山东省泰安新泰市第一中学(东校)2023-2024学年高一上学期第一次质量检测化学试题(Word版附解析)
展开说明:本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上,书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
可能用到的相对原子质量:H-l C-l2 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cu-64 Ba-137 Ag-108 Cl-35.5 He-4
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学科学的形成、发展与应用过程中,下列科学家与其成就不相对应的是( )
A. 英国科学家波义尔提出化学元素的概念
B. 法国科学家拉瓦锡提出原子论
C. 意大利科学家阿伏加德罗提出分子学说
D. 我国科学家屠呦呦发现了青蒿素,有效降低了疟疾患者的死亡率
【答案】B
【解析】
【详解】A、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,据此判断.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,选项A正确;
B、1774年法国化学家拉瓦锡通过实验得出了一个重要的结论:空气是由氧气和氮气组成的,英国的科学家道尔顿创立了近代原子学说,选项B错误;
C、阿伏伽德罗在化学学科中的主要成就,是提出了分子学说,选项C正确;
D、2015年10月,我国女科学家屠呦呦,因发现了青蒿素,可以有效降低疟疾患者的死亡率,获得诺贝尔生理学或医学奖,选项D正确。
答案选B。
2. 下列叙述正确的是
①氯气、液氯、氯水是同一种物质,均可以储存在钢瓶中
②二氧化碳不支持燃烧,金属钠着火可用二氧化碳灭火器扑灭
③将Na和Na2O2分别放入饱和澄清石灰水中,均会有白色沉淀生成并有无色气体放出
④Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物都是Na2CO3
⑤新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
⑥漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
⑦含有氯元素的物质都呈黄绿色,均有毒
⑧钠、氢气都能在氯气中燃烧产生白色烟雾
A. ②④⑦B. ①③⑧C. ③④⑤D. ①②⑧
【答案】C
【解析】
【详解】①氯水含有氯气和水、次氯酸多种物质,为混合物,液氯和氯气为同种物质,只含有Cl2一种微粒,是纯净物;氯水中含有氢离子,能够腐蚀钢瓶,不能用钢瓶储存,①错误;
②金属钠着火燃烧产物Na2O2能够与CO2反应产生O2,导致金属钠燃烧加剧,因此不可用二氧化碳灭火器扑灭,②错误;
③钠与水反应生成H2、NaOH,反应消耗水,反应放出热量,导致Ca(OH)2溶解度降低而析出Ca(OH)2固体,因此会有白色沉淀生成并有无色气体放出;Na2O2与水反应生成O2、NaOH,反应消耗水,反应放出热量,导致Ca(OH)2溶解度降低而析出Ca(OH)2固体,所以也会有白色沉淀生成并有无色气体放出,③正确;
④Na2O2和Na2O长期置于空气中,与可求中的水反应产生NaOH,NaOH吸水潮解析出NaOH溶液,NaOH溶液吸收空气中的CO2反应产生Na2CO3,故最终都生成碳酸钠,产物相同,④正确;
⑤新制氯水含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以新制氯水可以使干燥的有色布条褪色,⑤正确;
⑥漂白粉在空气中久置变质,是因为其中的Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O反应生成CaCO3,⑥错误;
⑦含有氯元素的物质不都呈黄绿色,不都有毒,如氯化钠是白色固体,⑦错误;
⑧钠在氯气中燃烧生成氯化钠固体小颗粒,现象产生白烟;氢气都能在氯气中燃烧生成白雾,⑧错误;
综上所述可知:说法正确的序号是③④⑤,故合理选项是C。
3. 下列情况下所采取的灭火方法,不恰当的是
A. 电器因短路起火时,用水浇灭B. 钠着火用沙土盖灭
C. 炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖D. 用液态二氧化碳灭火器扑灭图书档案等火灾
【答案】A
【解析】
【详解】A.水会导电能引起触电等危险,电器因短路起火时,不可用水浇灭,A错误;
B.Na着火会生成Na2O2,不能使用水或CO2扑灭,需使用沙土盖灭,B正确;
C.炒菜时油锅着火,立即盖上锅盖以隔绝空气达到灭火目的,C正确;
D. 二氧化碳是一种灭火剂、且室温下呈气态,液态二氧化碳灭火器可用于扑灭图书档案等火灾,D正确;
答案选A。
4. 下列叙述错误的个数是
①摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量
②2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍
③在同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
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
⑤HCl的摩尔质量是36.5
⑥在一定的温度和压强下,各种气体的摩尔体积相等
⑦1 ml氦气的原子数为2NA
A. 3B. 4C. 5D. 6
【答案】C
【解析】
【详解】①摩尔是衡量微观粒子多少的物理量——物质的量的单位,①错误;
②摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量相同,②错误;
③在同温同体积时,气体的物质的量越大,则单位体积内气体分子数就越多,气体的压强就越大,③正确;
④两种物质的物质的量相同,若它们的存在状态都不是气体,则它们在标准状况下的体积不相同,④错误;
⑤HCl的摩尔质量是36.5 g/ml,⑤错误;
⑥在一定的温度和压强下,气体分子之间距离相同,则各种气体的摩尔体积相等,⑥正确;
⑦氦气是单原子分子,所以1 ml氦气的原子数为NA,⑦错误;
则上述说法中错误的是①②④⑤⑦,共5个,故合理选项是C。
5. 设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 ml 固体中含离子总数为
B. 10 g 46%的乙醇()水溶液中所含H原子数为
C. 常温下,4.6 g 和组成的混合气体中所含原子数为
D. 0.1 ml⋅L 溶液中数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na2O2由钠离子和过氧根离子构成,则1 ml Na2O2中,含有阴阳离子总数为3NA,A错误;
B.除溶质乙醇分子中含有H原子外,溶剂水分子中也含有大量H原子,故10 g 46%的乙醇(C2H5OH)水溶液中所含H原子数大于0.6NA,B错误;
C.NO2和N2O4的最简式均为NO2,故4.6g混合物中含有的NO2的物质的量为0.1ml,则含有0.3NA个氧原子,C正确;
D.溶液体积未知,无法计算,D错误;
故选C。
6. 在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是
A. CO分子数比CO2分子数少
B. 甲容器的体积比乙容器的体积小
C. CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D. 甲中CO的密度比乙中CO2的密度小
【答案】D
【解析】
【分析】温度、压强相同条件下,气体摩尔体积相等,根据n=知,相同质量时其物质的量之比等于其摩尔质量的反比,CO、CO2的摩尔质量分别是28g/ml、44g/ml,所以二者的物质的量之比=44g/ml:28g/ml=11:7,据此分析解答。
【详解】A.根据N=nNA知,二者的分子数之比等于其物质的量之比为11:7,所以CO分子数多,故A错误;
B.根据V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲的体积比乙大,故B错误;
C.温度和压强相等,其气体摩尔体积相等,所以二者的气体摩尔体积相等,故C错误;
D.ρ=知,在相同条件下,其密度之比等于摩尔质量之比,所以甲中CO的密度比乙中CO2的密度小,故D正确;
故选D。
【点睛】同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,称为阿伏加德罗定律,又叫四同定律,也叫五同定律(五同指同温、同压、同体积、同分子个数、同物质的量)。其推论有(1)同温同压下,V1/V2=n1/n2;(2)同温同体积时,P1/P2=n1/n2=N1/N2;(3)同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1;(4)同温同压时,M1/M2=ρ1/ρ2。在进行物质的量的有关计算时,特别要注意气体摩尔体积的使用条件,即只能适用于气体,且只有在标准状况下,气体的摩尔体积才是22.4L/ml。
7. 将28 g CO气体在1 ml的氧气中燃烧后,所得的气体通过足量Na2O2固体中反应后,下列说法不正确的是
A. CO与氧气反应,只消耗了0.5 ml氧气
B. 充分反应后Na2O2固体质量增加了28 g
C. 通过以上两步反应后余下氧气物质的量为1 ml
D. 若2 8g H2替代28 g CO发生上述反应,则Na2O2固体质量增加2 g
【答案】D
【解析】
【分析】28g CO气体的物质的量为=1ml,在1ml的氧气中燃烧后,2CO+O22CO2,生成1ml二氧化碳,剩余0.5ml氧气,通过足量Na2O2固体发生的反应为2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,据此分析解答。
【详解】A.根据上述分析,CO与氧气反应,只消耗了0.5ml氧气,故A正确;
B.2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,充分反应后Na2O2固体质量的增加量与CO的质量相等,为28 g,故B正确;
C.2CO+O22CO2,2Na2O2 +2CO2 = 2Na2CO3 + O2,通过以上两步反应,余下氧气的量不变,物质的量仍为1ml,故C正确;
D.2gH2的物质的量为=14ml,燃烧生成水后与过氧化钠反应,2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑,Na2O2固体质量的增加量等于氢气的质量,为28g,故D错误;
故答案为D。
8. 一定条件下,将50mL的CO2和N2的混合气体通过足量的过氧化钠粉末,充分反应后得到相同状况下的气体30mL,则原混合气体中CO2的体积分数为
A. 80%B. 44%C. 33.3%D. 20%
【答案】A
【解析】
【详解】根据可知生成的氧气体积是二氧化碳体积的一半,设二氧化碳体积为x mL,氮气的体积为(50-x)mL,则生成氧气的体积为0.5x mL,列出等式:,解得40,则原混合气体中二氧化碳体积分数:,答案选A;
9. 在两个容积相同的容器中,一个盛有N2气体,另一个盛有C2H4和CO的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有几项
(1)分子数;(2)原子数;(3)质量;(4)中子数;(5)密度;(6)气体摩尔体积;(7)气体平均摩尔质量
A. 4项B. 5项C. 6项D. 3项
【答案】B
【解析】
【详解】(1)根据阿伏伽德罗定律可知:在同温同压下,在两个容积相同的容器中,两容器内的气体分子数相等,(1)正确;
(2)根据(1)分析可知:两个容器中气体分子数相等,但由于N2、CO是双原子分子,但C2H4分子中含有6个原子,因此两个容器中原子数目一定不相等,(2)错误;
(3)N2、C2H4和CO的相对分子质量都是28,因此两个容器中气体分子数目相等,则气体的物质的量相等,因此两容器内的气体质量一定相等,(3)正确;
(4)两个容器中气体分子数目相等,但其中含有的中子数目不一定相等,(4)错误;
(5)两个容器的容积相等,气体的质量相等,则根据密度定义式可知气体的密度一定相等,(5)正确;
(6)在同温同压下,气体分子之间距离相等,气体分子数目相等,则气体摩尔体积也相等,(6)正确;
(7)两个容器中气体的相对分子质量相等,则在相同条件下气体平均摩尔质量也相等,(7)正确;
综上所述可知:说法正确的是(1)(3)(5)(6)(7),共5项,故合理选项B。
10. NaH是有机合成中用途很广泛的物质。已知NaH遇水蒸气剧烈反应,某小组设计如图实验装置制备NaH,下列说法错误的是
A. 安全漏斗的作用是“液封”
B. 装置A中的试剂是稀硫酸和粗锌
C. 装置B中的试剂是浓硫酸
D. 实验开始后先点燃C处酒精灯,再启动A中反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入液体后,部分液体存于漏斗上部弯管中起液封作用,避免氢气从漏斗中逸出,故A正确;
B.稀硫酸与粗锌反应生成氢气,用于后续与Na的反应,故B正确;
C.B是干燥氢气的装置,B中试剂应该为浓硫酸,故C正确;
D.先启动A中反应,利用生成的氢气将装置中的空气排出,防止钠与氧气反应,后点燃C处酒精灯,故D错误;
故选D。
【点睛】本题的易错点为D,要注意装置内有空气,需要先排除装置中的空气,再点燃C处酒精灯。
二、不定项选择题:本题共5小题,共20分。在每小题给出的四个选项中有1~2个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作或装置正确且能达到实验目的的是
A. 实验I稀释浓硫酸
B. 利用装置II收集氯气
C. 利用装置III验证Na和水反应是否为放热反应
D. 图IV中:若气球膨胀,证明Cl2可与NaOH反应
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于浓硫酸密度比水大,且浓硫酸溶于水会放出大量热,为防止混合时酸滴飞溅,浓硫酸稀释时应该将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓加入水中,并不断搅动,使热量迅速扩散,A错误;
B.Cl2的密度比空气大,应该使用向上排空气的方法收集,B错误;
C.若Na与水反应放出热量,会导致试管中的空气受热体积膨胀,U形管中的红墨水左侧液面下降,右侧液面上升,故可以利用装置III验证Na和水反应是否为放热反应,C正确;
D.图IV中:若气球膨胀,说明烧瓶中气体压强减小,证明Cl2可与NaOH反应,导致烧瓶中气体的物质的量减少,右侧可以证明Cl2可与NaOH反应,D正确;
故合理选项是CD。
12. 一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球(如图),下列说法中正确的是
A. 气球①中装的是CH4
B. 气球①和气球③中气体分子数相等
C. 气球①和气球④中气体物质量之比为4∶1
D. 气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据,,则气体体积与摩尔质量成反比,因此气球①中装的是SO2,故A错误;
B.根据,得到气球①中分子数比气球③中气体分子数少,故B错误;
C.气球①装的是SO2,气球④装的是CH4,根据,,气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4,故C错误;
D.气球③装的是O2,气球④装的是CH4,根据密度之比等于摩尔质量之比,因此气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,故D正确。
综上所述,答案为D。
13. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 1 ml NH所含质子数为10NA
B. 同密度同体积不同温度的CO与N2所含的原子数相同
C. NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为16:1
D. 标准状况下,11.2 L乙醇(C2H5OH)的质量为23 g
【答案】BC
【解析】
【详解】A.1mlNH所含质子数为11NA,故A错误;
B.同密度同体积不同温度的CO与N2质量相等,CO与N2的摩尔质量相等,根据n=可知,质量相同的CO与N2的物质的量相等,CO与N2分子均含有2个原子,则二者含有原子数目相等,故B正确;
C.NA个氧分子的物质的量为1ml,质量为32g;NA个氢分子的物质的量为1ml,质量为2g,质量比是16:1,故C正确;
D.标准状况下,乙醇不是气体,11.2 L乙醇的物质的量不是0.5ml,故D错误;
故选BC。
14. 将pH传感器、氯离子传感器、氧气传感器分别插入盛有氯水的广口瓶中,用强光照氯水,测得的实验数据如图所示。下列说法正确的是
A. 由图甲可推知新制氯水需避光保存,光照会使氯水的酸性增强
B. 由图乙可推知新制的氯水中无氯离子,而久置的氯水中则含氯离子
C. 由图丙可推知光照可催化水分解
D. 由图甲、乙、丙可知新制的氯水所含成分少,而久置的氯水所含成分多
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图甲可推知光照氯水溶液中增大,溶液的酸性增强,所以新制氯水需避光保存,光照会使氯水的酸性增强,A正确;
B.新制氯水和久置氯水中均含有,B错误;
C.由图丙可推知光照可促使氯水中HClO分解,而不是催化水分解,C错误;
D.新制氯水含有、HClO、、、、、等粒子,根据甲乙丙可知久置氯水由于次氯酸见光易分解生成HCl和,最终溶液中只含有、、、,所以新制的氯水所含成分多,而久置的氯水所含成分少,D错误;
故合理选项是A。
15. 下列叙述正确的是
A. 同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等
B. 任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等
C. 1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
D. 一氧化碳气体和氮气,若温度压强相同,则这两种气体的密度一定相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.虽然同温同压下,气体摩尔体积相同,但该物质不一定是气体,所以其物质的量不一定相同,A错误;
B.物质的量和分子数成正比,因此物质的量相同,气体分子数一定相等,B正确;
C.温度和压强未知,所以气体摩尔体积不一定相同,导致无法比较两种气体的质量,C错误;
D.根据PV=nRT可知,温度和压强相同,气体体积与物质的量成正比,根据质量公式推导,气体密度与气体摩尔质量成正比,因此两气体摩尔质量相等,所以一氧化碳气体和氮气气体密度相等,D正确。
答案为BD。
三、非选择题(共60分)
16. 回答下列问题:
(1)在标准状况下,由CO和组成的混合气体为6.72L,质量为12 g,此混合物中CO和物质的量之比是_______,混合气体的平均相对分子质量是_______。
(2)0.2 g 、8.8 g 组成的混合气体其密度是同样条件下的密度的_______倍。
(3)某气体在标准状况下的密度为1.25g·L,则28g该气体所含有的分子数为_______。
(4)某金属氯化物的摩尔质量为133.5 g·ml,取该金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量溶液完全反应,生成86.1 g白色沉淀。则金属M的摩尔质量为_______。
(5)某元素的一个原子的质量为a g,一个原子的质量为b g,阿伏加德罗常数为,则该原子的相对原子质量数值可表示为_______或_______。
【答案】(1) ①. 1 ②. 40
(2)15 (3)或
(4)27 g/ml
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
假设混合气体中CO、CO2的物质的量分别是x、y,则根据气体在标准状况下体积为6.72 L,可知x+y=;根据二者质量关系可得:28x+44y=12 g,解得x=0.075 ml,y=0.225 ml,所以n(CO):n(CO2)=1:3;混合气体的平均摩尔质量M=,所以混合气体的相对分子质量是40。
【小问2详解】
混合气体的质量是m=0.2 g+8.8 g=9.0 g,0.2 g H2物质的量n(H2)=;8.8 g CO2的物质的量n(CO2)=,气体的物质的量为n=0.1 ml+0.2 ml=0.3 ml,所以混合气体的平均摩尔质量M=,气体的平均相对分子质量为30,根据密度ρ=,可知在相同体积下混合气体的密度比等于气体的相对分子质量的比,故该混合气体是同样条件下H2的密度的。
【小问3详解】
某气体在标准状况下的密度为1.25 g·L-1 ,则在标准状况下1 ml气体的质量m=1.25 g·L-1 ×22.4 L/ml=28 g,即该气体的摩尔质量M=28 g/ml,则28 g该气体的物质的量是1 ml,其中所含有的分子数为或。
【小问4详解】
金属氯化物26.7 g配成水溶液,与足量AgNO3溶液完全反应,生成86.1 g即=0.6 ml AgCl白色沉淀,所以氯离子的物质的量是0.6 ml,金属氯化物MClx的摩尔质量为133.5 g/ml,该金属氯化物质量是26.7 g,物质的量为=0.2 ml,解得x=3,所以金属M的摩尔质量为133.5 g/ml-(35.5 g/ml×3)=27 g/ml。
【小问5详解】
某元素一个原子的质量为ag,一个12C原子质量为bg,则该元素的相对原子质量数值为或者aNA。
17. 实验室需要0.1 ml/L NaOH溶液450 mL和0.5 ml/L硫酸溶液480 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如下图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是_______(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器有_______(填仪器名称)。
(2)配制0.1 ml/L NaOH溶液时,其正确操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次)_______。
A.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
B.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
C.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2 cm处
D.准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约30 mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
E.将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500 mL的容量瓶中
F.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
(3)配制0.1 ml/L NaOH溶液时,在实验中其他操作均正确,若定容时仰视容量瓶刻度线,则所配溶液浓度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)配制0.5 ml/L硫酸溶液480 mL时,所需量取质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为_______。
(5)配制0.5 ml/L硫酸溶液时,在实验中其他操作均正确,若用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线,则所配溶液浓度_______。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)配制0.1 ml/L NaOH溶液时,所需称取NaOH的质量_______g。
【答案】(1) ①. AC ②. 玻璃棒烧杯500 mL容量瓶
(2)DEFCBA (3)偏低
(4)13.6ml (5)偏大
(6)2.0
【解析】
【小问1详解】
由固体溶质配制一定物质的量浓度的溶液时,需要托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,由稀释浓溶液配制一定物质的量浓度的溶液时,还需要量筒。根据所给仪器,肯定不需要圆底烧瓶、分液漏斗,故选A、C,还需要用到烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶。
【小问2详解】
配制步骤有计算、称量(量取)、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,若溶质为固体,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品;若溶质为液体,一般用量筒量取。然后在烧杯中溶解,冷却后转移到相应规格的容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,故顺序为DEFCBA。
【小问3详解】
若定容时仰视容量瓶刻度线,加水过多,则所配溶液浓度偏低。
【小问4详解】
浓硫酸的浓度c= =18.4ml/L,根据浓硫酸稀释前后溶质的物质的量不变,设浓硫酸的体积为V,所以18.4ml/L×V=0.5ml/L×0.5L,V=0.0136L=13.6mL;
【小问5详解】
若用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线,硫酸两区过多,则所配溶液浓度偏大。
【小问6详解】
配制0.1 ml/L NaOH溶液时,用500 mL容量瓶,所需称取NaOH的质量m=cVM=0.1mlL×0.5L×40g/ml=2.0g。
18. 某实验小组用如图装置制备家用消毒液,并探究其性质。反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5 mL分别进行了如图实验:
(1)写出制备消毒液的化学方程式:_______。
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去,为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有_______性。
(3)该小组由操作b获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
①操作b中溶液变成黄绿色的原因:_______(用化学方程式表示)。
②有人认为由操作b获得上述结论并不严谨。需要进一步确认此结论的实验方案是_______。
【答案】(1)
(2) ①. 5 mL、 ②. 漂白
(3) ①. ②. 取洗气瓶中溶液5 mL,向其中逐滴加入稀,观察溶液是否逐渐变为黄绿色
【解析】
【小问1详解】
氯气可与氢氧化钠溶液反应制取消毒液,制备消毒液化学方程式:。
【小问2详解】
结合前面操作实验,取5 mL、,NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞,溶液变红,30min后褪色。获得结论:此实验小组制备的消毒液具有漂白性。
【小问3详解】
①次氯酸钠和盐酸反应生成氯气,故操作b中溶液变成黄绿色的原因。
②结合氯气颜色进行分析,需要进一步确认此结论的实验方案是取洗气瓶中溶液5 mL,向其中逐滴加入稀,观察溶液是否逐渐变为黄绿色。
19. 化学物质丰富多彩,化学反应千变万化,而常见物质之间的反应往往“隐藏着某些反应机理”。学校化学兴趣小组对过氧化钠参与的某些反应进行了初步探究。该小组设计如图实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
步骤1:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开弹簧夹,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
请回答下列问题:
(1)装置①中反应的化学方程式是_______。
(2)装置②中盛放的试剂及作用是_______③中的试剂是_______。
(3)本实验预期现象是_______。
(4)有同学提出质疑,认为上述实验即使观察到木条复燃,也不能证明有水存在时,是过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应,其理由是_______。
(5)本小组还进一步探究了与反应,实验如下:
下列有关说法不正确的是_______。
A. 实验ⅰ中发生反应的化学方程式为
B. 实验ⅲ中做分解反应的催化剂
C. 本实验可以说明与反应有生成
D. 本实验可以说明使酚酞试液褪色的是
【答案】(1)
(2) ①. 饱和溶液、吸收挥发出来的HCl ②. 浓硫酸
(3)步骤1带火星木条不复燃,步骤2带火星木条复燃
(4)气体中有水,水也可与反应产生,使木条复燃 (5)D
【解析】
【分析】验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”,则实验中变量为水,①反应生成二氧化碳,通过②除去氯化氢、通过③浓硫酸干燥后通过过氧化钠观察现象,然后与潮湿二氧化碳直接通过过氧化钠观察现象对比得出结论。
【小问1详解】
装置①碳酸钙和稀盐酸生成氯化钙、水、二氧化碳,反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
【小问2详解】
生成二氧化碳含有挥发的氯化氢气体,装置②中饱和碳酸氢钠溶液可以吸收挥发出来的HCl,故装置②中的试剂是饱和NaHCO3溶液;实验验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”,本实验预期现象是步骤1带火星木条不复燃,步骤2带火星木条复燃,则装置③中的试剂是浓硫酸,可以干燥二氧化碳气体;
【小问3详解】
结合分析可知本实验预期现象是步骤1带火星木条不复燃,步骤2带火星木条复燃;
【小问4详解】
气体中有水,水也可与反应产生,使木条复燃,因此上述实验即使观察到木条复燃,也不能证明有水存在时,是过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应;
【小问5详解】
A. 实验i中过氧化钠与水发生反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,A正确;
B. 实验iii中加入MnO2后迅速产生气泡,则MnO2做H2O2分解反应的催化剂,B正确;
C. 通过实验iii中加入MnO2前后产生气泡的速率可判断本实验可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成,C正确;
D. 对比ⅳ可知使酚酞试液褪色可能是H2O2,D错误;
选D。
20. 室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,分别向A、B两室充入、的混合气体和1 ml空气,此时活塞的位置如图所AB示。
(1)A室混合气体的物质的量为_______,所含分子总数为_______。
(2)若将、的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复原温度后,活塞右滑停留于容器的中央。则原来、的体积之比可能为_______。
(3)若实验测得A室混合气体的质量为34 g,则该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的_______倍。将A室、的混合气体点燃引爆,恢复原温度后,最终活塞停留的位置在_______刻度,容器内气体压强与反应前气体压强之比为_______。
【答案】(1) ①. 2 ml ②. 或
(2)5∶1、1∶2 (3) ①. 4.25 ②. 2 ③. 1∶2
【解析】
【小问1详解】
根据阿伏伽德罗定律的推论,同温同压,气体的体积比等于物质的量比,B室内有1ml气体,则A室混合气体的物质的量为2ml。所含分子总数为或。
【小问2详解】
反应前左右两室的体积之比为2:1,则左右两室中气体物质的量之比为2:1,反应后活塞处于中央,两室体积相等,则两室中气体的物质的量相等,空气的物质的量为1ml,则右室剩余的气体为1ml,反应前氢气、氧气总物质的量为2ml,参加反应的气体总物质的量为2ml-1ml=1ml,根据,可知消耗mlH2、O2,若氢气过量,则O2为ml,H2为1ml+ml=ml,故H2、O2的体积之比为5:1;若氧气过量,H2为ml,则O2为1ml+ml=ml,H2、O2的体积之比为1:2。
【小问3详解】
实验测得A室混合气体的质量为34 g,则混合气体的平均摩尔质量为,该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度倍。A室混合气体共2ml、质量为34 g,设n(H2)=x、n(O2)=y,,解得x=y=1ml,若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆,发生反应,消耗氢气、氧气分别为1ml、0.5m,多余氧气0.5ml,恢复原温度即室温后,水呈液态,AB两室最终压强相等、气体体积之比等于其物质的量之比,所以AB两室气体体积之比为0.5ml:1ml= 1:2,最终活塞停留的位置在2刻度、则反应后该条件下0.5ml气体占体积与反应前1ml气体的体积相同,则反应后容器内气体压强与反应前气体压强之比为1:2。
操作
现象
a.测溶液pH,并向其中滴加2滴酚酞
,溶液变红,5 min后褪色
b.向其中逐滴加入盐酸
溶液逐渐变成黄绿色
操作
现象
取_______NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞
溶液变红,30min后褪色
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