2022-2023学年新疆乌鲁木齐市第八中学高一上学期期中考试化学试题含解析
展开 乌鲁木齐市第八中学2022-2023学年
第一学期高一年级期中考试
化学问卷
1.考试时间:100分钟 卷面分值:100分
2.命题范围:新教材人教必修1第一、二章
3.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 S-32
一、选择题(每题2分)
1. 新型冠状病毒可通过气溶胶传播,气溶胶属于胶体的一种。下列关于胶体的叙述,正确的是
A. 雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应
B. 胶体的本质特征是具有丁达尔效应
C. 依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液
D. 溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律
【答案】A
【解析】
【详解】A.雾是一种气溶胶,属于胶体,因此在阳光下可观察到丁达尔效应,A项正确;
B.胶体的本质特征是其分散质粒子的直径在1~100nm之间,B项错误;
C.不同分散系是以分散质粒子的直径大小来划分的而不是丁达尔效应,C项错误;
D.溶液中溶质粒子的运动也是无规律的,D项错误;
答案选A。
2. 下列叙述中正确的是
A. 混合物一定由两种或两种以上元素组成
B. 能与酸反应的氧化物一定是碱性氧化物
C. 碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物
D. 电离出的阳离子有H+的物质一定是酸
【答案】C
【解析】
【详解】A.一种元素也可能形成混合物,如氧元素组成的O2与O3混在一起构成混合物,A不正确;
B.能与酸反应的氧化物不一定是碱性氧化物,也可能是不成盐氧化物(如:四氧化三铁)或两性氧化物等,B不正确;
C.除一水合氨没有碱性氧化物外,其它碱都是金属的氢氧化物,所以碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物中的过氧化物、不成盐氧化物、两性氧化物等都不是碱性氧化物,C正确;
D.电离出的阳离子有H+的物质不一定是酸,如水、NaHSO4等,D不正确;
故选C。
3. 化学与生活是紧密相联的,下列说法中正确的是
A. 将食醋加入“84”消毒液中,会减弱其杀菌消毒效果
B. 地震灾区和洪涝灾区都用漂白粉消毒,主要是利用漂白粉溶液的碱性
C. 氯气意外发生泄漏,可用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子,向高处转移
D. 氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有酸性
【答案】C
【解析】
【详解】A.将食醋加入“84”消毒液中,能将NaClO转化为HClO,氧化能力增强,则会增强其杀菌消毒效果,A不正确;
B.漂白粉溶液具有强氧化性和碱性,但杀菌消毒时,主要是利用漂白粉溶液的强氧化性,B不正确;
C.氯气有毒、密度比空气大且具有酸性,用浸有一定浓度NaHCO3溶液的毛巾捂住鼻子,可吸收氯气,减轻对人体的伤害,同时向高处转移,C正确;
D.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸表现酸性,次氯酸表现强氧化性,氯气可用作消毒剂和漂白剂,主要是次氯酸表现的性质,D不正确;
故选C。
4. 下列关于纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
盐酸
冰水混合物
硫酸
干冰
B
纯净水
漂白粉
氧化钠
二氧化硫
C
胆矾
碱石灰
铁
碳酸钙
D
液氯
合金
氯化铜
蔗糖
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】纯净物是由一种物质组成的物质,有固定组成,可以用一个化学式表示;混合物是由两种或两种以上的物质组成的物质,没有固定组成,不能用化学式表示;电解质指在水溶液或熔融状态下可以导电的化合物;非电解质指在水溶液和熔融状态下均不导电的化合物;
【详解】A.盐酸是HCl的水溶液,是混合物,冰水混合物只有H2O,是纯净物,A项错误;
B.各物质分类正确,B项正确;
C.铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,碳酸钙是电解质,C项错误;
D.很多合金是混合物,但是如果是属于金属互化物有固定组成的合金就可以是纯净物,D项错误;
答案选B。
5. 下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是
①Fe+Cu2+=Fe2++Cu ②Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O
③Cl2+H2O=H++Cl-+HClO ④+2H+=CO2↑+H2O
⑤Ag++Cl-=AgCl↓
A. 只有③ B. ②③ C. ③⑤ D. ①④
【答案】A
【解析】
【详解】①Fe+Cu2+=Fe2++Cu可表示铁与氯化铜或硫酸铜等多个化学反应,故①不符合题意;
②Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O表示氢氧化钡与硫酸、硫酸氢钠等多个化学反应,故②不符合题意;
③Cl2+H2O=H++Cl-+HClO只能表示氯气和水这一个反应,故③符合题意;
④+2H+=CO2↑+H2O可表示碳酸钠、碳酸钾与盐酸、硫酸等多个化学反应,故④不符合题意;
⑤Ag++Cl-=AgCl↓可表示硝酸银与氯化钠、盐酸等多个化学反应,故⑤不符合题意;
故符合题意的只有③,故答案为A。
6. 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生,又有沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③CuSO4溶液 ④NH4Cl溶液 ⑤饱和澄清石灰水
A. ①③④ B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. 全部
【答案】C
【解析】
【分析】钠放入水中,与水反应生成NaOH和H2,有气体逸出。
【详解】①MgSO4溶液与NaOH反应,生成Mg(OH)2沉淀,①符合题意;
②NaHCO3溶液与NaOH反应,生成Na2CO3溶液,没有沉淀生成,②不符合题意;
③CuSO4溶液与NaOH反应,生成Cu(OH)2沉淀,③符合题意;
④NH4Cl溶液与NaOH反应,生成氨气等,没有沉淀生成,④不符合题意;
⑤饱和澄清石灰水中加入Na,Na与水反应放热,且生成NaOH,使溶液温度升高,c(OH-)增大,Ca(OH)2溶解度降低,从而析出Ca(OH)2晶体,⑤符合题意;
综合以上分析,①③⑤符合题意,故选C。
7. 下列在水溶液中能大量共存的离子组是
A. NH、K+、CO、OH- B. Ba2+、Na+、SO、NO
C. Na+、HCO、H+、K+ D. K+、NH、Br-、I-
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH和OH-反应生成NH3·H2O,不能大量共存,A项不符合题意;
B.Ba2+ 和SO反应生成BaSO4,不能大量共存,B项不符合题意;
C.HCO和H+反应生成CO2和H2O,不能大量共存,C项不符合题意;
D.K+、NH、Br-、I-不发生反应,可以大量共存,D项符合题意;
故答案选D。
8. 若加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为
A. 4.16g B. 1.68g C. 0.84g D. 4.38g
【答案】A
【解析】
【详解】碳酸钠较稳定,而碳酸氢钠受热易分解,发生反应:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,若加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少的质量是二氧化碳和水的质量,则生成二氧化碳和水的质量是0.31g,根据方程式计算:,可得碳酸氢钠的质量是0.84g,则原混合物中碳酸钠的质量为5.00g-0.84g=4.16g;
故答案是A。
9. 反应物之间的用量不同,往往导致离子反应的书写也不相同,下列离子方程式能正确表示反应的是
A. NaOH溶液中通入过量CO2:CO2+2OH−=+H2O
B. 向碳酸钠溶液中通入少量CO2:+CO2+H2O=2
C. Na2CO3溶液中逐滴滴加少量盐酸:+2H+=H2O+CO2↑
D. 向Ba(OH)2溶液中滴加少量NaHSO4溶液:2H++ +Ba2++2OH−=BaSO4↓+2H2O
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.二氧化碳过量时,二者反应生成碳酸氢钠,离子方程式为:CO2+OH-=,故A错误;
B.二者反应生成碳酸氢钠,离子方程式为:+CO2+H2O=2,故B正确;
C.稀盐酸少量时,二者反应生成碳酸氢钠和氯化钠,离子方程式为:+H+=,故C错误;
D.硫酸氢钠少量时,二者反应生成硫酸钡、水和NaOH,离子方程式为:H+++Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,故D错误;
答案选B。
10. 下列表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CuO与C反应,铜得电子,C失电子,则电子转移的方向和数目为 ,选项A错误;
B.反应中Na共失去2e-,Cl2共得到2e-,电子转移数目正确,但电子转移方向有误,选项B错误;
C.反应中电子转移的方向和数目均正确,选项C正确;
D.该反应中Cl元素化合价降低得电子,氧元素化合价升高失电子,转移电子数为12,则电子转移的方向和数目为 ,选项D错误;
答案选C。
11. 下列关于物质的量浓度表述正确的是
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. 50mL 1mol·L-1的KCl溶液和100mL 0.25 mol·L-1MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
C. 将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4稀释成0.1 mol·L-1的H2SO4,可向其中加入100 mL水
D. 含NA个Na+的Na2O溶于水配成1 L溶液,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液,没有体积,能计算Na+和SO的总物质的量,故A错误;
B.物质的量浓度与体积无关,1mol·L-1的KCl溶液Cl-物质的量浓度为1mol·L-1,0.25 mol·L-1MgCl2溶液中Cl-物质的量浓度为0.5mol·L-1,故B错误;
C.根据溶质的物质的量守恒可得:,解得需要加水的体积为90 mL,故C错误;
D.根据钠元素守恒,含NA个Na+的Na2O溶于水配成1 L溶液,Na+的物质的量浓度为1 mol·L-1,故D正确;
故答案为D。
12. 已知:①2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②6FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3
③Cl2+2KBr=Br2+2KCl。根据上述反应,判断下列结论错误的是
A. 溶液中可发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
B. 少量KMnO4溶液加入HBr和HCl的混合溶液中:HBr先被氧化
C. 氧化性强弱顺序为:KMnO4>Cl2>FeCl3>Br2
D. 反应①中,MnCl2是KMnO4的还原产物
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氯气的氧化性大于铁离子,所以氯气能氧化亚铁离子,则溶液中可发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,A项正确;
B.根据反应③氯气为氧化剂,发生还原反应,溴离子为还原剂,发生氧化反应,溴水为氧化产物,所以还原性溴离子大于氯离子,溴离子优先被高锰酸钾溶液氧化,B项正确;
C.根据反应②中,溴水为氧化剂,发生还原反应,亚铁离子为还原剂,发生氧化反应,铁离子为氧化产物,所以氧化性Br2>FeCl3,C项错误;
D.反应①中,锰元素的化合价降低,被还原,锰离子是高锰酸根离子的还原产物,D项正确;
答案选C。
13. 将足量新制氯水滴入下列物质中,对应现象错误的是
A. FeCl2溶液,溶液由浅绿色变为棕黄色 B. 淀粉-KI溶液,溶液变蓝
C. AgNO3溶液,有白色沉淀生成 D. 石蕊试液,溶液变红不褪色
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】A.向FeCl2溶液中加入氯水,发生反应:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,因此看到溶液会由浅绿色变为棕黄色,A正确;
B.向淀粉-KI溶液中加入氯水,KI被Cl2氧化产生I2,I2遇淀粉溶液变蓝色,B正确;
C.氯水中含有HCl,与AgNO3溶液会发生复分解反应产生AgCl白色沉淀,C正确;
D.氯水中含有HCl、HClO,使溶液显酸性,酸能够使紫色石蕊试液变为红色;但由于HClO同时具有氧化性,又会将红色物质氧化变为无色,因此会看到石蕊试液先变红后褪色,D错误;
故合理选项是D。
14. 下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质,叙述错误的是
A. 除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,用加热法
B. 向Na2CO3粉末和NaHCO3晶体中滴入少量水,前者温度升高,后者温度下降
C. Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性,它们都可以用作食用碱
D. 鉴别Na2CO3和NaHCO3既可以用CaCl2溶液,也可用Ca(OH)2溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaHCO3加热易分解生成Na2CO3,除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,可以用加热法,A项正确;
B.Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热,前者升高温度,后者温度下降,B项正确;
C.Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性,食用碱为纯碱(碳酸钠)与小苏打(碳酸氢钠)的混合物,C项正确;
D.Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,可以用CaCl2鉴别,但加入Ca(OH)2,由于,故二者均会产生CaCO3沉淀,不能用Ca(OH)2来鉴别,D项错误;
答案选D。
15. 如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是
A. C2H4 B. CH4 C. CO2 D. NO
【答案】C
【解析】
【详解】同温同体积,压强与气体物质的量成正比,由图象看出,相同温度下,氧气的压强大于X,则1 g O2与1 g X气体的物质的量n(O2)>n(X),所以M(O2)
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
纯碱可用于治疗胃溃疡
纯碱可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
CO2中的少量HCl杂质可将气体通入饱和Na2CO3溶液除去
Na2CO3可与HCl反应
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去
NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,有白色晶体析出
NaHCO3难溶于水
Ⅰ对,Ⅱ对,有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,所以陈述Ⅰ错误,故A错误;
B.Na2CO3可与HCl反应,但CO2也可以和Na2CO3反应,所以不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的HCl杂质,故陈述Ⅰ错误,故B错误;
C.NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,可用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中混有少量有NaHCO3杂质,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ都对,故C正确;
D.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,可发生反应:Na2CO3+ CO2+H2O=2 NaHCO3,由于相同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,所以有NaHCO3晶体析出,陈述Ⅰ对,陈述Ⅱ错误,故D错误;
故选 C 。
17. 下列说法中不正确的是(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. 常温常压下,16gO2和O3的混合气体中含有NA个原子
B. 17gOH-所含电子数目为10NA
C. 标准状况下,22.4L氦气中含有2NA个氦原子
D. 在1L2mol·L-1的硫酸镁溶液中含有的硫酸根离子数为2NA个
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,16gO2 中含有O的物质的量为1mol,16gO3中含有O的物质的量也为1mol,则16gO2和O3的混合气体中含有NA个原子,A正确;
B.1个OH-含有10个电子,17gOH-的物质的量为1mol,则17gOH-所含电子数目为10NA,B正确;
C.氦气为单原子分子,标准状况下,22.4L氦气的物质的量为1mol,则含有NA个氦原子,C不正确;
D.1L2mol·L-1的硫酸镁(MgSO4)的物质的量为2mol,则溶液中含有的硫酸根离子数为2NA,D正确;
故选C。
18. 在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的
A. 质子数 B. 密度 C. 质量 D. 原子数
【答案】D
【解析】
【详解】A.H原子中含一个质子,Cl原子中含17个质子,由于H2和Cl2的混合气体中两者的物质的量关系不确定,两个容器中等物质的量的气体的质子数不一定相同,故A错误;
B.由于H2和Cl2的混合气体中两者的物质的量关系不确定,所以H2和Cl2的质量之和与另外相同容器的HCl的质量不一定相等,密度则不一定相等,故B错误;
C.由于H2和Cl2的混合气体中两者的物质的量关系不确定,所以H2和Cl2的质量之和与另外相同容器的HCl的质量不一定相等,故C错误;
D.在同温同压下,相同体积的任何气体的物质的量相同,含有的分子数相同,HCl、H2和Cl2都是双原子分子,当它们分子数相同时,原子数一定相同,故D正确;
故答案为D。
19. ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过如下反应制得ClO2:。下列说法不正确的是
A. 1mol KClO3参加反应,转移2mol电子
B. KClO3在反应中被还原
C. H2C2O4的还原性强于ClO2
D. CO2是H2C2O4被氧化后的产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.在该反应中,Cl元素化合价由反应前KClO3中的+5价变为反应后ClO2中的+4价,化合价降低,得到电子,被还原,所以KClO3为氧化剂,1 mol KClO3参加反应,转移1 mol电子,A错误;
B.在该反应中Cl元素的化合价由反应前KClO3中的+5价变为反应后ClO2中的+4价,化合价降低,得到电子,被还原,B正确;
C.在该反应中还原剂是H2C2O4,还原产物是ClO2,根据还原性:还原剂>还原产物,可知物质的还原性:H2C2O4>ClO2,C正确;
D.C元素化合价由反应前H2C2O4中的+3价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,所以CO2是H2C2O4被氧化后得到的氧化产物,D正确;
故答案为A。
20. 下列实验装置,能达到相应实验目的的是
A.配制500mL0.1mol/L的NaOH溶液
B.通过装置乙除去HCl和H2O
C.除去CO2气体中的少量HCl杂质
D.可证明湿润氯气具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A. 不能在容量瓶中溶解固体,A错误;
B.必须要先除HCl,再除水,故气体只能从左边进,但左边是连接的短导管,会将液体压出来,故错误;
C.应该选用饱和碳酸氢钠溶液来除去二氧化碳中的HCl,C错误;
D. 通过对比实验,湿润的有色布条褪色,干燥的没有褪色,来证明湿润的氯气才具有漂白性,故D正确;
故选D。
21. 下图是氯元素的“价-类”二维图,据此下列分析正确的是
A. 由“价-类”二维图推测ClONO2具有强氧化性,可与水反应生成两种强酸
B. 可用pH试纸分别测定等浓度的HClO2和HClO溶液的pH,比较酸性强弱
C. 工业上常用制备ClO2,该反应氧化产物与还原产物之比4:1
D. 常用于炸药、火箭推进剂的某种强氧化剂在“价-类”二维图中的位置为(盐,-1)
【答案】C
【解析】
【详解】A.由“价—类"二维图推测ClONO2中Cl为+1价,N为+5价,可能具有强氧化性,能水解生成两种酸HClO和HNO3,其中次氯酸是弱酸,A错误;
B.HClO具有漂白性,不能用pH试纸测定其pH值,B错误;
C.在反应中,ClO2是氧化产物,5个NaCl中的1个是还原产物,故该反应氧化产物与还原产物之比为4:1,C正确;
D.“价-类”二维图中的位置为(盐,-1)表示氯元素为-1价的盐,该盐中氯元素没有氧化性,D错误;
故选C。
二、非选择题(包括第22题~第27题6个大题,共58分)
22. 物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价-类”二维图,请回答下列问题:
(1)物质①与水反应的离子方程式为_______,所以通常将其保存在_______中。
(2)从核心元素价态的视角看,NaH中H元素的化合价为_______,从H元素的价态分析,NaH常用作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。
①只根据图I、II所示实验,能够达到鉴别目的的是_______(填装置序号)。该装置能确定粉末是NaHCO3的现象_______。
②图III、IV中_______能更好说明二者的稳定性(填装置序号)。IV中受热处发生反应的化学方程式:_______。
③纯碱是人类最早制取和使用的化学物质之一,其属于_______(填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”)。我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,制取方法是向饱和食盐水先通入足量NH3,再通入过量CO2,析出_______(填化学式)晶体。
【答案】(1) ①. 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ ②. 煤油
(2) ①. -1 ②. 还原剂
(3) ①. I、II ②. 产生气泡较剧烈或气球膨胀较大 ③. IV ④. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ⑤. 盐 ⑥. NaHCO3
【解析】
【分析】通过钠及其化合物的“价-类”二维图可知物质①是Na,②是Na2O或Na2O2。
【小问1详解】
由题可知①是单质Na,与水反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;常温下,金属钠与氧气、水蒸气等反应,又密度小于煤油且不与煤油反应,所以可以保存在煤油中 ;
【小问2详解】
NaH中Na为+1价,则H元素的化合价为-1价;从H元素的价态分析,NaH中H可以失电子化合价升高,做还原剂;
小问3详解】
①碳酸钠与碳酸氢钠都能与盐酸反应放出CO2,碳酸氢钠与盐酸反应的速率快,相等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的盐酸反应,碳酸氢钠放出的气体多,只根据图I、II所示实验,能达到鉴别目的的是I、II;能确定粉末是NaHCO3的现象产生气泡较剧烈或气球膨胀较大;②图IV碳酸氢钠所受温度比碳酸钠温度低,碳酸氢钠分解,碳酸钠不分解,不但能更好说明二者的稳定性,还能对照实验;碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;③纯碱是碳酸钠,属于盐;侯德榜发明了联合制碱法的方程式为NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,因为碳酸氢钠的溶解度较低,析出碳酸氢钠晶体。
23. 某化学小组用下列装置,模拟呼吸面具中的有关反应原理测定样品中Na2O2的纯度。
(1)装置中a的作用是_______,装置A中发生的离子反应方程式_______。
(2)B装置可除去A装置中可能挥发出的某种气体,反应的离子方程式为_______。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为_______,_______
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致测定Na2O2的纯度偏高,改进的方法是_______。
(5)实验装置改进后,向C中加入10.0g样品进行实验,实验结束后共收集到标准状况下0.336L气体,则样品中Na2O2的质量是_______克。
【答案】(1) ①. 保持上下压强一致,使稀盐酸顺利滴下 ②.
(2)HCO+H+=H2O+CO2↑
(3) ①. ②. 2Na2O2 +2CO2 =Na2CO3 +O2
(4)在装置CD之间增加装有NaOH溶液的洗气瓶
(5)2.34
【解析】
【分析】装置A盛放碳酸钙和稀盐酸,用于制备CO2,得到的二氧化碳有杂质HCl,通过装置B可除去CO2中的HCl,也会使得二氧化碳中引入水蒸气,影响下一步实验;装置C中是CO2与Na2O2发生反应生成碳酸钠和氧气,同时有副反应水和Na2O2反应生成氢氧化钠和氧气;装置D中用排水集气的方法收集氧气,装置E是测量排出来的水的体积,以便测量氧气的体积。
【小问1详解】
装置A中的a是恒压漏斗,作用是平衡气压,使溶液顺利滴下;装置A中难溶性碳酸钙与稀盐酸反应,离子方程式是,故答案是保持上下压强一致,使稀盐酸顺利滴下;;
【小问2详解】
B装置可除去A装置中可能挥发出的HCl气体,碳酸氢钠可与HCl反应,不与CO2反应,反应的离子方程式为HCO+H+=H2O+CO2↑;故答案是HCO+H+=H2O+CO2↑;
【小问3详解】
通入的CO2、H2O分别与Na2O2反应,故答案是;2Na2O2 +2CO2 =Na2CO3 +O2;
【小问4详解】
上述存在的缺陷是过量的CO2未与过氧化钠反应,由于溶解度不大,所以在D中收集氧气时,也会收集到一定的CO2,影响氧气体积,会导致测定Na2O2的纯度偏高,所以在CD间增加一个除去二氧化碳的装置,注意从装置B中出来的水蒸气不影响测定过氧化钠的纯度,故答案是在装置CD之间增加装有NaOH溶液的洗气瓶;
【小问5详解】
由题意知收集到标准状况下0.336L气体,即0.015mol氧气,根据反应2Na2O2 ~O2,可得到样品中过氧化钠的质量是2.34g;故答案是2.34。
24. 填空。
(1)19g某金属氯化物ACl2中含有0.4molCl-离子,则ACl2的摩尔质量是_______,A的相对原子质量是_______。
(2)等质量的O2和O3,它们的物质的量之比为_______,所含分子数之比为_______,所含原子数之比为_______,相同状况下的密度比为_______。
(3)6.02×1023个CO2与_______molH2的质量相等,与_______gSO2含有的氧原子数相等。
(4)氢原子数相等的NH3和CH4的物质的量之比为_______,相同条件下体积之比_______。
【答案】(1) ①. 95g/mol ②. 24
(2) ①. 3:2 ②. 3:2 ③. 1:1 ④. 2:3
(3) ①. 22 ②. 64
(4) ①. 4:3 ②. 4:3
【解析】
【小问1详解】
中含有0.4mol离子,则的物质的量为0.2mol,,其中氯相对原子质量为35.5,则A的相对原子质量为;
【小问2详解】
根据可知,质量相等时,物质的量和摩尔质量成反比,则物质的量之比为3:2;根据可知分子数之比即物质的量之比为3:2;一个氧气分子有2个氧原子,一个臭氧分子有3个氧原子,所含原子个数比为1:1;根据,相同状况气体摩尔体积相同,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为2:3;
【小问3详解】
个为1mol,质量为44g,则与22mol氢气的质量一样;1mol二氧化碳含有2mol氧原子,与1mol二氧化硫所含的氧原子数相同,则需要二氧化硫64g;
【小问4详解】
氢原子数相等,则氨气和甲烷的物质的量4:3;相同条件下气体摩尔体积相等,体积之比即物质的量之比为4:3;
25. 在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体8.96L,质量是12.8g。此混合物中:
(1)混合气体的平均摩尔质量是_______。
(2)CO的体积分数是_______。
(3)CO的质量分数是_______。
(4)C和O的原子个数比_______。
(5)CO和CO2的物质的量比是_______。
(6)碳原子的物质的量是_______。
(7)混合气体的密度_______g/L(保留小数点后两位)。
【答案】(1)32g/mol
(2)75% (3)65.625%
(4)4:5 (5)3:1
(6)0.4mol (7)1.43
【解析】
【分析】在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体8.96L,物质的是为=0.4mol,设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为(0.4-x),由此可建立如下等式:28x+44(0.4-x)=12.8,则x=0.3mol,0.4-x=0.1mol。
【小问1详解】
混合气体的平均摩尔质量是=32g/mol。答案为:32g/mol;
【小问2详解】
CO的体积分数是=75%。答案为:75%;
【小问3详解】
CO的质量分数是=65.625%。答案为:65.625%;
【小问4详解】
由分析可知,CO的物质的量为0.3mol,CO2的物质的量为0.1mol,则C和O的原子个数比0.4mol:0.5mol=4:5。答案为:4:5;
【小问5详解】
CO和CO2的物质的量比是0.3mol:0.1mol=3:1。答案为:3:1;
【小问6详解】
由分析可知,CO、CO2的物质的量共为0.4mol,则碳原子的物质的量是0.4mol。答案为:0.4mol;
【小问7详解】
混合气体的密度为≈1.43g/L。答案为:1.43。
26. 日常生活、工农业生产和科学研究都离不开物质的制备。
(1)上图为制取氯气的实验装置图,指出上图装置中三处错误_______,_______,_______。
(2)写出该实验中浓盐酸与二氧化锰制备氯气的化学方程式:_______。
(3)盛NaOH溶液的烧杯的作用是_______,反应的离子方程式是_______。
(4)实验室有时用高锰酸钾代替二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气,2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。写出该反应的离子方程式_______,该反应的氧化剂是_______,氧化产物是_______,表现酸性的HCl和表现还原性的HCl质量之比_______。
【答案】(1) ①. A缺酒精灯 ②. B和C中溶液装反了 ③. C中导气管短进长出
(2)MnO2+ 4HCI(浓)MnCI2 +Cl2↑+2H2O
(3) ①. 吸收尾气,防止污染环境 ②. Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+H2O
(4) ①. 2+16H+10Cl-=2Cl-+2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②. KMnO4 ③. Cl2 ④. 3:5
【解析】
【分析】这套实验装置的原理及作用自左往右分别为,浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气,饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢,用浓硫酸进行干燥,洗气瓶中的导管应该为长进短出,由于氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,由于氯气有毒,最后用氢氧化钠溶液来吸收;
【小问1详解】
该反应的发生条件是加热,无加热装置不反应,A缺酒精灯;除去Cl2中的HCl和水蒸气必先除HCl后除水蒸气,否则除HCl时又会引入水蒸气,B和C中溶液装反了;洗气装置进气方法必须长进短出,C中导气管短进长出;
【小问2详解】
实验制氯气化学方程式为MnO2+ 4HCI(浓)MnCI2 +Cl2↑+2H2O;
【小问3详解】
Cl2有毒,可以与NaOH溶液反应,故盛NaOH溶液的烧杯的作用是吸收尾气,防止污染环境;反应的离子方程式是Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO-+H2O;
【小问4详解】
根据化学方程式可知,该反应的离子方程式为2+16H+10Cl-=2Cl-+2Mn2++5Cl2↑+8H2O;分析化合价,Mn化合价降低,由+7到+5,KMnO4作氧化剂,Cl元素化合价升高,由-1到0,HCl作还原剂,氧化产物为Cl2;当有16molHCl参加反应时,生成KCl和MnCl2的Cl元素的化合价都为-1价,HCl表现为酸性,物质的量为6mol,生成Cl2中Cl元素的化合价为0价,HCl被氧化,表现为还原性,物质的量为10mol,则表现酸性的HCl与表现还原性的HCl的质量之比是6:10=3:5。
27. 如图是浓盐酸试剂瓶标签上的内容:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.18g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸的物质的量浓度为_______。
(2)实验室用此浓盐酸配制500mL1mol·L-1的盐酸溶液,经计算需要_______mL(保留小数点后一位)浓盐酸。
(3)配制500mL,1mol·L-1HCl溶液时需用的主要仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、____。
(4)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1-2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹液面与瓶颈的刻度线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是_______(填序号)。
(5)不规范的实验操作会导致实验结果的误差,分析下列操作对实验结果的影响偏小的是______(请填序号)
A. 容量瓶中原有少量蒸馏水
B. 定容时仰视刻度线
C. 量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液注入容量瓶
D. 颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线但没加水
【答案】(1)11.8mol/L
(2)42.4 (3)500mL容量瓶
(4)③①④② (5)B
【解析】
【小问1详解】
根据物质的量浓度与质量分数浓度和密度之间的换算公式可知,该浓盐酸的物质的量浓度为=11.8mol/L,故答案为:11.8mol/L;
【小问2详解】
根据稀释过程中,溶质的量保持不变,故实验室用此浓盐酸配制500mL1mol·L-1的盐酸溶液,经计算需要=42.4mL浓盐酸;
【小问3详解】
用浓溶液配制稀溶液时,所需的实验仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管,配制500mL 1 mol·L-1HCl溶液时需用的主要仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶;
【小问4详解】
根据配置一定物质的量浓度溶液的步骤可知,计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、装液等步骤,故③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀,此为稀释;①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中,此为转移;④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶,此为洗涤;②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1-2cm 时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切,此为定容;上述操作中,正确的顺序是③①④②;
【小问5详解】
A.容量瓶中原有少量蒸馏水不影响溶质的量,也不影响溶液的体积,对结果无影响,A项错误;
B.定容时仰视刻度线导致溶液体积偏大,所配浓度偏低,B项正确;
C.量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液注入容量瓶,导致溶质的物质的量偏大,所配浓度偏高,C项错误;
D.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线但没加水,此操作正常,对结果无影响,D项错误;
答案选B。
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