2021-2022学年安徽省宿州市北方中学高一(上)月考化学试卷
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一、选择题(每小题3分,共45分,每个小题只有一个正确答案)
1.(3分)进入20世纪以后,化学科学经历了迅速发展的时期,取得了若干项现代化学的重大成就。下列各项中,不属于这个时期重大化学成就的是( )
A.放射性元素的发现
B.现代量子化学理论的建立
C.化学工业的迅速发展
D.制陶技术的成熟
2.(3分)同温、同压下,盛有氧气的A容器与盛有氨气的B容器中,所含原子个数相等,则A与B的体积比是( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
3.(3分)g/mol是下列哪个物理量的单位( )
A.质量 B.物质的量
C.物质的量浓度 D.摩尔质量
4.(3分)下列关于金属钠的叙述错误的是( )
A.金属钠可以保存在煤油中
B.钠元素只能以化合态形式存在于自然界中
C.实验室取用金属钠可直接用手拿
D.钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在
5.(3分)将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中,燃烧完毕后,打开装置中的两个活塞,这时观察到( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
6.(3分)Na2O和Na2O2的下列叙述中正确的是( )
A.Na2O比Na2O2稳定
B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
D.阴阳离子个数比均为1:2
7.(3分)某探究活动的内容如表所示,该活动使用了多种方法研究物质的性质,其中没有涉及的研究方法是( )
课题
金属钠与氧气反应的实验
实验
目的
(1)探究金属钠与氧气的反应;
(2)认识条件控制在实验研究中的意义
试剂与仪器
金属钠、镊子、小刀、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈、滤纸、火柴
实验
步骤
(1)将切好的金属钠放置在空气中,使其与氧气反应;
(2)将金属钠放在石棉网上加热,使其与氧气反应
实验
记录
实验内容
实验现象
结论
金属钠放置在空气中
在空气中加热金属钠
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法
8.(3分)在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质,下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈现黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入HCl溶液酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl﹣存在
D.新制氯水放置数天后酸性将减弱,说明溶液中HClO在分解
9.(3分)实验室为了使用方便,通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用.下列有关这两种液体的实验描述都正确的是( )
A.两种液体都可以使干燥的布条褪色
B.两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C.用这两种液体都可给自来水消毒
D.分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
10.(3分)下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A.64 g O2所含的分子数目为4NA
B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol H2O含有的水分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
11.(3分)一团棉花包裹少量过氧化钠放在石棉网上,将CO2气体缓缓通入棉花中的过氧化钠上,棉花很快燃烧起来,实验分析可知,下列表达不正确的是( )
A.反应生成的O2有利于棉花燃烧
B.过氧化钠与CO2反应放热
C.CO2对棉花燃烧起助燃作用
D.过氧化钠与CO2反应属于氧化还原反应
12.(3分)与3.2gSO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为( )
A.2.3g B.3.2g C.4.6g D.6.4g
13.(3分)下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1 NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
14.(3分)下列各物质所含原子数由多到少的顺序是( )
①24g石墨 ②0.7mol NH3 ③4.6g钠 ④0.2mol H2SO4 ⑤4g He.
A.①③②④⑤ B.②①④⑤③ C.②④①⑤③ D.④⑤②①③
15.(3分)在标准状况下,将V L气体A(摩尔质量为M g/mol),溶于0.1L水中,所得溶液密度为d g/cm3,则该溶液的物质的量浓度为( )
A.mol/L B.mol/L
C.mol/L D.mol/L
二、填空题(共28分)
16.(16分)(1)相同物质的量的SO2 和 SO3,所含分子的数目之比为 ,所含原子数目之比为 ,所含氧原子的物质的量之比为 。
(2)同温同压条件下,等质量的CO2与O2的体积比为 ,分子数之比为 ,原子数之比为 ,密度之比为 。
(3)在Al2(SO4)3溶液中,若c(SO42﹣)=0.3 mol/L,则c(Al3+)= mol/L,c[Al2(SO4)3]= mol/L。
17.(12分)(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 。
(2)制取漂白粉的化学方程式 。
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(4)漂白粉长时间暴露在空气中就会失去效用,失效原因是(写出2个化学方程式) 。
(5)将钠投入到CuSO4溶液中,写出化学方程式 。
三、实验题(共27分)
18.(6分)为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数,设计了如下实验(装置如图所示):
①称量A、B的总质量
②称取一定质量的钠样品
③将钠样品投入锥形瓶中,迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞。有关数据是:称取的金属钠样品质量为a g,A、B反应前总质量为b g,反应后A、B的总质量为c g。
请根据题意回答下列问题:
(1)A中钠和水反应过程可看到钠熔成闪亮的小球,产生这一现象原因是 、 。
(2)用 a、b、c表示的钠单质的质量分数为 。
(3)如果没有B装置对实验结果有何影响 (填“偏大”或“偏小”“不影响”)?
19.(7分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图。(提示:Na2O2可以与H2O、CO2反应。)
回答下列问题。
(1)上述装置Ⅳ中盛放的试剂是 ,为完成实验应将装置Ⅳ接在 (填字母)。
A.Ⅰ之前
B.Ⅰ和Ⅱ之间
C.Ⅱ和Ⅲ之间
D.Ⅲ之后
(2)点燃酒精灯后,观察到装置Ⅱ中的现象为 。
(3)装置Ⅱ中Na生成Na2O2的化学反应方程式为 。
20.(14分)用18.4mol•L﹣1的浓硫酸配制100mL浓度为1mol•L﹣1的稀硫酸,其操作步骤可分解为以下几步:
A.用量筒量取5.4mL的浓硫酸,缓缓注入装有约50mL蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌.
B.用约30mL蒸馏水,分成三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次洗涤液都倒入容量瓶里.
C.将稀释后的硫酸小心地用玻璃棒引流入容量瓶.
D.检查100mL 容量瓶口是否发生滴漏.
E.将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近刻度线2cm至3cm处.
F.盖紧瓶塞,反复倾倒振荡,摇匀溶液.
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴滴入蒸馏水,至液面最低点恰好与环形刻度线相切.
据此填写:
(1)正确的操作顺序是 .
(2)进行A步操作时,选用量筒的规格是(填序号) .
A.10mL B.50mL C.100mL D.1000mL
(3)如果对装有浓硫酸的量筒仰视读数为5.4mL,配制的稀硫酸的浓度将
(填“偏高”“偏低”或“无影响”).
(4)进行A步骤操作时,必须 后,才能进行后面的操作.
(5)配制上述溶液时,下列操作会导致所配溶液的浓度偏高的是 .
A.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶
B.定容时,眼睛俯视溶液将凹液面最低点与容量瓶刻度线相切
C.容量瓶中原残留少量蒸馏水
D.定容后容量瓶液面低于刻度线,又加水定容到刻度线.
2021-2022学年安徽省宿州市北方中学高一(上)月考化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共45分,每个小题只有一个正确答案)
1.(3分)进入20世纪以后,化学科学经历了迅速发展的时期,取得了若干项现代化学的重大成就。下列各项中,不属于这个时期重大化学成就的是( )
A.放射性元素的发现
B.现代量子化学理论的建立
C.化学工业的迅速发展
D.制陶技术的成熟
【分析】进入20世纪后现代化学的重大成就:放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、化学工业的迅速发展。
【解答】解:化学科学在20世纪后进入现代化学科学的发展阶段,研究手段向精细、综合方向发展,逐渐形成了现代物质结构理论,并带动了化学工业的迅速发展,而放射性元素的发现、现代量子化学理论的建立、化学工业的迅速发展是进入20世纪后现代化学的重大成就,而制陶工艺属于古代实用技术;
故选:D。
【点评】本题很简单,了解化学的发展历史,关注化学学科成就,有利于激发学生学习化学的兴趣,培养学生的社会责任感。
2.(3分)同温、同压下,盛有氧气的A容器与盛有氨气的B容器中,所含原子个数相等,则A与B的体积比是( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
【分析】容器A中O2与容器B中NH3所含原子数相等,则分子数之比为2;1,结合N=nNA可知,O2与NH3的物质的量之比为2:1,同温同压下,气体的Vm相等,体积之比等于物质的量之比.
【解答】解:容器A中O2与容器B中NH3所含原子数相等,则分子数之比为2;1,结合N=nNA可知,O2与NH3的物质的量之比为2:1,同温同压下,气体的Vm相等,体积之比等于物质的量之比,故两容器体积之比=2:1。
故选:B。
【点评】本题考查阿伏加德罗定律及其推论,题目难度不大,注意同温同压下,气体的Vm相等,关键是根据物质的分子构成确定二者物质的量关系.
3.(3分)g/mol是下列哪个物理量的单位( )
A.质量 B.物质的量
C.物质的量浓度 D.摩尔质量
【分析】摩尔质量的的表达式为M=,结合摩尔质量的表达式可知其单位为g/mol,以此进行判断。
【解答】解:摩尔质量的的表达式为M=,则g/mol为摩尔质量的单位,
故选:D。
【点评】本题考查摩尔质量,把握摩尔质量的概念及表达式即可解答,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
4.(3分)下列关于金属钠的叙述错误的是( )
A.金属钠可以保存在煤油中
B.钠元素只能以化合态形式存在于自然界中
C.实验室取用金属钠可直接用手拿
D.钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在
【分析】A.钠性质活泼,易与氧气、水反应,密度大于煤油,与煤油不反应;
B.钠性质活泼,易与氧气、水反应;
C.碱金属是活泼金属和皮肤表面汗液中水反应生成碱具有强腐蚀性;
D.钠元素在海水中储量丰富。
【解答】解:A.钠性质活泼,易与氧气、水反应,密度大于煤油,与煤油不反应,少量的钠可以保存在煤油中,故A正确;
B.钠性质活泼,易与氧气、水反应,所以钠元素只能以化合态形式存在于自然界中,故B正确;
C.碱金属是活泼金属和皮肤表面汗液中水反应生成碱具有强腐蚀性,实验室取用金属钠不可直接用手拿,应用镊子夹取,故C错误;
D.钠元素在海水中储量丰富,主要以NaCl的形式存在,故正确;
故选:C。
【点评】本题考查了元素化合物知识,熟悉钠及其化合物性质是解题关键,题目难度不大。
5.(3分)将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满氧气的集气瓶中,燃烧完毕后,打开装置中的两个活塞,这时观察到( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶
【分析】根据金属钠和碳与氧气反应的生成物的状态进行分析,Na与氧气反应生成过氧化钠固体,碳与氧气反应生成二氧化碳气体.
【解答】解:钠与氧气反应生成过氧化钠固体,燃烧后左瓶内气体体积减少,压强减小;碳与氧气反应生成二氧化碳气体,右瓶内气体体积变化不大,压强变化不大;故燃烧完毕后同时打开装置中的两个活塞,水只会进入左瓶中。
故选:A。
【点评】本题难度不大,考查了氧气的性质,解答本题要注意燃烧后生成的物质对于压强的影响,分清压强的变化是正确解答本题的关键.
6.(3分)Na2O和Na2O2的下列叙述中正确的是( )
A.Na2O比Na2O2稳定
B.均可与CO2、H2O反应产生氧气
C.Na2O是淡黄色固体,而Na2O2是白色固体
D.阴阳离子个数比均为1:2
【分析】Na2O2和Na2O都含有钠元素,焰色反应为黄色,其中Na2O2具有强氧化性,可与水、二氧化碳反应生成氧气,Na2O为碱性氧化物,与水反应生成NaOH,以此解答该题.
【解答】解:A.Na2O可与氧气继续反应生成Na2O2,Na2O2稳定,故A错误;
B.Na2O与CO2发生化合生成Na2CO3,与水反应生成NaOH,不生成氧气,故B错误;
C.Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,故C错误;
D.Na2O由钠离子与氧离子构成、Na2O2由钠离子与过氧根离子构成,阴阳离子的个数比都是1:2,故混合物中阴阳离子的个数比是1:2,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查钠的重要化合物知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合理解和运用的考查,注意把握过氧化钠与水、二氧化碳反应的特点,学习中注意相关基础知识的积累,难度不大.
7.(3分)某探究活动的内容如表所示,该活动使用了多种方法研究物质的性质,其中没有涉及的研究方法是( )
课题
金属钠与氧气反应的实验
实验
目的
(1)探究金属钠与氧气的反应;
(2)认识条件控制在实验研究中的意义
试剂与仪器
金属钠、镊子、小刀、酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈、滤纸、火柴
实验
步骤
(1)将切好的金属钠放置在空气中,使其与氧气反应;
(2)将金属钠放在石棉网上加热,使其与氧气反应
实验
记录
实验内容
实验现象
结论
金属钠放置在空气中
在空气中加热金属钠
A.实验法 B.观察法 C.分类法 D.比较法
【分析】实验法是指:通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法;
观察法是指:有计划、有目的地用感官(眼、鼻、耳、手)考察研究对象的方法;
分类法是指:分门别类地对物质及其变化进行研究,可以总结出各类物质的通性与特性;
比较法是指:运用比较的方法,可以找出物质性质间的异同,认识物质间的内在联系,促进对物质性质的理解与记忆.
【解答】解:在本次活动探究中,为了研究钠的性质,分别做了钠在空气中自然放置、在空气中加热的两个对比实验,通过感官观察两个实验过程中现象的差异,依据现象得出结论,这个过程中分别运用了:实验法、观察法、比较法来研究金属钠的性质,没有涉及到的是分类法,
故选:C。
【点评】本题考查了研究物质的基本方法,题目比较简单,物质的研究往往需要同时运用多种方法,注意不同研究物质的方法的用途.
8.(3分)在氯水中存在多种分子和离子,它们在不同的反应中表现各自的性质,下列实验现象和结论一致且正确的是( )
A.加入有色布条,褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.溶液呈现黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.先加入HCl溶液酸化,再加入AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl﹣存在
D.新制氯水放置数天后酸性将减弱,说明溶液中HClO在分解
【分析】A.氯水中含有次氯酸,可使有色布条褪色;
B.氯气具有黄绿色且有刺激性气味;
C.加入盐酸,引入氯离子;
D.新制氯水放置数天后酸性将增强。
【解答】解:A.有色布条褪色是因为溶液中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,故A错误;
B.氯气具有黄绿色,溶液呈现黄绿色,且有刺激性气味,说明有氯气分子存在,故B正确;
C.加入盐酸,引入氯离子,不能确定氯水中含有Cl﹣,故C错误;
D.新制氯水放置数天发生:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,次氯酸不稳定,2HClO O2↑+2HCl,分解生成盐酸和氧气,溶液酸性增强,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查氯水的成分及氯水中各微粒的性质,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,明确离子、分子的性质是解答本题的关键,题目难度不大。
9.(3分)实验室为了使用方便,通常将氯气溶解于水中形成氯水或将其降温加压形成液氯来使用.下列有关这两种液体的实验描述都正确的是( )
A.两种液体都可以使干燥的布条褪色
B.两种液体都可以使干燥的蓝色石蕊试纸变红
C.用这两种液体都可给自来水消毒
D.分别向这两种液体中投入几颗金属锌粒均有气泡产生
【分析】液氯中只含有氯气分子,氯气没有漂白性,氯水中部分氯气与水反应生成HCl、HClO,HClO具有漂白性,氯气与HClO均具有强氧化性,可以用于自来水消毒,Zn与氯水中盐酸反应生成氢气,通常条件下,Zn不能与液氯反应.
【解答】解:A.氯水中部分氯气与水反应生成HCl、HClO,HClO具有漂白性,能使干燥的布条褪色,液氯中只含有氯气分子,氯气没有漂白性,故A错误;
B.氯水中部分氯气与水反应生成HCl、HClO,可以使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,故B错误;
C.氯气与HClO均具有强氧化性,可以用于自来水消毒,故C正确;
D.Zn与氯水中盐酸反应生成氢气,通常条件下,Zn不能与液氯反应,故D错误,
故选:C。
【点评】本题考查氯水性质,根据氯水中含有的微粒理解具有的性质,注意氯水与液氯的区别,氯水属于混合物,而液氯属于纯净物,含有的微粒不同性质不同.
10.(3分)下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A.64 g O2所含的分子数目为4NA
B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol H2O含有的水分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
【分析】A、求出氧气的物质的量,然后根据分子数N=nNA来计算;
B、水分子中含3个原子;
C、分子数N=nNA;
D、物质的量n=。
【解答】解:A、64g氧气的物质的量n==2mol,故含有的分子数N=nNA=2NA个,故A错误;
B、水分子中含3个原子,故0.5mol水中含1.5mol原子即1.5NA个,故B正确;
C、1mol水中分子数N=nNA=NA个,故C正确;
D、0.5NA个氯气分子的物质的量n===0.5mol,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。
11.(3分)一团棉花包裹少量过氧化钠放在石棉网上,将CO2气体缓缓通入棉花中的过氧化钠上,棉花很快燃烧起来,实验分析可知,下列表达不正确的是( )
A.反应生成的O2有利于棉花燃烧
B.过氧化钠与CO2反应放热
C.CO2对棉花燃烧起助燃作用
D.过氧化钠与CO2反应属于氧化还原反应
【分析】过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,该反应是氧化还原型的放热反应,生成氧气是助燃剂,由此分析解答。
【解答】解:A、过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,生成的O2有利于棉花燃烧,故A正确;
B、过氧化钠与CO2反应放热,达到棉花燃烧的着火点,故B正确;
C、支持燃烧的物质是氧气,而不是二氧化碳起助燃作用,故C错误;
D、过氧化钠与二氧化碳反应氧元素的化合价既升高又降低,所以是氧化还原反应,故D正确;
故选:C。
【点评】本题考查的是燃烧的条件以及常见的物质间的反应和氧化还原反应的判断,比较容易。
12.(3分)与3.2gSO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为( )
A.2.3g B.3.2g C.4.6g D.6.4g
【分析】先根据n=计算出二氧化硫的物质的量,然后计算出二氧化硫中含有氧原子的物质的量,再结合二氧化氮的化学式计算出二氧化氮的物质的量,最后根据m=nM计算出二氧化氮的质量,据此进行计算.
【解答】解:3.2g SO2的物质的量为:n(SO2)==0.05mol,0.05mol二氧化硫分子中含有氧原子的物质的量为:0.05mol×2=0.1mol,
则含有0.1mol氧原子需要NO2的物质的量为:n(NO2)=n(O)=×0.1mol=0.05mol,
所以与3.2gSO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为:46g/mol×0.05mol=2.3g,
故选:A。
【点评】本题考查了物质的量的计算,题目难度不大,明确物质的量与摩尔质量之间的关系为解答关键,试题侧重基础知识的考查,培养了学生的化学计算能力.
13.(3分)下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1 NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
【分析】A、氮气由氮原子构成;
B、求出钙的物质的量,然后根据变为钙离子时变为+2价来分析;
C、1mol氧气中含2mol氧原子;
D、氧气和臭氧均由氧原子构成.
【解答】解:A、氮气由氮原子构成,故28g氮气中含有的氮原子的物质的量n==2mol,即2NA个,故A错误;
B、4g钙的物质的量为0.1mol,而变为钙离子时变为+2价,故0.1mol钙失去0.2mol电子即0.2NA个,故B错误;
C、1mol氧气中含2mol氧原子,故与1mol氧原子的质量之比为2:1,故C错误;
D、氧气和臭氧均由氧原子构成,故24g氧气和24g臭氧中的氧原子的物质的量n==1.5mol,个数均为1.5NA个,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,掌握物质的量的计算公式和物质结构是解题关键,难度不大.
14.(3分)下列各物质所含原子数由多到少的顺序是( )
①24g石墨 ②0.7mol NH3 ③4.6g钠 ④0.2mol H2SO4 ⑤4g He.
A.①③②④⑤ B.②①④⑤③ C.②④①⑤③ D.④⑤②①③
【分析】根据n=计算石墨、钠、He的物质的量,再计算各物质含有原子数目进行比较,注意He为单原子分子.
【解答】解:①24g石墨的物质的量==2mol,含有C原子为2mol;
②0.7mol NH3含有原子物质的量=0.7mol×4=2.8mol;
③4.6g钠的物质的量==0.2mol,含有Na原子为0.2mol;
④0.2mol H2SO4 含有原子物质的量=0.2mol×7=1.4mol;
⑤4g He的物质的量为=1mol,含有He原子为1mol,
故所含原子数由多到少的顺序是:②①④⑤③,
故选:B。
【点评】本题考查物质的量有关计算,比较基础,侧重对基础知识的巩固,注意对基础知识的理解掌握.
15.(3分)在标准状况下,将V L气体A(摩尔质量为M g/mol),溶于0.1L水中,所得溶液密度为d g/cm3,则该溶液的物质的量浓度为( )
A.mol/L B.mol/L
C.mol/L D.mol/L
【分析】标准状况下,Vm=22.4L/mol,n=来计算气体的物质的量,利用m=n×M来计算气体的质量,溶剂和溶质的质量和为溶液的质量,利用V=来计算溶液的体积,最后利用c=来计算该溶液的物质的量浓度。
【解答】解:标准状况下,Vm=22.4L/mol,气体的物质的量为=mol,
气体的质量为mol×M g•mol﹣1=g,
水的质量为100mL×1g/mL=100g,
即溶液的质量为g+100g,
则溶液的体积为,
则该溶液的物质的量浓度为=mol/L,
故选:B。
【点评】本题考查学生利用物质的量浓度的定义式计算,明确溶液中的溶质的物质的量及溶液的体积即可计算,溶液的体积计算是解答本题的关键,并注意本题中应按照气体与水不反应来分析。
二、填空题(共28分)
16.(16分)(1)相同物质的量的SO2 和 SO3,所含分子的数目之比为 1:1 ,所含原子数目之比为 3:4 ,所含氧原子的物质的量之比为 2:3 。
(2)同温同压条件下,等质量的CO2与O2的体积比为 8:11 ,分子数之比为 8:11 ,原子数之比为 12:11 ,密度之比为 11:8 。
(3)在Al2(SO4)3溶液中,若c(SO42﹣)=0.3 mol/L,则c(Al3+)= 0.2 mol/L,c[Al2(SO4)3]= 0.1 mol/L。
【分析】(1)根据“N=nNA”知,分子数与物质的量成正比;原子总数=分子个数×分子中原子个数;n(O)=n(分子)×每个分子中氧原子个数;
(2)同温同压下气体摩尔体积相等,根据“V=nVm=”知,同温同压下相同质量的不同气体其体积之比等于摩尔质量的反比;根据“N(分子)=n(分子)NA=”知,相同质量的不同气体,其分子数之比等于摩尔质量的反比;原子总数=分子个数×每个分子中原子个数;根据“ρ=”知,同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比;
(3)该溶液中c(SO42﹣):c(Al3+)=3:2;c[Al2(SO4)3]=c(SO42﹣)。
【解答】解:(1)根据“N=nNA”知,分子数与物质的量成正比,则相同物质的量的SO2 和 SO3,所含分子的数目之比=n(SO2):n(SO3)=1:1;所含原子数目之比=(1×3):(1×4)=3:4;n(O)=n(分子)×每个分子中氧原子个数,所以氧原子个数之比=(1×2):(1×3)=2:3,
故答案为:1:1;3:4;2:3;
(2)同温同压下气体摩尔体积相等,根据“V=nVm=”知,同温同压下相同质量的不同气体其体积之比等于摩尔质量的反比,所以二者体积之比=32g/mol:44g/mol=8:11;根据“N(分子)=n(分子)NA=”知,相同质量的不同气体,其分子数之比等于摩尔质量的反比=32g/mol:44g/mol=8:11;原子总数=分子个数×每个分子中原子个数,所以原子个数之比=(8×3):(11×2)=12:11;根据“ρ=”知,同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比=44g/mol:32g/mol=11:8,
故答案为:8:11;8:11;12:11;11:8;
(3)该溶液中c(SO42﹣):c(Al3+)=3:2,c(Al3+)=×0.3mol/L=0.2mol/L;c[Al2(SO4)3]=c(SO42﹣)=×0.3mol/L=0.1mol/L,
故答案为:0.2;0.1。
【点评】本题考查物质的量的有关计算,侧重考查公式的灵活运用能力,明确各个物理量的关系是解本题关键,会熟练运用公式,题目难度不大。
17.(12分)(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 。
(2)制取漂白粉的化学方程式 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 。
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 。
(4)漂白粉长时间暴露在空气中就会失去效用,失效原因是(写出2个化学方程式) Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑ 。
(5)将钠投入到CuSO4溶液中,写出化学方程式 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 。
【分析】(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气;
(2)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水;
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
(4)次氯酸钙与空气中水蒸气、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸光照条件下分解生成HCl和O2,导致漂白粉失效;
(5)钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再与CuSO4反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀。
【解答】解:(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(2)工业上利用氯气和石灰乳之比漂白粉,反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,
故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(4)次氯酸钙与空气中水蒸气、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸光照条件下分解生成HCl和O2,导致漂白粉失效,有关反应方程式依次为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,
故答案为:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑;
(5)钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠再与CuSO4反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,总反应方程式为2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,
故答案为:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
【点评】本题考查化学方程式书写,熟练掌握元素化合物知识,题目基础性强,有利于基础知识的复习巩固。
三、实验题(共27分)
18.(6分)为测定金属钠样品(表面有Na2O)中钠单质的质量分数,设计了如下实验(装置如图所示):
①称量A、B的总质量
②称取一定质量的钠样品
③将钠样品投入锥形瓶中,迅速塞紧带U形干燥管(内含无水CaCl2干燥剂)的橡皮塞。有关数据是:称取的金属钠样品质量为a g,A、B反应前总质量为b g,反应后A、B的总质量为c g。
请根据题意回答下列问题:
(1)A中钠和水反应过程可看到钠熔成闪亮的小球,产生这一现象原因是 钠与水反应放出热量 、 金属钠的熔点低 。
(2)用 a、b、c表示的钠单质的质量分数为 ×100% 。
(3)如果没有B装置对实验结果有何影响 偏大 (填“偏大”或“偏小”“不影响”)?
【分析】(1)钠融化成小球,说明反应放热且Na的熔点低;
(2)生成氢气的质量=样品质量+反应前A与B总质量﹣反应后A与B总质量,结合Na与水反应的化学方程式计算样品中钠的质量,再计算样品中钠的质量分数;
(3)装置B中CaCl2可吸收氢气中混有的水蒸气,否则测定生成氢气的质量偏大。
【解答】解:(1)Na与水反应是放热反应,且Na的熔点低,故反应中钠熔成闪亮的小球,
故答案为:钠与水反应放出热量,金属钠的熔点低;
(2)反应中生成的氢气质量为(a+b﹣c)g,设样品中钠的质量为mg,则:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
46 2
mg (a+b﹣c)g
46:2=mg:(a+b﹣c)g
解得m=23(a+b﹣c)
样品中钠的质量分数为:×100%=×100%,
故答案为:×100%;
(3)装置B中干燥氢气,如果没有B装置,会导致生成氢气的质量偏大,即使得钠的质量分数偏大,
故答案为:偏大。
(3)装置B中干燥氢气,如果没有B装置,会导致生成氢气的质量偏大,即使得钠的质量分数偏大,
故答案为:偏大。
【点评】本题考查物质含量的测定,关键是明确实验原理,理解装置的作用,注意定量实验过程中排除干扰因素,熟练掌握基础知识。
19.(7分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图。(提示:Na2O2可以与H2O、CO2反应。)
回答下列问题。
(1)上述装置Ⅳ中盛放的试剂是 浓硫酸 ,为完成实验应将装置Ⅳ接在 B (填字母)。
A.Ⅰ之前
B.Ⅰ和Ⅱ之间
C.Ⅱ和Ⅲ之间
D.Ⅲ之后
(2)点燃酒精灯后,观察到装置Ⅱ中的现象为 钠熔化成光亮的小球,剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体 。
(3)装置Ⅱ中Na生成Na2O2的化学反应方程式为 2Na+O2Na2O2 。
【分析】装置中空气中含有二氧化碳,会与过氧化钠反应生成碳酸钠,实验开始前需要先排尽装置中空气,水也与Na2O2反应,需要在干燥环境中进行,装置I除去空气中二氧化碳,装置IV可以盛放浓硫酸用于干燥气体,在装置II中氧气与钠反应生成过氧化钠,III中碱石灰吸收空气中二氧化碳、水蒸气,防止加入II中,
(1)在装置II中氧气与钠反应生成过氧化钠,装置IV可以盛放浓硫酸用于干燥气体,除去空气中的水蒸气;
(2)钠加热条件下熔化成光亮的小球,在氧气中剧烈燃烧产生黄色火焰,生成过氧化钠淡黄色固体;
(3)加热条件下Na和O2反应生成Na2O2。
【解答】解:装置中空气中含有二氧化碳,会与过氧化钠反应生成碳酸钠,实验开始前需要先排尽装置中空气,水也与Na2O2反应,需要在干燥环境中进行,装置I除去空气中二氧化碳,装置IV可以盛放浓硫酸用于干燥气体,在装置II中氧气与钠反应生成过氧化钠,III中碱石灰吸收空气中二氧化碳、水蒸气,防止加入II中,
(1)为完成实验,上述装置Ⅳ中盛放的试剂是浓硫酸,用来干燥气体,为完成实验应将装置Ⅳ接在在I和Ⅱ之间,故选B,
故答案为:浓硫酸;B;
(2)点燃酒精灯后,观察到装置 II 中的现象为:钠熔化成光亮的小球,剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体,
故答案为:钠熔化成光亮的小球,剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体;
(3)加热条件下Na和O2反应生成Na2O2,反应方程式为2Na+O2Na2O2,
故答案为:2Na+O2Na2O2。
【点评】本题考查钠的性质,侧重考查实验操作、实验分析判断及知识综合运用能力,明确元素化合物的性质、物质之间的转化关系是解本题关键,知道各个装置的作用,题目难度不大。
20.(14分)用18.4mol•L﹣1的浓硫酸配制100mL浓度为1mol•L﹣1的稀硫酸,其操作步骤可分解为以下几步:
A.用量筒量取5.4mL的浓硫酸,缓缓注入装有约50mL蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌.
B.用约30mL蒸馏水,分成三次洗涤烧杯和玻璃棒,将每次洗涤液都倒入容量瓶里.
C.将稀释后的硫酸小心地用玻璃棒引流入容量瓶.
D.检查100mL 容量瓶口是否发生滴漏.
E.将蒸馏水直接加入容量瓶,至液面接近刻度线2cm至3cm处.
F.盖紧瓶塞,反复倾倒振荡,摇匀溶液.
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴滴入蒸馏水,至液面最低点恰好与环形刻度线相切.
据此填写:
(1)正确的操作顺序是 DACBEGF .
(2)进行A步操作时,选用量筒的规格是(填序号) A .
A.10mL B.50mL C.100mL D.1000mL
(3)如果对装有浓硫酸的量筒仰视读数为5.4mL,配制的稀硫酸的浓度将 偏高
(填“偏高”“偏低”或“无影响”).
(4)进行A步骤操作时,必须 冷却至室温 后,才能进行后面的操作.
(5)配制上述溶液时,下列操作会导致所配溶液的浓度偏高的是 B .
A.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶
B.定容时,眼睛俯视溶液将凹液面最低点与容量瓶刻度线相切
C.容量瓶中原残留少量蒸馏水
D.定容后容量瓶液面低于刻度线,又加水定容到刻度线.
【分析】(1)根据用浓溶液配制稀溶液的一般操作步骤分析;
(2)量筒的选择规格遵循“大而近”的原则;
(3)量筒仰视读数,量取的液体体积偏大,溶质的质量偏多;
(4)转移溶液时应将溶液的温度恢复至室温;
(5)根据c=计算不当操作对n或V的影响,如果n偏大或V偏小,则所配制溶液浓度偏高;
【解答】解:(1)配制顺序是:计算→量取→稀释、冷却→移液→定容→摇匀→装瓶→贴签;
故答案为:DACBEGF;
(2)量取5.4ml溶液应选择10ml的量筒;
故选:A;
(3)因量筒仰视读数,量取的液体体积偏大,溶质的质量偏多,浓度偏大;
故答案为:偏高;
(4)因转移溶液时应将溶液的温度恢复至室温;
故答案为:冷却到室温;
(5)A.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶,溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,故A错误;
B.定容时,眼睛俯视溶液将凹液面最低点与容量瓶刻度线相切,溶液的体积偏小,溶液的浓度偏高,故B正确;
C.容量瓶中原残留少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液的体积都不会产生影响,溶液的浓度不变,故C错误;
D.定容后容量瓶液面低于刻度线,又加水定容到刻度线,导致溶液的体积偏大,溶液的浓度偏小,故D错误;
故选:B.
【点评】本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制的计算、步骤以及误差分析,难度不大,注意实验的基本操作方法和注意事项,误差分析是易错点.
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