是
( )
A
B
C
D
8.0.5
L
1
mol/L
FeCl3溶液与0.2
L
1
mol/L
KCl溶液中的Cl-的物质的量之比为
( )
A.15∶2 B.5∶2
C.3∶1 D.1∶3
9.下列说法正确的是
( )
A.22.4
L任何气体的物质的量均为1
mol
B.0.2
mol
H2和0.8
mol
CO2组成的混合物气体在标准状况下的体积约为22.4
L
C.标准状况下,1
mol任何物质的体积约为22.4
L
D.22.4
L
CO2和18
g
H2O所含的分子数目相等
10.下列说法不正确的是
( )
A.用氯气制漂白粉的主要目的是使其转变为较稳定、便于贮存的Ca(ClO)2
B.漂白粉中的Ca(ClO)2和CaCl2都具有漂白性
C.漂白粉与84消毒液的杀菌消毒原理相似
D.工业上漂白粉由氯气通入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]制得
11.浓盐酸和Ca(ClO)2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反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是
( )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
12.认真分析物质的量浓度的概念及其定义式并思考,下列溶液中溶质的物质的量浓度为1
mol·L-1的是( )
A.将40
g
NaOH溶解于1
L水中
B.将标准状况下22.4
L氯化氢气体溶于水配成1
L溶液
C.将1
L
10
mol·L-1的浓盐酸与9
L水混合
D.将10
g
NaOH溶解于水中配成250
mL溶液
13.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1
mol
NH3所含原子数为4NA
B.0.2
mol
H2O所含的氢原子数为0.2NA
C.0.1
mol
CH4所含的电子数为NA
D.46
g
NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
14.下列说法中错误的是( )
A.从1
L
1
mol/L的NaCl溶液中取出10
mL,其浓度仍是1
mol·L-1
B.制成0.5
L
10
mol/L的盐酸,需要氯化氢气体224
L(标准状况)
C.0.5
L
2
mol/L
BaCl2溶液中,Ba2+和Cl-总数约为3×6.02×1023
D.10
g
98%硫酸(密度为1.84
g/cm3)与10
mL
18.4
mol/L硫酸的浓度是不同的
15.下列叙述中不正确的是( )
A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O是白色固体,二者都能与水反应生成NaOH
B.钠投入盐酸中,钠先与水反应
C.将钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中,溶液变为红色
D.2
g
H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收,Na2O2固体增重2
g
二、非选择题(本大题共5小题)
16.如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞试液的水,使水位达到B端管口,然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针,此时Na掉入水中。回答下列问题:
(1)钠与水反应的化学方程式为____________________。
(2)钠与水反应的现象有很多,不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是____________________________________。
②能证明钠的熔点低的现象是________________________________________。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是____________________________________。
④能证明有气体产生的现象是A端液面________(填“上升”“下降”或“不变”,下同),B端液面________。
17.一定量的H2在Cl2中燃烧,所得混合物用100
mL
3
mol/L的
NaOH溶液(密度为1.12
g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物
质的量为0.05
mol。
(1)原NaOH溶液:所含NaOH的物质的量是________mol,NaOH的质量分数是________。
(2)写出上述所有化学反应的方程式________,所得溶液中NaCl的物质的量为________mol。
(3)能不能确定H2全部发生了化学反应________(填写“能”或“不能”)。
(4)同温同压下,Cl2与H2的体积比V(Cl2)∶V(H2)=________。
18.今有11.2
g铁与500
mL的盐酸恰好完全反应。
求:(1)在标准状况下,生成氢气的体积是多少升?
(2)反应前,盐酸的物质的量浓度是多少?
19.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发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是_______________________________________________,
b过程中的化学方程式为___________________________________________。
(3)a过程中的化学方程式为________________________________________。
20.某校在世界禁毒日的宣传板报有这样一则内容:“摇头丸”是一种人工合成毒品,具有兴奋和致幻作用,会严重破坏人体的中枢神经,具有很强的精神依赖性,上瘾后难以戒断,半年内复吸率高达95%以上。合成“摇头丸”的一种重要物质为苯丙胺。
(1)苯丙胺的摩尔质量为多少?
(2)0.5
mol苯丙胺中含有多少个氢原子?
(3)270
g苯丙胺的物质的量是多少?其中含有碳元素的质量是多少?
参考答案与部分解析
一、选择题(本大题共15小题,其中1~10小题为单项选择题,只有一项是符合题目要求的,11~15题为不定项选择题,每小题有一个或两个选项符合题意。)
1.D
解析:A项,没有指明溶液的体积,无法计算物质的量,错误;B项,没有指明标准状况,22.4
L氨气的物质的量不一定是1
mol,错误;C项,根据溶液中的电荷守恒知,Na+和SO的物质的量相等时,K+和Cl-的物质的量浓度一定不相等,错误;D项,250
g胆矾中硫酸铜的物质的量是1
mol,所以其物质的量浓度为1
mol·L-1,正确。
2.C
解析:金属钠在空气中燃烧、X与水反应的化学方程式如下:2Na+O2Na2O2
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2.3
g金属钠的物质的量是0.1
mol,它燃烧生成0.05
mol
Na2O2。0.05
mol
Na2O2与H2O反应生成0.1
mol
NaOH和0.025
mol
O2,A项错。0.025
mol
O2的体积不一定是0.56
L(未知温度和压强),B项错。0.1
mol
NaOH形成的200
mL溶液的物质的量浓度是0.5
mol·L-1,C项正确。2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,0.1
mol
NaOH只能与0.05
mol
CuSO4反应,D项错。
3.B
解析:①钠燃烧时会发生焰色反应,火焰呈黄色,①正确;②过氧化钠与酸反应不仅生成盐和水,还生成O2,故Na2O2不是碱性氧化物,②错误;③Na2O2与水反应生成O2,会引入新杂质,③错误;④Na2O2中含有Na+和O,所以过氧化钠(Na2O2)中阴阳离子个数比为1∶2,④错误;⑤钠是一种很强的还原剂,能够与水反应,故不能把锆、铌等金属从它们的卤化物的水溶液中置换成单质,⑤错误;⑥根据2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O2分别与CO2和水反应产生相同量的O2时,需要CO2和水的物质的量相等,质量不相等,⑥错误;⑦Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,故可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2,⑦正确;⑧将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞试液中,二者都生成NaOH,因为Na2O2具有强氧化性,所以最终加Na2O的酚酞溶液为红色,而加Na2O2的酚酞溶液变无色,⑧错误。
4.B
解析: 钠的硬度小,实验室可用小刀切割,故A错误;钠的焰色反应为黄色,在空气中加热反应可生成Na2O2,故B正确;金属钠在空气中燃烧,生成过氧化钠,故C错误;钠的熔点低,与水反应放出的热量可使钠熔化成闪亮的小球,故D错误。
5.D
解析:A项,28
g氮气的物质的量为1
mol,而氮气为双原子分子,故1
mol氮气中含2NA个原子,所以错误;B项,标准状况下,煤油是液态,因此其物质的量不是0.25
mol,所以错误;C项,没有给出溶液的体积,因此无法计算氯化镁的物质的量,所以错误。
6.C
解析:17
g
OH-的物质的量为1
mol,每个OH-中含10个电子,则电子总数为10NA,故A错误;等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子的物质的量相等,但是体积和浓度数值不明确,无法计算微粒数目结果,故B错误;23
g
Na的物质的量为=1
mol,含有的电子数为11NA,故C正确;硫酸的溶剂为水,水中也含有氧原子,故氧原子数目无法计算,故D错误。
7.C
8.A
9.B
10.B
解析:漂白粉主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,其中有效成分为Ca(ClO)2,CaCl2不具有漂白性,故B错误。
11.A
解析:久置漂白粉中会含有因变质生成的CaCO3,当与浓盐酸反应时,CaCO3则会与HCl反应生成CO2,制得的Cl2中还含有挥发出的HCl和少量H2O,A项正确。
12.BD
解析: 虽然40
g
NaOH的物质的量为1
mol,但水的体积不等于溶液的体积,A项错误;标准状况下22.4
L
HCl
是1
mol,溶液的体积为1
L,物质的量浓度是1
mol·L-1,B项正确;1
L
10
mol·L-1的浓盐酸中溶质的物质的量为10
mol,但与9
L水混合后溶液的体积不等于10
L,C项错误;10
g
NaOH的物质的量为n===0.25
mol,则溶液的物质的量浓度为c===1
mol·L-1,D项正确。
13.AC
解析: 1个NH3分子含有4个原子,则1
mol
NH3
含4NA个原子,A项正确;1
mol
H2O中含氢原子2NA,0.2
mol
H2O中含氢原子0.4NA,B项错误;1
mol
CH4
含10
mol电子,故0.1
mol
CH4所含电子数为NA,C项正确;NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46
g·mol-1至92
g·mol-1之间,故46
g两者的混合物,其物质的量小于1
mol,D项错误。
14.BD
解析:溶液为均一、稳定的分散系,从1
L
1
mol/L的NaCl溶液中取出10
mL,其浓度仍是1
mol/L,故A正确;n(HCl)=0.5
L×10
mol/L=5
mol,结合V=nVm=5
mol×22.4
L/mol=112
L,故B错误;0.5
L
2
mol/L
BaCl2溶液中,n(BaCl2)=0.5
L×2
mol/L=1
mol,Ba2+和Cl-总数约为3×6.02×1023,故C正确;98%硫酸(密度为1.84
g/cm3)的物质的量浓度c==
18.4
mol/L,二者浓度相等,故D错误。
15.BC
解析:过氧化钠是淡黄色固体,与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧化钠是白色固体,与水反应生成氢氧化钠,故A正确;盐酸中氢离子浓度大于水中氢离子浓度,则将钠投入盐酸中,钠先与盐酸反应,故B错误;钠与水反应生成的氢氧化钠使紫色石蕊溶液变为蓝色,故C错误;氢气在氧气中燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O2
2H2O,反应生成的水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2H2O+2Na2O2
4NaOH+O2↑,将两个化学方程式相加可得H2+Na2O2
2NaOH,由此可知Na2O2固体增重2
g,故D正确。
二、非选择题(本大题共5小题)
16.(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (2)①钠浮在水面上 ②钠熔化为光亮的小球 ③溶液呈红色 ④上升 下降
解析:(1)钠与水反应生成NaOH和H2。(2)①钠浮在水面上,证明钠的密度比水小。②钠熔化为光亮的小球,证明钠的熔点低。③反应后溶液呈红色,证明有氢氧化钠生成。④B端压强增大,液面下降,A端液面上升,证明有气体生成。
17.(1)0.3 10.7%
(2)H2+Cl2点燃,2HCl、HCl+NaOH===NaCl+H2O、Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 0.25
(3)能 (4)3∶2
解析:(1)n(NaOH)=0.1
L×3
mol/L=0.3
mol,
m(NaOH)=0.3
mol×40
g/mol=12
g,
m[NaOH(aq)]=100
mL×1.12
g/mL=112
g,
ω(NaOH)=×100%≈10.7%。
(2)H2与Cl2发生反应:
H2+Cl2点燃,2HCl
HCl与NaOH发生反应:
HCl+NaOH===NaCl+H2O
溶液中有NaClO生成,则还发生化学反应:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
n(NaOH)===0.3
mol,n(NaClO)=0.05
mol,则n(NaCl)=0.3
mol-0.05
mol=0.25
mol。
(3)在NaOH溶液中有Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,所以H2全部发生了化学反应。
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O生成的NaClO为0.05
mol,则反应的Cl2为0.05
mol,生成的NaCl为0.05
mol。
反应H2+Cl2点燃,2HCl、HCl+NaOH===NaCl+H2O生成的NaCl的物质的量为0.25
mol-0.05
mol=0.2
mol,则参加反应H2+Cl2点燃,2HCl的Cl2、H2各为0.1
mol。
在同温同压下,V(Cl2)∶V(H2)=n(Cl2)∶n(H2)=(0.05
mol+0.1
mol)∶0.1
mol=3∶2。
18.(1)4.48
L (2)0.8
mol·L-1
解析:(1)n(Fe)==0.2
mol。
Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
1
2
1
0.2
mol
n(HCl)
n(H2)
==。
n(HCl)=0.4
mol,n(H2)=0.2
mol,
V(H2)=0.2
mol×22.4
L·mol-1=4.48
L。
(2)c(HCl)==0.8
mol·L-1。
19.(1)d (2)有白色沉淀生成
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
(3)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
解析:氯水中有多种成分,故兼有多种成分的性质。
(1)氯水中含HClO分子,能漂白石蕊溶液。
(2)氯水中含有Cl-,遇Ag+产生白色沉淀;氯水中含有H+,遇CO能产生CO2。
(3)氯水中含有Cl2,能与Fe2+反应生成Fe3+。
20.(1)C9H13N的相对分子质量为12×9+1×13+14×1=135,所以其摩尔质量为135
g·mol-1。
(2)由于苯丙胺的分子式为C9H13N,每个苯丙胺分子含有13个氢原子,因此0.5
mol苯丙胺中含氢原子个数约为6.5
mol×6.02×1023mol-1=3.913×1024。
(3)n==2
mol,则含有碳原子的物质的量为2
mol×9=18
mol,因此碳元素的质量为18
mol×12
g·mol-1=216
g。