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鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 认识化学科学本章综合与测试课后复习题
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 认识化学科学本章综合与测试课后复习题，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021北京人大附中高一第一次检测)下列科研成果不是由我国发明创造的是( )
A.黑火药和造纸
B.发现元素周期律
C.发现青蒿素
D.第一次人工合成具有生理活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
2.(2021山东师大附中高一质量检测)下列说法中,不正确的是( )
A.氯气是一种黄绿色有毒气体,密度比空气大
B.氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂
C.铁丝在氯气中燃烧,产生白烟
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾
3.已知Fe(OH)3呈红褐色,下列关于钠的反应现象的叙述中,不正确的是( )
4.(2021山东青岛二中高一月考)下列叙述中错误的个数是 ( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②浓度为1 ml·L-1的NaCl溶液的含义是1 L水中含有1 ml NaCl
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④1 ml水分子中含有2 ml氢分子和1 ml氧原子
⑤H2O的摩尔质量为18 g
A.2B.3C.4D.5
5.下列说法正确的是( )
A.实验室中金属钠通常保存在煤油中,实验中有少量的金属钠剩余时不可放回原试剂瓶
B.次氯酸盐是常用漂白剂和消毒剂的有效成分,漂白剂和消毒剂的有效期较短,不宜长期保存
C.酒精、钠等着火,可以用干粉灭火器扑灭
D.如果发生氯气泄漏,可用蘸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻,向上风口或地势高的地方转移
6.(2020江西南昌第二中学高一上月考)在甲、乙两个容积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体,两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是 ( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的容积比乙容器的容积小
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
7.28 g CO气体在1 ml氧气中燃烧后,所得的气体通过足量Na2O2固体并充分反应,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28 g
C.发生以上两步反应后,剩余氧气的物质的量为0.5 ml
D.若用2 g H2替代28 g CO发生上述反应,则Na2O2固体质量增加2 g
8.(2021山东六校高一阶段性联考)设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA
B.标准状况下2 ml SO3的体积为44.8 L
C.常温下,4.6 g NO2和N2O4组成的混合气体中所含原子数为0.3NA
D.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中Na+数为0.2NA
实验室用溶质质量分数为36.5%、密度为1.20 g·cm-3的浓盐酸配制0.10 ml·
L-1的稀盐酸500 mL,其操作步骤可分解为以下几步:
①用量筒量取浓盐酸,注入烧杯中,加水稀释,并用玻璃棒搅拌
②用适量蒸馏水分三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次的洗涤液都移入容量瓶中
③将稀释后的盐酸小心地用玻璃棒引流转移到容量瓶里
④检查容量瓶是否漏水
⑤将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近刻度线1~2 cm处
⑥盖紧瓶塞,振荡,摇匀溶液
⑦用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水至液面最低点恰好与刻度线相切
下列叙述正确的是( )
A.正确的操作顺序:④①②③⑤⑦⑥
B.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管将多余的水吸出
C.用量筒量取浓盐酸时可选择100 mL的量筒
D.将浓盐酸在烧杯中稀释后必须冷却至室温再移液
10.(2020天津南开中学滨海生态城学校高一上期中)下列说法正确的是( )
①将Na2O2投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝后褪色
②将Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等
④取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰增重b g,据此可测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
⑤区别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
⑥NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠着火可以用它来灭火
⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3杂质,可配制成溶液,然后通入过量的CO2,再降温结晶得NaHCO3
A.②③④B.②⑤⑦
C.①②⑦D.③④⑥
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题
有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021山东青岛第五十八中学高一月考)下列说法中不正确的是( )
A.Na2O和Na2O2都能与水反应生成碱,且都是化合反应
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封保存
C.Na2O2能与水反应生成碱,所以Na2O2是碱性氧化物
D.若氯气发生泄漏,可以用浸有Na2CO3水溶液的毛巾捂住口鼻,并向高处跑
12.已知a g气体XY3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Vm L/ml,则该条件下11.2 L该气体的质量为( )
g g
C.2aNAb gD.aNA2b g
13.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积减小(同温、同压下测定),且有气体剩余。若将原混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是( )
①粉末中一定有Na2O、Na2O2和NaHCO3
②粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
③粉末中一定不含有Na2O2和NaCl
④无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl
A.①②B.②③
C.③④D.①④
14.制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该产品中Na2O的质量分数,其操作流程和实验数据如图:
7.75 g Na2O产品固体称量得固体9.35 g
该氧化钠产品中Na2O的质量分数为( )
A.20%B.60%
C.80%D.25%
15.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。下列结论不正确的是( )
A.原混合气体所含氧原子总数为0.6NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48 L
C.原混合气体的平均摩尔质量为32 g·ml-1
D.原混合气体中CO和CO2的体积之比为2∶1
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是 和 。
(5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则两种气体的物质的量之和为 ml,CO占总体积的 %。
(6)在一定温度下,一定量的元素A的气态氢化物AH3,在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两种气态单质,此时容器的体积变为原来的74,则A单质的分子式为 。
17.(2020安徽蚌埠二中高一上期中)(14分)现用溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制480 mL 0.5 ml·L-1的稀硫酸。可供选择的仪器如图所示:
请回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制上述溶液肯定不需要的是 (填序号),还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)使用容量瓶之前必须进行的操作是 。
(3)经计算,需浓硫酸的体积为 mL(保留1位小数)。现有①10 mL、
②20 mL、③50 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是 (填序号)。
(4)配制溶液时,一般可分为以下几个步骤:①量取,②计算,③稀释,④摇匀,⑤转移,⑥洗涤,⑦定容;其正确的操作顺序为②→①→③→ (填序号)。
(5)在配制过程中,其他操作都正确,下列操作使所配溶液浓度偏高的是 (填序号)。
①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的硫酸溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
⑤定容时俯视刻度线
18.(10分)(1)某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉,该厂出厂产品的使用说明如下:
使用说明
【主要成分】次氯酸钙、氯化钙
【用途用量】取漂白粉2~3 g,水1 000 g,配成溶液,将病人用具浸泡其中5~10分钟。如需要,浓度可提高,时间可延长。
【注意事项】密封避光保存于阴凉处,随配随用,有腐蚀性,少与手接触。
①漂白粉长期露置在空气中会变质,写出漂白粉变质过程中涉及的化学方程式: ; 。
②某实验室研究员将一定量完全变质后的漂白粉溶于水,向其中加入足量稀硝酸,收集到标准状况下448 mL气体,则该漂白粉变质前所含有效成分的质量为 (假设漂白粉中的其他成分不与硝酸反应)。
(2)将14 g Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应后,生成标准状况下的气体1.12 L,所得溶液的体积为400 mL。试计算:原混合物中Na2O的质量为 g,所得溶液中Na+的物质的量浓度为 。
19.(2021江苏扬州中学高一阶段测试)(12分)试完成下列有关物质的量的相关计算:
(1)将质量比为14∶15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为 ,该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)3.4 g NH3与标准状况下的 L H2S含有相同数目的氢原子。
(3)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分,当左边充入1 ml N2,右边充入CO和CO2的混合气体共18 g时,隔板处于如下图位置(左、右两侧温度相同)。则右侧混合气体中碳原子与氧原子的个数之比为 。
(4)硫酸溶液、氨水的密度与所加水量的关系如图所示(水的密度为1 g/mL),请根据图中信息,回答下列问题:
已知溶质质量分数为a%的氨水物质的量浓度为5 ml/L,则溶质质量分数为2a%的氨水的物质的量浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)10 ml/L;已知
6 ml/L的硫酸溶液密度为ρ1 g/mL,3 ml/L的硫酸溶液密度为ρ2 g/mL,100 g浓度为6 ml/L的硫酸溶液与 mL水混合,可使硫酸的物质的量浓度减小到
3 ml·L-1。(用含ρ1、ρ2的式子表示)
(5)有一硫酸和硝酸的混合溶液,取出其中的10 mL,加入足量BaCl2溶液可得白色沉淀9.32 g;另取10 mL该混合溶液,与25 mL 4 ml/L的NaOH溶液恰好完全中和。则混合溶液中c(H2SO4)= ,c(HNO3)= 。
20.(2020北京第二十二中学高一期中)(12分)钠及其化合物有非常重要的用途。
(1)①钠的化学性质非常活泼。画出钠原子结构示意图: 。
②钠与水反应的实验过程如图a、b、c所示。
将图b中的现象与解释用直线连接起来。
实验现象 解释
钠熔成小球产生了气体钠四处游动,嘶嘶作响钠的密度比水小
钠浮在水面上钠与水反应放热且钠的熔点低
③图c所示滴入酚酞试液后溶液变红,说明溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。
④钠与水反应的化学方程式是 。
(2)过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源。写出过氧化钠与水反应的化学方程式: ,与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(3)为探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,某同学设计了如下实验:
加热一段时间后, (填“A”或“B”)中澄清石灰水变浑浊,写出试管中发生反应的化学方程式: 。
(4)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。含有氮元素、钾元素、磷元素的某些盐可以作为化肥使用。
①联合制碱法所制得的“碱”是指 (填化学式)。
②在ⅰ~ⅲ所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
③根据图示,将化学方程式补充完整:
NH3+CO2+ + NaHCO3↓+NH4Cl
④下列说法中,正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用
b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.溶液B中一定含有Na+、NH4+、Cl-
答案全解全析
本章达标检测
1.B 黑火药、造纸、指南针、印刷术是中国古代的四大发明,故A不选;1869年,俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律,故B选;中国科学家屠呦呦发现了抗疟药青蒿素,故C不选;1965年,中国科学家成功地合成了结晶牛胰岛素,在世界上首次实现了具有生理活性的蛋白质的人工合成,故D不选。
2.C 氯气是一种黄绿色的、密度比空气大的有毒气体,故A正确;氯气与氢氧化钙反应生成水、氯化钙和次氯酸钙,所以氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂,故B正确;铁丝在Cl2中燃烧,产生棕黄色的烟,故C错误;纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成HCl,产生苍白色火焰,生成的氯化氢遇到水蒸气在集气瓶口形成白雾,故D正确。
3.A 切开钠,钠与空气中的氧气反应生成氧化钠,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色,A项不正确;把小块钠投入硫酸铁溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀,故可观察到的现象为钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀,B项正确;把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,溶液过饱和而析出NaOH固体,故可观察到的现象为钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊,C项正确;把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中,钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟(氯化钠),D项正确。
4.D 摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,故①错误;浓度为1 ml·L-1的NaCl溶液的含义是1 L NaCl溶液中含有1 ml NaCl,故②错误;阿伏加德罗常数近似为6.02×1023 ml-1,故③错误;水分子中只有氢原子和氧原子,不存在氢分子,1 ml水分子中含有2 ml氢原子和1 ml氧原子,故④错误;H2O的摩尔质量为18 g/ml,故⑤错误。
5.B 钠与水、氧气反应,实验时剩余的钠应放回原试剂瓶中,故A错误;次氯酸盐能够与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解,所以以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂的有效期较短,不宜长期保存,故B正确;钠着火不能用干粉灭火器扑灭,故C错误;氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用蘸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻,故D错误。
6.D 根据n=m/M可知,相同质量时物质的量与摩尔质量成反比,CO、CO2的摩尔质量分别是28 g/ml、44 g/ml,所以二者的物质的量之比为44∶28=11∶7,则根据n=N/NA可知,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,A错误;根据n=V/Vm可知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲容器的容积比乙容器的容积大,B错误;温度和压强相等,气体摩尔体积相等,C错误;根据ρ=M/Vm可知,相同条件下,气体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,D正确。
7.C 由反应2CO+O2 2CO2可知,28 g CO与氧气反应,只消耗了0.5 ml氧气,故A正确;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;2CO+O2 2CO2,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,发生以上两步反应后,剩余氧气的物质的量为1 ml,故C错误;2 g H2的物质的量为2 g2 g/ml=1 ml,与0.5 ml O2反应生成水,水与过氧化钠反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,Na2O2固体质量的增加量等于氢气的质量,为
2 g,故D正确。
C 1 ml Na2O2固体中含过氧根离子数目为NA,含钠离子数目为2NA,共3NA,故A错误;SO3在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算其体积,故B错误;常温下,4.6 g NO2和N2O4组成的混合气体可看作全由4.6 g NO2组成,所含有分子数为0.1NA,原子数为0.3NA,故C正确;0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中Na+浓度为
0.2 ml·L-1,但是溶液体积未知,所以Na+的物质的量不能确定,故D错误。
D 配制步骤:计算→量取→稀释、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签,正确的操作顺序为④①③②⑤⑦⑥,故A错误;定容时,若加水超过刻度线,用胶头滴管将多余的水吸出,所配溶液浓度偏小,故B错误;溶质质量分数为36.5%,密度为1.20 g·cm-3的浓盐酸的浓度为1 000×36.5%×1.2036.5 ml·L-1=12.00 ml·L-1,配制
0.10 ml·L-1的稀盐酸500 mL,需要该浓盐酸的体积为0.10ml·L-1×0.50 L12.00ml·L-1≈0.004 2 L=4.2 mL,应该选用5 mL的量筒,故C错误。
10.C ①Na2O2与水反应生成NaOH使溶液显碱性,所以溶液先变为蓝色,又由于过氧化钠具有强氧化性,能使有色物质褪色,所以溶液又褪色,正确;②Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,因此二者都能与水反应生成NaOH,正确;③质量相等的NaHCO3与Na2CO3中含有的C元素质量不相等,所以二者分别与足量盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量不相等,错误;④碱石灰既能吸收CO2,也能吸收水蒸气,因此不能根据碱石灰增加的质量测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,错误;⑤Ca(OH)2与NaHCO3溶液、Na2CO3溶液都能反应产生CaCO3白色沉淀,故不能用Ca(OH)2溶液鉴别二者,错误;⑥NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O,金属钠着火时产生的Na2O2与CO2、H2O反应均可产生氧气,因此不能用干粉灭火剂灭火,⑥错误;⑦Na2CO3与CO2、H2O发生反应生成NaHCO3,所以NaHCO3粉末中混有Na2CO3,可配制成溶液,然后通入过量的CO2,再降温结晶得NaHCO3,⑦正确。
11.AC 过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,不属于化合反应,故A错误;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与空气中的水、二氧化碳反应生成HClO,HClO见光易分解,应密封保存,故B正确;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠不属于碱性氧化物,故C错误;氯气的密度比空气大,氯气可与碱性物质反应,所以有大量的氯气泄漏时,可以用浸有Na2CO3水溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑,故D正确。
12.A a g气体XY3含有b个原子,N(XY3)=b4,则n(XY3)=b4NA ml,M(XY3)=agb4NAml=4aNAb g/ml,该条件下11.2 L该气体的物质的量为11.2 LVmL/ml=11.2Vm ml,其质量为11.2Vm ml×4aNAb g/ml=44.8aNAbVm g,故选A。
13.D 向混合物中加入足量的盐酸,有气体放出,与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3或NaHCO3(生成CO2),X通过NaOH溶液后体积减小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2一定存在,Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,过氧化钠与分解产生的二氧化碳、水反应产生氧气,此过程会使粉末质量减小,而实际剩余固体的质量大于原混合粉末的质量,原因是发生了反应:2Na2O+O2 2Na2O2;综上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl,即正确的是①④。
14.C 设样品中Na2O的质量为x,则:
2Na2O+O2 2Na2O2 质量增加
124 g 32 g
x 9.35 g-7.75 g=1.6 g
124 g∶32 g=x∶1.6 g,解得x=6.2 g。
所以该样品中Na2O的质量分数为6.2 g7.75 g×100%=80%。
15.CD 设混合气体中CO的物质的量为x ml,CO2的物质的量为y ml,根据混合气体的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4①;混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L·ml-1=0.4 ml,所以x+y=0.4②;由①②可得x=0.2、y=0.2。原混合气体所含氧原子总数为0.6NA,故A正确;CO2能与NaOH反应,所以气球内收集到的气体为CO,标准状况下体积为0.2 ml×22.4 L·ml-1=4.48 L,故B正确;14.4 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.4 ml,混合气体的平均摩尔质量为14.4 g0.4ml=36 g·ml-1,故C错误;相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,所以二者体积之比为1∶1,故D错误。
16.答案 (1)64 (2)30 g/ml (3)44 g/ml
(4)2a+32ba+b g/ml 32(a+b)16a+b g/ml (5)1.75 45.9 (6)A4
解析 (1)标准状况下,672 mL气体的物质的量为0.03 ml,气体的摩尔质量为1.92 g÷0.03 ml=64 g/ml,则该气体的相对分子质量为64。
(2)在同温同压条件下,气体体积之比等于物质的量之比,设CH4、A气体的质量均为m g,则15∶8=mg16 g/ml∶mgM(A),计算得出M(A)=30 g/ml。
(3)在同温同体积条件下,压强之比等于物质的量之比,即4∶11=agM(A)∶ag16 g/ml,计算得出M(A)=44 g/ml。
(4)平均摩尔质量为M=mn,相同条件下,氢气和氧气的体积比为a∶b,物质的量之比为a∶b,二者平均摩尔质量为2a+32ba+b g/ml;质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,物质的量之比为a2∶b32=16a∶b,平均摩尔质量为16a×2+32b16a+b g/ml=32(a+b)16a+b g/ml。
(5)标准状况下,39.2 L CO和CO2的混合气体的物质的量为39.2 L22.4 L/ml=1.75 ml,设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x ml、y ml,则28x+44y=61x+y=1.75,计算得出x=1,y=0.75,即混合气体中CO的物质的量为1 ml,CO2的物质的量为
0.75 ml,1 ml CO的质量为28 g/ml×1 ml=28 g,则混合气体中CO的质量分数为28 g61 g×100%≈45.9%。
(6)AH3分解完毕,容器的体积变为原来的74,因为在恒温恒压的条件下,体积与气体分子数成正比,所以气体分子数也为原来的74;AH3完全分解为两种气态单质,其中一种必然为H2,另一种设为Am,则mAH3 Am+3m2H2,m×74=1+3m2,解得m=4,则A单质的分子式为A4。
17.答案 (1)BE 胶头滴管、玻璃棒 (2)检查容量瓶是否漏水
(3)13.6 ② (4)⑤→⑥→⑦→④ (5)①②⑤
解析 (1)用浓硫酸配制480 mL 0.5 ml·L-1的稀硫酸,一般用量筒量取浓硫酸,在烧杯中稀释,冷却后转移到500 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流;定容时当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加;故需要的仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、烧杯、500 mL容量瓶,用不到的仪器有托盘天平、分液漏斗,还缺少的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒。(2)容量瓶使用前应检查是否漏水。(3)溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为1 000×1.84×98%98 ml·
L-1=18.4 ml·L-1;设需要浓硫酸的体积为V,根据稀释前后溶质的物质的量不变可得18.4 ml·L-1×V=0.5 L×0.5 ml·L-1,解得V≈0.013 6 L=13.6 mL,所以应选择20 mL量筒。(4)用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸的步骤有计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,所以正确的操作顺序为②→①→③→⑤→⑥→⑦→④。(5)①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,导致溶质物质的量偏大,所配溶液浓度偏高;②稀释后的硫酸溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,对溶液浓度无影响;④定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低;⑤定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;故选①②⑤。
18.答案 (1)①Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO 2HClO 2HCl+O2↑ ②2.86 g (2)6.2 1 ml·L-1
解析 (1)①漂白粉长期露置在空气中会与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸,且次氯酸不稳定。②漂白粉若完全变质,有效成分Ca(ClO)2会转化为CaCO3,加入硝酸会发生反应:CaCO3+2HNO3 Ca(NO3)2+CO2↑+H2O;二氧化碳的物质的量为448×10-322.4 ml=0.02 ml,消耗碳酸钙的物质的量为0.02 ml,则漂白粉变质前所含Ca(ClO)2的物质的量为0.02 ml,质量为0.02 ml×143 g·ml-1=2.86 g。
将Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、Na2O+H2O 2NaOH,生成的氧气的物质的量为1.12 L22.4 L·ml-1=
0.05 ml,则n(Na2O2)=0.05 ml×2=0.1 ml,m(Na2O2)=0.1 ml×78 g·ml-1=
7.8 g,m(Na2O)=14 g-7.8 g=6.2 g,n(Na2O)=6.2 g62 g·ml-1=0.1 ml;所得溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)+2n(Na2O)=2×(0.1 ml+0.1 ml)=0.4 ml,c(Na+)=0.4ml0.4 L=
1 ml·L-1。
19.答案 (1)1∶1 29 g/ml (2)6.72 (3)2∶3 (4)小于 200ρ2ρ1-100 (5)4 ml/L 2 ml/L
解析 (1)由混合气体中N2和NO的质量比为14∶15可知,N2和NO的物质的量之比为14 g28 g/ml∶15 g30 g/ml=1∶1,混合气体的平均摩尔质量为12×28 g/ml+12×30 g/ml=29 g/ml。
(2)1个氨气分子中含有3个氢原子,1个硫化氢分子中含有2个氢原子,设3.4 g氨气与标准状况下的V L硫化氢含有相同数目的氢原子,可得3.4 g17 g/ml×3=VL22.4 L/ml×2,解得V=6.72。
由阿伏加德罗定律可知,相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,设一氧化碳和二氧化碳混合气体的物质的量为n,由隔板左右两侧容器的体积比可得
1 ml∶n=23∶13,解得n=0.5 ml;设混合气体中一氧化碳的物质的量为x,由混合气体的质量为18 g可得28 g/ml×x+44 g/ml×(0.5 ml-x)=18 g,解得x=0.25 ml,则混合气体中碳原子与氧原子的个数之比为(0.25+0.25)ml∶(0.25+0.25×2)ml=2∶3。
(4)设溶质质量分数为a%的氨水的密度为d1 g/mL,由氨水的物质的量浓度为5 ml/L可得1 000×d1×a%17 ml/L=5 ml/L,设溶质质量分数为2a%的氨水的密度为d2 g/mL、物质的量浓度为c ml/L,可得1 000×d2×2a%17 ml/L=c ml/L,两式相比可得c=10d2d1,由氨水浓度越大密度越小可知d2d1<1,则c<10;设需要水的体积为x mL,由题意可知混合后所得的3 ml/L硫酸溶液的质量为(100+x)g,由稀释定律可得:100+xρ2×10-3 L×3 ml/L=100ρ1×10-3 L×6 ml/L,解得x=200ρ2ρ1-100。
(5)由加入足量BaCl2溶液可得硫酸钡白色沉淀9.32 g可知,10 mL混合溶液中硫酸的物质的量为9.32 g233 g/ml=0.04 ml,则硫酸的浓度为 L=4 ml/L;由10 mL该混合溶液与25 mL 4 ml/L的NaOH溶液恰好完全中和可知,硝酸的物质的量为(4 ml/L×0.025 L-0.04 ml×2)=0.02 ml,则硝酸的浓度为 L=2 ml/L。
20.答案 (1)① ②钠熔成小球——钠与水反应放热且钠的熔点低 钠四处游动,嘶嘶作响——产生了气体 钠浮在水面上——钠的密度比水小 ③碱 ④2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 (3)B 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O (4)①Na2CO3 ②ⅰ和ⅲ ③NaCl H2O ④abc
解析 (1)①钠原子结构示意图为。②钠熔成小球是由于钠与水反应放热且钠的熔点低;钠四处游动,嘶嘶作响,是由于反应产生了气体;钠浮在水面上是由于钠的密度比水小。③滴入酚酞试液后变红,说明溶液呈碱性。④钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。
(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。
(3)Na2CO3稳定,受热不分解,NaHCO3不稳定,受热分解产生CO2气体,化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(4)①联合制碱法所制得的“碱”是指纯碱Na2CO3。②在ⅰ~ⅲ所涉及的操作方法中,包含过滤的是ⅰ和ⅲ。③根据题图,化学方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。④开始时需通入二氧化碳反应,碳酸氢钠受热分解生成的CO2可循环使用,a正确;副产物NH4Cl可用作氮肥,b正确;溶液B中含有氯化钠、氯化铵,故一定含有Na+、NH4+、Cl-,c正确。选项
实验操作
反应现象
A
切开钠,其颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀
C
把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
D
把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中
钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟
1.B
2.C
3.A
4.D
5.B
6.D
7.C
8.C
9.D
10.C
11.AC
12.A
13.D
14.C
15.CD
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2021北京人大附中高一第一次检测)下列科研成果不是由我国发明创造的是( )
A.黑火药和造纸
B.发现元素周期律
C.发现青蒿素
D.第一次人工合成具有生理活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
2.(2021山东师大附中高一质量检测)下列说法中,不正确的是( )
A.氯气是一种黄绿色有毒气体,密度比空气大
B.氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂
C.铁丝在氯气中燃烧,产生白烟
D.纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,集气瓶口有白雾
3.已知Fe(OH)3呈红褐色,下列关于钠的反应现象的叙述中,不正确的是( )
4.(2021山东青岛二中高一月考)下列叙述中错误的个数是 ( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②浓度为1 ml·L-1的NaCl溶液的含义是1 L水中含有1 ml NaCl
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④1 ml水分子中含有2 ml氢分子和1 ml氧原子
⑤H2O的摩尔质量为18 g
A.2B.3C.4D.5
5.下列说法正确的是( )
A.实验室中金属钠通常保存在煤油中,实验中有少量的金属钠剩余时不可放回原试剂瓶
B.次氯酸盐是常用漂白剂和消毒剂的有效成分,漂白剂和消毒剂的有效期较短,不宜长期保存
C.酒精、钠等着火,可以用干粉灭火器扑灭
D.如果发生氯气泄漏,可用蘸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻,向上风口或地势高的地方转移
6.(2020江西南昌第二中学高一上月考)在甲、乙两个容积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体,两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是 ( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的容积比乙容器的容积小
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
7.28 g CO气体在1 ml氧气中燃烧后,所得的气体通过足量Na2O2固体并充分反应,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28 g
C.发生以上两步反应后,剩余氧气的物质的量为0.5 ml
D.若用2 g H2替代28 g CO发生上述反应,则Na2O2固体质量增加2 g
8.(2021山东六校高一阶段性联考)设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA
B.标准状况下2 ml SO3的体积为44.8 L
C.常温下,4.6 g NO2和N2O4组成的混合气体中所含原子数为0.3NA
D.0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中Na+数为0.2NA
实验室用溶质质量分数为36.5%、密度为1.20 g·cm-3的浓盐酸配制0.10 ml·
L-1的稀盐酸500 mL,其操作步骤可分解为以下几步:
①用量筒量取浓盐酸,注入烧杯中,加水稀释,并用玻璃棒搅拌
②用适量蒸馏水分三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次的洗涤液都移入容量瓶中
③将稀释后的盐酸小心地用玻璃棒引流转移到容量瓶里
④检查容量瓶是否漏水
⑤将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近刻度线1~2 cm处
⑥盖紧瓶塞,振荡,摇匀溶液
⑦用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水至液面最低点恰好与刻度线相切
下列叙述正确的是( )
A.正确的操作顺序:④①②③⑤⑦⑥
B.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管将多余的水吸出
C.用量筒量取浓盐酸时可选择100 mL的量筒
D.将浓盐酸在烧杯中稀释后必须冷却至室温再移液
10.(2020天津南开中学滨海生态城学校高一上期中)下列说法正确的是( )
①将Na2O2投入紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝后褪色
②将Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等
④取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,碱石灰增重b g,据此可测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
⑤区别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
⑥NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠着火可以用它来灭火
⑦NaHCO3粉末中混有Na2CO3杂质,可配制成溶液,然后通入过量的CO2,再降温结晶得NaHCO3
A.②③④B.②⑤⑦
C.①②⑦D.③④⑥
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题
有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.(2021山东青岛第五十八中学高一月考)下列说法中不正确的是( )
A.Na2O和Na2O2都能与水反应生成碱,且都是化合反应
B.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,应密封保存
C.Na2O2能与水反应生成碱,所以Na2O2是碱性氧化物
D.若氯气发生泄漏,可以用浸有Na2CO3水溶液的毛巾捂住口鼻,并向高处跑
12.已知a g气体XY3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Vm L/ml,则该条件下11.2 L该气体的质量为( )
g g
C.2aNAb gD.aNA2b g
13.某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积减小(同温、同压下测定),且有气体剩余。若将原混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是( )
①粉末中一定有Na2O、Na2O2和NaHCO3
②粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
③粉末中一定不含有Na2O2和NaCl
④无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl
A.①②B.②③
C.③④D.①④
14.制取Na2O时由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的Na2O产品中含有Na2O2杂质。某学生设计了以下实验方案来测定该产品中Na2O的质量分数,其操作流程和实验数据如图:
7.75 g Na2O产品固体称量得固体9.35 g
该氧化钠产品中Na2O的质量分数为( )
A.20%B.60%
C.80%D.25%
15.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。下列结论不正确的是( )
A.原混合气体所含氧原子总数为0.6NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48 L
C.原混合气体的平均摩尔质量为32 g·ml-1
D.原混合气体中CO和CO2的体积之比为2∶1
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是 和 。
(5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则两种气体的物质的量之和为 ml,CO占总体积的 %。
(6)在一定温度下,一定量的元素A的气态氢化物AH3,在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两种气态单质,此时容器的体积变为原来的74,则A单质的分子式为 。
17.(2020安徽蚌埠二中高一上期中)(14分)现用溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制480 mL 0.5 ml·L-1的稀硫酸。可供选择的仪器如图所示:
请回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制上述溶液肯定不需要的是 (填序号),还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)使用容量瓶之前必须进行的操作是 。
(3)经计算,需浓硫酸的体积为 mL(保留1位小数)。现有①10 mL、
②20 mL、③50 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是 (填序号)。
(4)配制溶液时,一般可分为以下几个步骤:①量取,②计算,③稀释,④摇匀,⑤转移,⑥洗涤,⑦定容;其正确的操作顺序为②→①→③→ (填序号)。
(5)在配制过程中,其他操作都正确,下列操作使所配溶液浓度偏高的是 (填序号)。
①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的硫酸溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
⑤定容时俯视刻度线
18.(10分)(1)某化工厂用氯气与石灰乳生产漂白粉,该厂出厂产品的使用说明如下:
使用说明
【主要成分】次氯酸钙、氯化钙
【用途用量】取漂白粉2~3 g,水1 000 g,配成溶液,将病人用具浸泡其中5~10分钟。如需要,浓度可提高,时间可延长。
【注意事项】密封避光保存于阴凉处,随配随用,有腐蚀性,少与手接触。
①漂白粉长期露置在空气中会变质,写出漂白粉变质过程中涉及的化学方程式: ; 。
②某实验室研究员将一定量完全变质后的漂白粉溶于水,向其中加入足量稀硝酸,收集到标准状况下448 mL气体,则该漂白粉变质前所含有效成分的质量为 (假设漂白粉中的其他成分不与硝酸反应)。
(2)将14 g Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应后,生成标准状况下的气体1.12 L,所得溶液的体积为400 mL。试计算:原混合物中Na2O的质量为 g,所得溶液中Na+的物质的量浓度为 。
19.(2021江苏扬州中学高一阶段测试)(12分)试完成下列有关物质的量的相关计算:
(1)将质量比为14∶15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为 ,该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)3.4 g NH3与标准状况下的 L H2S含有相同数目的氢原子。
(3)一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分,当左边充入1 ml N2,右边充入CO和CO2的混合气体共18 g时,隔板处于如下图位置(左、右两侧温度相同)。则右侧混合气体中碳原子与氧原子的个数之比为 。
(4)硫酸溶液、氨水的密度与所加水量的关系如图所示(水的密度为1 g/mL),请根据图中信息,回答下列问题:
已知溶质质量分数为a%的氨水物质的量浓度为5 ml/L,则溶质质量分数为2a%的氨水的物质的量浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)10 ml/L;已知
6 ml/L的硫酸溶液密度为ρ1 g/mL,3 ml/L的硫酸溶液密度为ρ2 g/mL,100 g浓度为6 ml/L的硫酸溶液与 mL水混合,可使硫酸的物质的量浓度减小到
3 ml·L-1。(用含ρ1、ρ2的式子表示)
(5)有一硫酸和硝酸的混合溶液,取出其中的10 mL,加入足量BaCl2溶液可得白色沉淀9.32 g;另取10 mL该混合溶液,与25 mL 4 ml/L的NaOH溶液恰好完全中和。则混合溶液中c(H2SO4)= ,c(HNO3)= 。
20.(2020北京第二十二中学高一期中)(12分)钠及其化合物有非常重要的用途。
(1)①钠的化学性质非常活泼。画出钠原子结构示意图: 。
②钠与水反应的实验过程如图a、b、c所示。
将图b中的现象与解释用直线连接起来。
实验现象 解释
钠熔成小球产生了气体钠四处游动,嘶嘶作响钠的密度比水小
钠浮在水面上钠与水反应放热且钠的熔点低
③图c所示滴入酚酞试液后溶液变红,说明溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性。
④钠与水反应的化学方程式是 。
(2)过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源。写出过氧化钠与水反应的化学方程式: ,与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(3)为探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,某同学设计了如下实验:
加热一段时间后, (填“A”或“B”)中澄清石灰水变浑浊,写出试管中发生反应的化学方程式: 。
(4)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。含有氮元素、钾元素、磷元素的某些盐可以作为化肥使用。
①联合制碱法所制得的“碱”是指 (填化学式)。
②在ⅰ~ⅲ所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
③根据图示,将化学方程式补充完整:
NH3+CO2+ + NaHCO3↓+NH4Cl
④下列说法中,正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用
b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.溶液B中一定含有Na+、NH4+、Cl-
答案全解全析
本章达标检测
1.B 黑火药、造纸、指南针、印刷术是中国古代的四大发明,故A不选;1869年,俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律,故B选;中国科学家屠呦呦发现了抗疟药青蒿素,故C不选;1965年,中国科学家成功地合成了结晶牛胰岛素,在世界上首次实现了具有生理活性的蛋白质的人工合成,故D不选。
2.C 氯气是一种黄绿色的、密度比空气大的有毒气体,故A正确;氯气与氢氧化钙反应生成水、氯化钙和次氯酸钙,所以氯气常用于制备漂白粉等杀菌消毒剂,故B正确;铁丝在Cl2中燃烧,产生棕黄色的烟,故C错误;纯净的H2在Cl2中安静地燃烧生成HCl,产生苍白色火焰,生成的氯化氢遇到水蒸气在集气瓶口形成白雾,故D正确。
3.A 切开钠,钠与空气中的氧气反应生成氧化钠,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色,A项不正确;把小块钠投入硫酸铁溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铁反应生成氢氧化铁沉淀,故可观察到的现象为钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀,B项正确;把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,溶液过饱和而析出NaOH固体,故可观察到的现象为钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊,C项正确;把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中,钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟(氯化钠),D项正确。
4.D 摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,故①错误;浓度为1 ml·L-1的NaCl溶液的含义是1 L NaCl溶液中含有1 ml NaCl,故②错误;阿伏加德罗常数近似为6.02×1023 ml-1,故③错误;水分子中只有氢原子和氧原子,不存在氢分子,1 ml水分子中含有2 ml氢原子和1 ml氧原子,故④错误;H2O的摩尔质量为18 g/ml,故⑤错误。
5.B 钠与水、氧气反应,实验时剩余的钠应放回原试剂瓶中,故A错误;次氯酸盐能够与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解,所以以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂的有效期较短,不宜长期保存,故B正确;钠着火不能用干粉灭火器扑灭,故C错误;氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用蘸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻,故D错误。
6.D 根据n=m/M可知,相同质量时物质的量与摩尔质量成反比,CO、CO2的摩尔质量分别是28 g/ml、44 g/ml,所以二者的物质的量之比为44∶28=11∶7,则根据n=N/NA可知,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,A错误;根据n=V/Vm可知,相同条件下,气体体积之比等于其物质的量之比,所以甲容器的容积比乙容器的容积大,B错误;温度和压强相等,气体摩尔体积相等,C错误;根据ρ=M/Vm可知,相同条件下,气体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,D正确。
7.C 由反应2CO+O2 2CO2可知,28 g CO与氧气反应,只消耗了0.5 ml氧气,故A正确;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;2CO+O2 2CO2,2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,发生以上两步反应后,剩余氧气的物质的量为1 ml,故C错误;2 g H2的物质的量为2 g2 g/ml=1 ml,与0.5 ml O2反应生成水,水与过氧化钠反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,Na2O2固体质量的增加量等于氢气的质量,为
2 g,故D正确。
C 1 ml Na2O2固体中含过氧根离子数目为NA,含钠离子数目为2NA,共3NA,故A错误;SO3在标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算其体积,故B错误;常温下,4.6 g NO2和N2O4组成的混合气体可看作全由4.6 g NO2组成,所含有分子数为0.1NA,原子数为0.3NA,故C正确;0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中Na+浓度为
0.2 ml·L-1,但是溶液体积未知,所以Na+的物质的量不能确定,故D错误。
D 配制步骤:计算→量取→稀释、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签,正确的操作顺序为④①③②⑤⑦⑥,故A错误;定容时,若加水超过刻度线,用胶头滴管将多余的水吸出,所配溶液浓度偏小,故B错误;溶质质量分数为36.5%,密度为1.20 g·cm-3的浓盐酸的浓度为1 000×36.5%×1.2036.5 ml·L-1=12.00 ml·L-1,配制
0.10 ml·L-1的稀盐酸500 mL,需要该浓盐酸的体积为0.10ml·L-1×0.50 L12.00ml·L-1≈0.004 2 L=4.2 mL,应该选用5 mL的量筒,故C错误。
10.C ①Na2O2与水反应生成NaOH使溶液显碱性,所以溶液先变为蓝色,又由于过氧化钠具有强氧化性,能使有色物质褪色,所以溶液又褪色,正确;②Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,因此二者都能与水反应生成NaOH,正确;③质量相等的NaHCO3与Na2CO3中含有的C元素质量不相等,所以二者分别与足量盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量不相等,错误;④碱石灰既能吸收CO2,也能吸收水蒸气,因此不能根据碱石灰增加的质量测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,错误;⑤Ca(OH)2与NaHCO3溶液、Na2CO3溶液都能反应产生CaCO3白色沉淀,故不能用Ca(OH)2溶液鉴别二者,错误;⑥NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O,金属钠着火时产生的Na2O2与CO2、H2O反应均可产生氧气,因此不能用干粉灭火剂灭火,⑥错误;⑦Na2CO3与CO2、H2O发生反应生成NaHCO3,所以NaHCO3粉末中混有Na2CO3,可配制成溶液,然后通入过量的CO2,再降温结晶得NaHCO3,⑦正确。
11.AC 过氧化钠与水反应生成NaOH和O2,不属于化合反应,故A错误;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,Ca(ClO)2与空气中的水、二氧化碳反应生成HClO,HClO见光易分解,应密封保存,故B正确;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠不属于碱性氧化物,故C错误;氯气的密度比空气大,氯气可与碱性物质反应,所以有大量的氯气泄漏时,可以用浸有Na2CO3水溶液的毛巾捂住口鼻向高处跑,故D正确。
12.A a g气体XY3含有b个原子,N(XY3)=b4,则n(XY3)=b4NA ml,M(XY3)=agb4NAml=4aNAb g/ml,该条件下11.2 L该气体的物质的量为11.2 LVmL/ml=11.2Vm ml,其质量为11.2Vm ml×4aNAb g/ml=44.8aNAbVm g,故选A。
13.D 向混合物中加入足量的盐酸,有气体放出,与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3或NaHCO3(生成CO2),X通过NaOH溶液后体积减小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2一定存在,Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,过氧化钠与分解产生的二氧化碳、水反应产生氧气,此过程会使粉末质量减小,而实际剩余固体的质量大于原混合粉末的质量,原因是发生了反应:2Na2O+O2 2Na2O2;综上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl,即正确的是①④。
14.C 设样品中Na2O的质量为x,则:
2Na2O+O2 2Na2O2 质量增加
124 g 32 g
x 9.35 g-7.75 g=1.6 g
124 g∶32 g=x∶1.6 g,解得x=6.2 g。
所以该样品中Na2O的质量分数为6.2 g7.75 g×100%=80%。
15.CD 设混合气体中CO的物质的量为x ml,CO2的物质的量为y ml,根据混合气体的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4①;混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L·ml-1=0.4 ml,所以x+y=0.4②;由①②可得x=0.2、y=0.2。原混合气体所含氧原子总数为0.6NA,故A正确;CO2能与NaOH反应,所以气球内收集到的气体为CO,标准状况下体积为0.2 ml×22.4 L·ml-1=4.48 L,故B正确;14.4 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.4 ml,混合气体的平均摩尔质量为14.4 g0.4ml=36 g·ml-1,故C错误;相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,所以二者体积之比为1∶1,故D错误。
16.答案 (1)64 (2)30 g/ml (3)44 g/ml
(4)2a+32ba+b g/ml 32(a+b)16a+b g/ml (5)1.75 45.9 (6)A4
解析 (1)标准状况下,672 mL气体的物质的量为0.03 ml,气体的摩尔质量为1.92 g÷0.03 ml=64 g/ml,则该气体的相对分子质量为64。
(2)在同温同压条件下,气体体积之比等于物质的量之比,设CH4、A气体的质量均为m g,则15∶8=mg16 g/ml∶mgM(A),计算得出M(A)=30 g/ml。
(3)在同温同体积条件下,压强之比等于物质的量之比,即4∶11=agM(A)∶ag16 g/ml,计算得出M(A)=44 g/ml。
(4)平均摩尔质量为M=mn,相同条件下,氢气和氧气的体积比为a∶b,物质的量之比为a∶b,二者平均摩尔质量为2a+32ba+b g/ml;质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,物质的量之比为a2∶b32=16a∶b,平均摩尔质量为16a×2+32b16a+b g/ml=32(a+b)16a+b g/ml。
(5)标准状况下,39.2 L CO和CO2的混合气体的物质的量为39.2 L22.4 L/ml=1.75 ml,设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x ml、y ml,则28x+44y=61x+y=1.75,计算得出x=1,y=0.75,即混合气体中CO的物质的量为1 ml,CO2的物质的量为
0.75 ml,1 ml CO的质量为28 g/ml×1 ml=28 g,则混合气体中CO的质量分数为28 g61 g×100%≈45.9%。
(6)AH3分解完毕,容器的体积变为原来的74,因为在恒温恒压的条件下,体积与气体分子数成正比,所以气体分子数也为原来的74;AH3完全分解为两种气态单质,其中一种必然为H2,另一种设为Am,则mAH3 Am+3m2H2,m×74=1+3m2,解得m=4,则A单质的分子式为A4。
17.答案 (1)BE 胶头滴管、玻璃棒 (2)检查容量瓶是否漏水
(3)13.6 ② (4)⑤→⑥→⑦→④ (5)①②⑤
解析 (1)用浓硫酸配制480 mL 0.5 ml·L-1的稀硫酸,一般用量筒量取浓硫酸,在烧杯中稀释,冷却后转移到500 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流;定容时当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加;故需要的仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、烧杯、500 mL容量瓶,用不到的仪器有托盘天平、分液漏斗,还缺少的玻璃仪器有胶头滴管、玻璃棒。(2)容量瓶使用前应检查是否漏水。(3)溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为1 000×1.84×98%98 ml·
L-1=18.4 ml·L-1;设需要浓硫酸的体积为V,根据稀释前后溶质的物质的量不变可得18.4 ml·L-1×V=0.5 L×0.5 ml·L-1,解得V≈0.013 6 L=13.6 mL,所以应选择20 mL量筒。(4)用浓硫酸配制一定浓度的稀硫酸的步骤有计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,所以正确的操作顺序为②→①→③→⑤→⑥→⑦→④。(5)①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,导致溶质物质的量偏大,所配溶液浓度偏高;②稀释后的硫酸溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,对溶液浓度无影响;④定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低;⑤定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高;故选①②⑤。
18.答案 (1)①Ca(ClO)2+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO 2HClO 2HCl+O2↑ ②2.86 g (2)6.2 1 ml·L-1
解析 (1)①漂白粉长期露置在空气中会与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸,且次氯酸不稳定。②漂白粉若完全变质,有效成分Ca(ClO)2会转化为CaCO3,加入硝酸会发生反应:CaCO3+2HNO3 Ca(NO3)2+CO2↑+H2O;二氧化碳的物质的量为448×10-322.4 ml=0.02 ml,消耗碳酸钙的物质的量为0.02 ml,则漂白粉变质前所含Ca(ClO)2的物质的量为0.02 ml,质量为0.02 ml×143 g·ml-1=2.86 g。
将Na2O和Na2O2的混合物加入足量的水中发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑、Na2O+H2O 2NaOH,生成的氧气的物质的量为1.12 L22.4 L·ml-1=
0.05 ml,则n(Na2O2)=0.05 ml×2=0.1 ml,m(Na2O2)=0.1 ml×78 g·ml-1=
7.8 g,m(Na2O)=14 g-7.8 g=6.2 g,n(Na2O)=6.2 g62 g·ml-1=0.1 ml;所得溶液中n(Na+)=2n(Na2O2)+2n(Na2O)=2×(0.1 ml+0.1 ml)=0.4 ml,c(Na+)=0.4ml0.4 L=
1 ml·L-1。
19.答案 (1)1∶1 29 g/ml (2)6.72 (3)2∶3 (4)小于 200ρ2ρ1-100 (5)4 ml/L 2 ml/L
解析 (1)由混合气体中N2和NO的质量比为14∶15可知,N2和NO的物质的量之比为14 g28 g/ml∶15 g30 g/ml=1∶1,混合气体的平均摩尔质量为12×28 g/ml+12×30 g/ml=29 g/ml。
(2)1个氨气分子中含有3个氢原子,1个硫化氢分子中含有2个氢原子,设3.4 g氨气与标准状况下的V L硫化氢含有相同数目的氢原子,可得3.4 g17 g/ml×3=VL22.4 L/ml×2,解得V=6.72。
由阿伏加德罗定律可知,相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,设一氧化碳和二氧化碳混合气体的物质的量为n,由隔板左右两侧容器的体积比可得
1 ml∶n=23∶13,解得n=0.5 ml;设混合气体中一氧化碳的物质的量为x,由混合气体的质量为18 g可得28 g/ml×x+44 g/ml×(0.5 ml-x)=18 g,解得x=0.25 ml,则混合气体中碳原子与氧原子的个数之比为(0.25+0.25)ml∶(0.25+0.25×2)ml=2∶3。
(4)设溶质质量分数为a%的氨水的密度为d1 g/mL,由氨水的物质的量浓度为5 ml/L可得1 000×d1×a%17 ml/L=5 ml/L,设溶质质量分数为2a%的氨水的密度为d2 g/mL、物质的量浓度为c ml/L,可得1 000×d2×2a%17 ml/L=c ml/L,两式相比可得c=10d2d1,由氨水浓度越大密度越小可知d2d1<1,则c<10;设需要水的体积为x mL,由题意可知混合后所得的3 ml/L硫酸溶液的质量为(100+x)g,由稀释定律可得:100+xρ2×10-3 L×3 ml/L=100ρ1×10-3 L×6 ml/L,解得x=200ρ2ρ1-100。
(5)由加入足量BaCl2溶液可得硫酸钡白色沉淀9.32 g可知,10 mL混合溶液中硫酸的物质的量为9.32 g233 g/ml=0.04 ml,则硫酸的浓度为 L=4 ml/L;由10 mL该混合溶液与25 mL 4 ml/L的NaOH溶液恰好完全中和可知,硝酸的物质的量为(4 ml/L×0.025 L-0.04 ml×2)=0.02 ml,则硝酸的浓度为 L=2 ml/L。
20.答案 (1)① ②钠熔成小球——钠与水反应放热且钠的熔点低 钠四处游动,嘶嘶作响——产生了气体 钠浮在水面上——钠的密度比水小 ③碱 ④2Na+2H2O 2NaOH+H2↑
(2)2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 (3)B 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O (4)①Na2CO3 ②ⅰ和ⅲ ③NaCl H2O ④abc
解析 (1)①钠原子结构示意图为。②钠熔成小球是由于钠与水反应放热且钠的熔点低;钠四处游动,嘶嘶作响,是由于反应产生了气体;钠浮在水面上是由于钠的密度比水小。③滴入酚酞试液后变红,说明溶液呈碱性。④钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。
(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。
(3)Na2CO3稳定,受热不分解,NaHCO3不稳定,受热分解产生CO2气体,化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
(4)①联合制碱法所制得的“碱”是指纯碱Na2CO3。②在ⅰ~ⅲ所涉及的操作方法中,包含过滤的是ⅰ和ⅲ。③根据题图,化学方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。④开始时需通入二氧化碳反应,碳酸氢钠受热分解生成的CO2可循环使用,a正确;副产物NH4Cl可用作氮肥,b正确;溶液B中含有氯化钠、氯化铵,故一定含有Na+、NH4+、Cl-,c正确。选项
实验操作
反应现象
A
切开钠,其颜色的变化
钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
B
把小块钠投入硫酸铁溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生红褐色沉淀
C
把小块钠投入饱和氢氧化钠溶液中
钠浮在水面上、四处游动、产生白色浑浊
D
把燃着的钠伸入盛有氯气的集气瓶中
钠与氯气剧烈反应,产生大量白烟
1.B
2.C
3.A
4.D
5.B
6.D
7.C
8.C
9.D
10.C
11.AC
12.A
13.D
14.C
15.CD
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