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2022-2023学年河北省沧州市泊头市第一中学高一上学期第一次月考化学试题含解析
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这是一份2022-2023学年河北省沧州市泊头市第一中学高一上学期第一次月考化学试题含解析,共19页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
河北省沧州市泊头市第一中学2022-2023学年高一上学期第一次月考化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是
A.《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体性质有关
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,诗句中体现的屠呦呦对青蒿素的提取属化学变化
D.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,是指石灰石的分解反应
【答案】C
【详解】A.《荷塘月色》中所描绘的月光穿过薄雾形成缕缕光束的美景与胶体的丁达尔效应有关,A正确;
B.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,涉及铁与硫酸铜生成铜的反应为置换反应,B正确;
C.屠呦呦对青蒿素的提取涉及到萃取的操作,没有生成新物质,为物理过程,不涉及化学变化,C错误;
D.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,高温煅烧石灰石,碳酸钙分解成为氧化钙和二氧化碳,D正确;
故选C。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示,则下列化学反应属于区域3的是
A.2KBr+Cl22KCl+Br2 B. 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D. CuO+COCu+CO2
【答案】D
【分析】从图中可以看出,区域3的反应属于氧化还原反应,但既不属于化合反应、分解反应,也不属于置换反应。
【详解】A.2KBr+Cl22KCl+Br2属于氧化还原反应,也属于置换反应,A不符合题意;
B.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O不属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3属于氧化还原反应,也属于化合反应,C不符合题意;
D.CuO+COCu+CO2,属于氧化还原反应,但既不属于化合反应、分解反应,也不属于置换反应,D符合题意;
故选D。
3.下列关于物质分类的正确组合是
分类
组合
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
CuO
B
NaOH
HCl
C
D
KOH
NaCl
CaO
CO
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A. 属于盐,不是碱,故A错误;
B. NaOH为碱,HCl为酸,为盐,为碱性氧化物,为酸性氧化物,故B正确;
C. 为两性氧化物,故C错误;
D. CO不是酸性氧化物,故D错误;
答案选B。
4.下列说法正确的一组是
①Na2O、MgO、Mn2O7均属于碱性氧化物
②对某待测液进行焰色反应,火焰呈现黄色,则溶液中一定含有Na+,可能含有K+
③熔融的电解质都能导电
④根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子
⑥进行焰色反应操作时,要先将铂丝放在稀硫酸中洗涤
A.①③⑤⑥ B.②③⑤ C.②⑤ D.①②④⑤
【答案】C
【详解】①Na2O、MgO是碱性氧化物,而Mn2O7与碱反应产生盐和水,属于酸性氧化物,①错误;
②对某待测液进行焰色反应,火焰呈现黄色,则溶液中一定含有Na+,但由于没有透过蓝色钴玻璃观察,以排除钠元素黄色光的干扰,因此不能确定溶液中是否含有K+,因此其中可能含有K+,也可能不含K+,②正确;
③电解质可能是离子化合物,也可能是共价化合物。若电解质为共价化合物,在熔融状态时不能发生电离,因此不能导电,③错误;
④根据分散质微粒直径大小,将分散系分为溶液、胶体和浊液,④错误;
⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴、阳离子,在电流作用下可以定向移动而形成电流,⑤正确;
⑥进行焰色反应操作时,要先将铂丝放在稀盐酸中洗涤,使其转化为沸点低的金属氯化物,在灼烧时变为气体逸出,从而可排除杂质离子的干扰,⑥错误;
综上所述可知:说法正确的是②⑤,故合理选项是C。
5.下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是
选项
目的
分离方法
原理
A
使用CCl4提取碘水中的碘
萃取分液
碘在CCl4中的溶解度较大
B
分离水和乙醇
分液
水和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中少量的NaCl杂质
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去自来水中的Fe3+以获得纯净的水
蒸发
Fe3+是难挥发或不挥发杂质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳,可用CCl4通过萃取分液的方式提取碘水中的碘,A正确;
B.水和乙醇互溶,不能通过分液的方式分离,B错误;
C.硝酸钾和氯化钠的溶解度随温度的变化不同,硝酸钾溶解度随温度变化大,可用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方式除去硝酸钾中的少量NaCl,C错误;
D.蒸发得到的是盐类物质无法得到纯净水,应该用蒸馏的方式,D错误;
故答案选A。
6.下列实验能达到实验目的的是
①分离乙醇和水
②用自来水制取蒸馏水
③从食盐水中获取氯化钠
④用排空气法收集氢气
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】①乙醇与水互溶,分离乙醇和水,不能用分液法,应使用蒸馏法,①不正确;
②自来水中溶有一些气体和可溶性固体,用自来水制取蒸馏水时,可采用蒸馏法,②正确;
③从食盐水中获取氯化钠,可采用蒸发的方法,将水蒸出,③正确;
④用排空气法收集氢气时,因为氢气的相对分子质量比空气小,可采用向下排空气法,广口瓶内导管应短进长出,④不正确;
综合以上分析,②③正确,故选B。
7.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA
②同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等
③1L2mol/L的氯化镁溶液中含氯离子为4NA
④标准状况下22.4LH2O中分子数为NA
⑤32gO2和O3混合气体中含有原子数为2NA
A.①②③ B.③④ C.①③④ D.①②③⑤
【答案】D
【详解】①氮气和氧气都是双原子分子,标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气分子的物质的量为0.5mol,含有原子数为NA,故①正确;
②同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,即体积相同的氢气和氩气物质的量相等,其所含分子数也相等,故②正确;
③1L 2mol/L的氯化镁的物质的量为2mol,氯化镁和氯离子物质的量之比为1:2,即该氯化镁溶液含氯离子4mol,氯离子为数目为4NA ,故③正确;
④标准状况下水不是气态,所以不能用气体摩尔体积计算,故④错误;
⑤若32g全部是 O2,则n(O2)=1mol,所含原子数为1mol×2×NA =2 NA,若32g全部是O3,则n(O3)=2/3mol,所含原子数为:2/3mol×3×NA =2 NA,所以不管氧气和臭氧以何种比例混合的混合气体中含有原子数为2NA,故⑤正确;正确的有①②③⑤;
故选D。
8.进行下列实验,根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
某钠盐溶于盐酸,产生了无色气体
该钠盐一定是
B
用洁净铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐溶液
C
验证碱溶液中是否含有,先加稀盐酸除去,再加溶液,有白色沉淀出现
溶液中一定含有
D
用砂纸打磨过的铝箔在空气中受热熔化,并不滴落
证明熔点高于单质
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳酸氢盐、碳酸盐均与盐酸反应生成二氧化碳,由现象可知该钠盐可能是NaHCO3,故A错误;
B.用洁净铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明溶液中一定有钠元素,可能是钠盐,也可能是氢氧化钠溶液,故B错误;
C.先加稀盐酸除去OH-,引入了氯离子,因此再加AgNO3,有白色沉淀出现,不能说明溶液中一定含有Cl-,故C错误;
D. 用砂纸打磨过的铝箔在空气中受热熔化,并不滴落,是因为加热后铝表面有生成了氧化铝薄膜,氧化铝薄膜熔点比铝高,故D正确;
故答案为D
9.下列关于CO和的说法正确的是
A.两种气体的质量相等时,CO和的分子数之比为7∶11
B.两种气体在同温同压下,CO和的密度之比为7∶11
C.两种气体的物质的量相同时,CO和的体积之比一定为1∶1
D.两种气体的原子数相同时,CO和的物质的量之比为2∶3
【答案】B
【详解】A.相同条件下,质量相等的CO和CO2它们物质的量之比为11:7,子数之比为11∶7,A错误;
B.同温同压下,气体的密度比等于摩尔质量之比=28∶44=7∶11,B正确;
C.两种气体的状态没有给出,不能确定两者的体积之比,C错误;
D.假设都是6个原子,则此时CO和的物质的量之比=3∶2,D错误;
故选B。
10.2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”中航天员介绍,他们所需的部分水是由呼吸产生的二氧化碳通过化学反应生成的,实现了循环利用,下图是该反应的示意图。下列说法正确的是
A.该反应为置换反应 B.参加反应的甲和乙分子个数比为1:3
C.甲和丙中碳元素的化合价不同 D.参加反应的甲和生成的丙质量比为1:1
【答案】C
【分析】由图可知发生的反应为CO2+4H2=CH4+2H2O,由此解析。
【详解】A. 该反应为单质与化合物反应生成两种化合物的反应,不是置换反应,故A错误;
B. CO2+4H2=CH4+2H2O ,参加反应的甲和乙分子个数比为1:4,故B错误;
C. 甲和丙中碳元素的化合价不同,分别为+4和-4价,故C正确;
D. 参加反应的甲和生成的丙质量比为44:16=11:4,故D错误;
故选C。
二、多选题
11.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述不正确的是
A.等物质的量的CO2和CO所含的分子数均为NA
B.1 mol中含有电子数为10NA
C.1 mol KClO3含有6.02×1023个Cl-
D.标准状况下,22.4 L氖气含有NA个氖原子
【答案】AC
【详解】A.CO2和CO都是由分子构成,二者的物质的量相等,但不一定都是1 mol,因此所含的分子数不一定为NA,A错误;
B.中含有10个电子,则1 mol中含有电子数为10NA,B正确;
C.KClO3是离子化合物,含有K+、,不含Cl-,故其中含有Cl-个数是0,C错误;
D.标准状况下,22.4 L氖气的物质的量是1 mol,由于氖分子是单原子分子,故1 mol氖气中含有NA个氖原子,D正确;
故合理选项是AC。
12.在标准状况下CH4、H2S、NH3均为气体,分别有①11.2LH2S②1.204×1024个NH3分子③16gCH4,下列物理量大小比较正确的是
A.体积:③>②>① B.原子总数:②>③>①
C.质量:②>③>① D.密度:①>②>③
【答案】BD
【分析】①标况下11.2LH2S,物质的量为0.5mol,质量为17g;
②1.204×1024个NH3分子,物质的量为2mol,标况下体积为44.8L,质量为34g;
③16gCH4,物质的量为1mol,标况下体积为22.4L。
【详解】A.由以上分析可知,体积:①11.2L、②44.8L、③22.4L,则②>③>①,A不正确;
B.原子总物质的量:①0.5mol×3、②2mol×4、③1mol×5,则原子总数:②>③>①,B正确;
C.质量:①17g、②34g、③16g,则②>①>③,C不正确;
D.依据阿伏加德罗定律的推论,密度之比等于相对分子质量之比,相对分子质量:①34、②17、③16、密度:①>②>③,D正确;
故选BD。
三、单选题
13.设阿伏伽德罗常数的符号为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积(L)是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则其物质的量为mol,所以混合气体的摩尔质量为,所以ng该混合气体的物质的量为=mol,标况下的体积为22.4L/mol×mol=L,故答案为D。
四、实验题
14.回答下列问题
(1)3.01×1023个CO2分子,在标准状况下其体积为_______,它与_______gH2O含有相同的氧原子数,0.4OH-的中有_______个电子。
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25,则28g该气体所含有的分子数为_______。
(3)已知a g气体XY3中含有b个原子,设阿伏加德罗常数的值为NA,气体摩尔体积为Va,则该条件下11.2L该气体的质量为_______g。
(4)已知agA和bgB恰好完全反应生成0.2molC和dgD,则C的摩尔质量为_______。
(5)把7.8克镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到8.96LH2 (标准状况)。该合金中铝和镁的物质的量之比_______。
【答案】(1) 11.2L 18 4NA(或2.408×1024)
(2)NA(或6.02×1023)
(3)
(4)5(a+b-d)g
(5)1:2
【解析】(1)
3.01×1023个CO2分子的物质的量为=0.5mol,在标准状况下其体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,它含O的物质的量为1mol,则含有相同的氧原子数的H2O为1mol,质量为18g;1个OH-中含有10个电子,则0.4molOH-中含有0.4mol×10NAmol-1=4NA(或2.408×1024)个电子。答案为:11.2L;18;4NA(或2.408×1024);
(2)
某气体在标准状况下的密度为1.25,则M=ρVm=1.25×22.4L/mol=28g/mol,28g该气体所含有的分子数为= NA(或6.02×1023)。答案为:NA(或6.02×1023);
(3)
已知a g气体XY3中含有b个原子,设阿伏加德罗常数的值为NA,则其摩尔质量为=g/mol,气体摩尔体积为Va,则该条件下11.2L该气体的质量为=g。答案为:;
(4)
已知agA和bgB恰好完全反应生成0.2molC和dgD,依据质量守恒定律,生成C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为=5(a+b-d)g。答案为:5(a+b-d)g;
(5)
n(H2)==0.4mol,设Mg的物质的量为x,依据关系式:Mg——H2、2Al——3H2,可得出Al的物质的量为,则24x+27×=7.8,x=0.1mol,=0.2mol,该合金中铝和镁的物质的量之比0.1mol:0.2mol=1:2。答案为:1:2。
15.通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,以下是实验室制备精盐的实验方案:
Ⅰ、实验方案中②③④步通常采用以下三种试剂,a:Na2CO3溶液;b:BaCl2溶液;c:NaOH溶液,加入试剂不合理的顺序是( )
A c b a B b c a C b a c D c a b
Ⅱ、如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,该实验方案中:
(1)在第⑤步操作中要用到的装置是图中的________(填字母),玻璃棒的作用是___;图中B选项中使用的玻璃仪器名称_______。
(2)第⑦步操作的名称是__________,所用到的实验装置是上图中的_______(填字母),其中用于盛放溶液的仪器名称是______;
(3)检验SO是否除尽的操作方法是_______;
(4)为提高精盐的产率,第⑤步操作后应对沉淀加以洗涤,请简要描述洗涤的方法是:______;
【答案】 D C 引流 分液漏斗和烧杯 蒸发结晶 D 蒸发皿 取少量上层清液置于试管中滴加BaCl2溶液(或在上层清液中继续滴加BaCl2溶液),若无白色沉淀生成,则已除尽 向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀物,待水流完后,重复2-3次
【分析】由题给流程可知,将粗盐溶于水配成溶液后,过滤除去泥沙,向滤液中先后加入过量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液和碳酸钠溶液,将溶液中氯化钙、氯化镁、硫酸钠转化为沉淀,注意碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液之后加入,目的是除去过量的氯化钡溶液,防止溶液中含有杂质离子钡离子;过滤除去滤渣,向滤液中加入稀盐酸,与过量的氢氧化钠和碳酸钠反应得到氯化钠溶液,蒸发氯化钠溶液得到氯化钠固体。
【详解】Ⅰ、加入氢氧化钠溶液的目的是将溶液中的氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,加入氯化钡溶液的目的是将溶液中硫酸钠转化为硫酸钡沉淀,加入碳酸钠溶液的目的是将溶液中的氯化钙和过量的氯化钡转化为碳酸钙和碳酸钡沉淀,若先加入碳酸钠溶液,后加入氯化钡溶液,溶液中会含有杂质离子钡离子,则正确的加入试剂顺序为cba或bca或bac,若顺序为cab,不能将过量的钡离子除去,D符合题意,故答案为:D;
Ⅱ、(1)在第⑤步操作为过滤,题给实验装置中C为过滤装置;过滤时,玻璃棒起引流的作用,防止加入过滤器中的溶液飞溅,图中B装置为分液装置,使用的玻璃仪器为分液漏斗和烧杯,故答案为:C;引流;分液漏斗和烧杯;
(2)第⑦步操作为蒸发结晶,题给实验装置中D为蒸发装置,盛放溶液的仪器为蒸发皿,故答案为:蒸发结晶;D;蒸发皿;
(3)若溶液中硫酸根离子除尽,向上层清液中加入氯化钡溶液,不会生成硫酸钡白色沉淀,则检验硫酸根离子是否除尽的操作方法是取少量上层清液置于试管中滴加BaCl2溶液(或在上层清液中继续滴加BaCl2溶液),若无白色沉淀生成,则已除尽,故答案为:取少量上层清液置于试管中滴加BaCl2溶液(或在上层清液中继续滴加BaCl2溶液),若无白色沉淀生成,则已除尽;
(4)洗涤沉淀的操作为向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀物,待水自然流完后,重复操作2-3次,故答案为:向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀物,待水流完后,重复2-3次。
五、填空题
16.现有以下物质:①NaOH溶液;②液氨;③BaCO3固体;④熔融KHSO4;⑤Fe(OH)3胶体:⑥铝;⑦CO2;⑧CH3COOH;⑨蔗糖晶体
请回答下列问题:
(1)以上物质中属于混合物的是_______(填序号),以上物质中属于电解质的是_______(填序号);以上纯净物中能导电的是_______(填序号)。
(2)写出④的电离方程式_______
(3)写出①和⑥反应的化学方程式_______
(4)在①溶液中缓缓通入过量的CO2可生成酸式盐,写出反应的化学方程式_______。
(5)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,即制得Fe(OH)3胶体。写出该反应的化学方程式_______。
(6)下列叙述错误的是_______(填标号)。
A.雾属于胶体,能产生丁达尔效应
B.用盐卤点豆腐与胶体性质有关
C.无法从颜色上区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
D.工业静电除尘装置是根据胶体的性质设计的
【答案】(1) ①⑤ ③④⑧ ④⑥
(2)KHSO4(熔融)=K++
(3)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(4)NaOH+CO2=NaHCO3
(5)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(6)C
【解析】(1)
①NaOH溶液中含有自由移动的离子而能导电;该物质属于混合物,不是化合物,因此既不属于电解质,也不属于非电解质;
②液氨是液态NH3,是由NH3分子构成的纯净物,其中不含自由移动的离子,不导电,属于非电解质;
③BaCO3固体是由离子构成的离子化合物,属于纯净物;在熔融状态下能导电,属于电解质,固体时离子不能自由移动,因此不导电;
④熔融KHSO4中含有自由移动的离子,因此能导电,属于电解质;
⑤Fe(OH)3胶体属于混合物,其中含有自由移动的带电离子而能导电,由于胶体属于混合物,不是纯净物,因此既不是电解质,也不是非电解质;
⑥铝是金属单质,其中含有自由移动的电子,因此能导电,由于不属于化合物,因此既不属于电解质,也不是非电解质;
⑦CO2是由分子构成的共价化合物,属于纯净物,不能电离出自由移动的离子,因此不导电,在水溶液中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电,属于非电解质;
⑧CH3COOH是由分子构成的共价化合物,纯净物;该物质由分子构成,其中无自由移动的离子,因此不能导电;溶于水后在水分子作用下能电离出自由移动的离子而导电,属于电解质;
⑨蔗糖是由分子构成的化合物,属于纯净物,不能电离出自由移动的离子,因此不导电;在水溶液中和熔融状态下都不能因自身发生电离而导电,属于非电解质。
综上所述可知:以上物质中属于混合物的是①⑤;以上物质中属于电解质的是③④⑧;以上纯净物中能导电的是④⑥;
(2)
④是熔融KHSO4,其在熔融状态下电离产生K+、,电离方程式为:KHSO4(熔融)=K++;
(3)
①是NaOH溶液,⑥是铝,二者反应产生NaAlO2、H2,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(4)
①是NaOH溶液,向其中缓缓通入CO2气体至过量生成酸式盐NaHCO3,该反应的化学方程式为:NaOH+CO2=NaHCO3;
(5)
在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,即制得Fe(OH)3胶体。该反应的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
(6)
A.雾属于胶体,能使光线发生散射作用而沿直线传播,因此能够产生丁达尔效应,A正确;
B.用盐卤点豆腐是胶体发生聚沉现象,与胶体性质有关,B正确;
C.FeCl3溶液显黄色,而Fe(OH)3胶体显红褐色,因此二者颜色不相同,故从物质颜色上可以区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体,C错误;
D.工业静电除尘装置是根据胶体的电泳及聚沉性质而设计的,D正确;
故合理选项是C。
六、计算题
17.玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
①3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
②(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6之间)
③S+K2SO3K2S2O3
(1)以上于氧化还原反应的有_______(填写序号)
(2)0.480 g硫单质与n mol热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则n=_______。
(3)2.560 g硫单质与0.06 mol热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=_______。
臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性,实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧;3O22O3,回答下列问题:
(4)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为_______(保留一位小数);
(5)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为_______L;
(6)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后(气态全部参与反应),粉末的质量变为21.6 g,则原混合气中臭氧的体积分数为_______。该混合气体对氢气的相对密度为_______。
【答案】(1)①②③
(2)0.03 mol
(3)3
(4)35.6 g/mol
(5)3
(6) 50% 20
【解析】(1)
在上述三个反应中元素的化合价都发生了变化,因此这三个反应都属于氧化还原反应,即属于氧化还原反应的反应序号是①②③;
(2)
0.480 g S的物质的量n(S)=,根据反应①3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O中物质反应转化关系可知n(KOH)=2n(S),属于若二者恰好发生该反应只生成K2S和K2SO3,则n(KOH)=2n(S)=2×0.015 mol=0.03 mol;
(3)
若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3,由原子守恒可知反应的化学方程式为:(2x+2)S+6KOH2K2Sx+K2S2O3+3H2O,2.560 g硫单质的物质的量n(S)=,n(KOH)=0.06 mol,n(S):n(KOH)=0.08 mol:0.06 mol=(2x+2):6,解得x=3;
(4)
假设原有O2的物质的量n(O2)=1 mol,发生反应的O2的物质的量n(O2)=1 mol×30%=0.3 mol,根据方程式3O22O3可知反应生成O3的物质的量n(O3)=0.2 mol,此时混合气体的物质的量n(总)=(1-0.3) mol+0.2 mol=0.9 mol,则混合气体平均摩尔质量M==35.6 g/mol;
(5)
根据方程式3O22O3可知:每有3体积O2反应,得到2体积O3,反应后气体体积会减小1体积。现在反应后气体体积减小了△V=(8 L-6.5 L)=1.5 L,故其中含有O3的体积为V(O3)=2△V=2×1.5 L=3 L;
(6)
0.896 L混合气体的物质的量n==0.04 mol,反应后固体质量增重21.6 g-20 g=1.6 g,气态全部参与反应,设氧气、臭氧的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者总质量、总物质的量,则有x+y=0.04 mol,32x+48 y=1.6 g解得x=0.02 mol, y=0.02 mol,故臭氧的体积分数为,混合气体平均相对分子质量M=,H2的摩尔质量是2 g/mol,故该混合气体对氢气的相对密度D=。
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