资料中包含下列文件,点击文件名可预览资料内容
还剩28页未读,
继续阅读
所属成套资源:苏教版化学必修第一册导学案全册
成套系列资料,整套一键下载
苏教版高中化学必修第一册专题1物质的分类及计量课时学案
展开
这是一份苏教版高中化学必修第一册专题1物质的分类及计量课时学案,文件包含第三单元物质的分散系docx、第2课时气体摩尔体积docx、第1课时物质的量docx、第一单元物质及其反应的分类docx、专题整合docx等5份学案配套教学资源,其中学案共100页, 欢迎下载使用。
专题整合
物质及其反应的分类物质的分类——物质分类的意义、标准无机物的分类物质的转化——物质转化的类型物质转化的条件化学反应的分类——四种基本反应类型氧化还原反应和非氧化还原反应物质的化学计量——物质的量气体摩尔体积物质的分散系溶液—电解质、非电解质电离方程式浊液胶体—胶体的特性胶体的应用
一、常见物质的分类及关系
(1)并列关系:纯净物与混合物,单质与化合物,酸、碱、盐、氧化物;
(2)包含关系:纯净物>化合物>氧化物;
(3)交叉关系:酸性氧化物与非金属氧化物。
[典例1]化学概念在逻辑上存在如下关系:
对下列概念的说法正确的是( )
A.化合物与纯净物属于重叠关系
B.化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C.分解反应与复分解反应属于并列关系
D.钠盐与碳酸盐属于并列关系
解析:A项,纯净物包含化合物,属于包含关系;B项,碱性氧化物是化合物中的一种,属于包含关系;D项,钠盐与碳酸盐属于交叉关系。
答案:C
[跟踪训练1]下列各项中的物质,能满足如图中阴影部分关系的是( B )
选项
①
②
③
④
A
NaCl
K2SO4
KCl
(NH4)2SO4
B
Na2SO4
K2SO4
KCl
NH4Cl
C
NaCl
K2SO4
KCl
NH4Cl
D
Na2SO4
K2SO4
KCl
(NH4)2SO4
解析:NaCl是钠盐、盐酸盐,不是硫酸盐,(NH4)2SO4是铵盐、硫酸盐,不是盐酸盐,A错误;Na2SO4是钠盐、硫酸盐,K2SO4是钾盐、硫酸盐,KCl是钾盐、盐酸盐,NH4Cl是铵盐、盐酸盐,B正确;NaCl是钠盐、盐酸盐,不是硫酸盐,C错误;(NH4)2SO4是铵盐、硫酸盐,不是盐酸盐,D错误。
二、物质的通性在物质转化中的应用
同类物质常具有许多共性。通过物质所属类别(如酸、碱、盐、氧化物等),可以推测它们所具有的性质,寻找它们之间的相互转化关系。
[典例2]甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能实现如图转化,下列选项中符合转化关系的是( )
A.甲为氢氧化钠、乙为氯化钠、丙为硝酸钠
B.甲为氧化铜、乙为氯化铜、丙为氢氧化铜
C.甲为碳酸钠、乙为二氧化碳、丙为碳酸钙
D.甲为硫酸、乙为硫酸钡、丙为硫酸钠
解析:选项A中的硝酸钠不能直接转化为氯化钠;选项B中的氧化铜不能直接转化为氢氧化铜;选项D中的硫酸钡不能直接转化为硫酸钠。
答案:C
[跟踪训练2] 给如图中①~⑤选择适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。下列说法正确的是( C )
A.单质①为铜
B.氧化物④为CO2
C.①与②的反应为置换反应
D.③与④的反应为复分解反应
解析:据单质①能和酸②发生化学反应,由题意可推知①应为活泼金属单质,即为铁,而酸只有H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物,即为CaO,则氧化物③为酸性氧化物,即为CO2,⑤属于盐且其溶液既能与稀硫酸反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3,其中①与②的反应为置换反应,③与④的反应为化合反应,故C正确。
三、胶体的本质特征与鉴别方法
(1)根据分散质粒子直径的大小来区分胶体与溶液:分散质粒子的直径在1~100 nm之间的分散系为胶体,直径小于1 nm的分散系为溶液。
(2)根据有无丁达尔效应区分胶体与溶液:胶体具有丁达尔效应,溶液无丁达尔效应。
[典例3]PM 2.5是指大气中直径小于等于2.5 μm的粒子,也称为细颗粒物。下列有关说法中错误的是( )
A.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒、有害物质
B.PM2.5在空气中形成的分散系为胶体
C.实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染
D.云、雾、烟属于胶体,能产生丁达尔效应
解析:胶体粒子的直径为10-9~10-7 m,而PM2.5粒子的直径小于2.5×10-6 m,所以它在空气中形成的分散系不一定是胶体;PM2.5表面积大,具有吸附性,能吸附大量的有毒、有害物质;实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染;云、烟、雾属于气溶胶,能产生丁达尔效应。
答案:B
[跟踪训练3]FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述中不正确的是( C )
A.Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1~100 nm之间
B.分别用一束光透过三种分散系,只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.三种分散系的颜色都相同,且均能与盐酸反应,具有吸附性
D.FeCl3和Fe(OH)3均属于电解质
解析:FeCl3溶液为棕黄色,Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液均为红褐色,FeCl3溶液与盐酸不反应,胶体具有吸附性,C错误。
四、气体的摩尔质量的计算方法
(1)由单个分子真实质量求:M=m0×NA,其中m0为单个分子的真实质量。
(2)由气体的摩尔体积和密度求:在标准状况下,M=Vm·ρ标=22.4 L·mol-1×ρ标。
(3)由相对密度求:在同温、同压下,若A气体相对B气体的密度为ρAρB=MAMB=D,MA=D·MB。
(4)摩尔质量定义法:M=mn,对于混合气体,M=m(总)n(总)。
[典例4]计算填空:
(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,等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8,则A的摩尔质量为 。
(3)相同条件下,H2和O2的体积比为a∶b和质量比为a∶b的混合气体,其平均相对分子质量分别是 和 。
解析:(1)n(气体)=0.672 L22.4 L·mol-1=0.03 mol,
M(气体)=1.92 g0.03mol=64 g·mol-1,该气体的相对分子质量为64。
(2)T、p相同时,气体的体积之比等于物质的量之比,即V(CH4)V(A)=n(CH4)n(A)=158,质量相同,则n(CH4)·M(CH4)=n(A)·M(A),M(A)=n(CH4)n(A)×M(CH4)=158×16 g·mol-1=30 g·mol-1。
(3)相同条件下,若V(H2)∶V(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a∶b,则M=m(总)n(总)=2a+32ba+bg·mol-1,平均相对分子质量为2a+32ba+b;若m(H2)∶m(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a2∶b32,则M=m(总)n(总)=a+ba2+b32g·mol-1=32a+32b16a+bg·mol-1,平均相对分子质量为32a+32b16a+b。
答案:(1)64 (2)30 g·mol-1 答案:(3)2a+32ba+b 32a+32b16a+b
[跟踪训练4](1)标准状况下11 g CO2的物质的量为 ,体积为 。
(2)已知4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA,该气体的平均摩尔质量为 。
(3)等物质的量的SO2和SO3含有的氧原子数之比为 ;气体的质量之比为 。
(4)12 g CH4和O2的混合气体在标准状况下的体积为11.2 L,则混合气体中CH4与O2的物质的量之比为 。
解析:(1)标准状况下11 g CO2的物质的量为n=mM=11 g44 g/mol=0.25 mol;体积为V=nVm=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
(2)4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA,则物质的量为n=NNA=0.15NANA=0.15 mol,该气体的平均摩尔质量为M=mn=4.8 g0.15mol=32 g/mol。
(3)设SO2和SO3的物质的量都是1 mol,1个二氧化硫分子中含有2个氧原子,1个三氧化硫分子中含有3个氧原子,则所含氧原子数之比为2∶3;气体的质量之比为(1 mol×64 g/mol)∶(1 mol×80 g/mol)=4∶5。
(4)在标准状况下,12 g CH4和O2的混合气体的体积为11.2 L,n(气体)=11.2 L22.4 L/mol=0.5 mol,设混合气体中CH4和O2的物质的量分别为x、y,则x+y=0.5 mol,16 g/mol×x+32 g/mol×y=12 g,解得x=0.25 mol,y=0.25 mol,则混合气体中CH4和O2的物质的量之比为0.25 mol∶0.25 mol=1∶1。
答案:(1)0.25 mol 5.6 L (2)32 g/mol (3)2∶3 4∶5 (4)1∶1
五、阿伏加德罗常数考查常见陷阱
(1)陷阱一:状况条件。若给出在非标准状况下,如已知常温、常压下气体的体积,则不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(2)陷阱二:物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),则不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)陷阱三:单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)陷阱四:粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
[典例5]设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,11.2 L氖气含有NA个氖原子
B.1 mol CH3+中含有电子数为10NA
C.118 mol的氯化氢分子所含分子数为118NA
D.标准状况下,22.4 L氢气中含中子数为2NA
解析:氖气为单原子分子,11.2 L氖气含有0.5NA个氖原子,A错误;1 mol CH3+中含有电子数为8NA,B错误;氢原子中不含中子,D错误。
答案:C
[跟踪训练5]设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( B )
A.在常温、常压下,11.2 L氮气含有的分子数为0.5NA
B.在常温、常压下,1 mol 氧气含有的原子数为2NA
C.在常温、常压下,11.2 L氧气所含的原子数目为NA
D.在同温、同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
解析:选项A、C中的气体处于非标准状况下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算;选项B中的物质的量与所处的状况无关;选项D中,同温、同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,所含原子数不一定相同(如氧气和臭氧)。
(以下选择题有1个或2个选项符合题意)
1.下列分类标准和分类结果不科学的是( B )
选项
分类目标
分类标准
分类结果
A
化学反应
反应前后元素的化合价有无变化
氧化还原反应和非氧化还原反应
B
化学反应
有无单质参加或生成
化合反应和分解反应
C
化学物质
分散质粒子直径的大小
胶体、溶液和浊液
D
化学物质
化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电
电解质和非电解质
解析:氧化还原反应是元素化合价发生变化的反应,A项正确;根据分散质粒子直径的大小把分散系分为胶体、溶液和浊液,C项正确;根据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电,化合物分为电解质和非电解质,D项正确。
2.A、B、C、D、E中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是( D )
A.铜 B.碳 C.铁 D.钙
解析:A为CaO,B为Ca(OH)2,C为Ca(NO3)2,D为CaCl2,E为CaCO3。
3.胶体之所以具有介稳性,主要是因为胶体粒子通过吸附而带有电荷,同种胶体粒子电性相同,通常情况下,它们之间的相互排斥作用阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集。此外,胶体粒子所做的布朗运动也使得它们不易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。下列有关现象和应用与胶粒带电无关的是( C )
A.静电除尘
B.盐卤点豆腐
C.用渗析的方法除去胶体中存在的离子
D.氢氧化铁胶体通电后阴极附近红褐色加深
解析:A.静电除尘,利用粉尘胶粒带电,在电场作用下发生定向移动加以清除;B.盐卤点豆腐,向豆浆中加入电解质,中和胶粒的电性,使其凝聚成大颗粒而发生聚沉;C.用渗析的方法除去胶体中存在的离子,是利用了胶体粒子和离子的直径大小不同,离子能透过半透膜,胶粒不可以,这与胶粒带电无关;D.氢氧化铁胶体粒子带正电,通电后向阴极移动,阴极附近红褐色加深。
4.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( C )
A.32 g O2和O3混合气体中所含的原子数目为2NA
B.20 ℃时,铝的密度为2.7 g·cm-3,则1个Al原子的体积为10NA cm3
C.标准状况下,NA个N2分子的体积约为22.4 L,则1个N2分子的体积为22.4NA L
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
5.某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在标准状况下的体积是( A )
A.22.4nbmNA L B.22.4mbnNA L
C.22.4nNAmb L D.nbNA22.4m L
解析:由题意知,M=mbNA g·mol-1=mNAb g·mol-1,则n g 该混合气体的物质的量为n bmNA mol,在标准状况下,该混合气体的体积为VmnbmNA L。
6.标准状况下的下列气体关系正确的是( BC )
①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3
A.体积:④>①>②>③
B.密度:②>③>④>①
C.质量:②>③>①>④
D.氢原子数:①>②>③>④
解析:①6.72 L CH4的物质的量为6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为 0.5 mol,③13.6 g H2S 的物质的量为13.6 g34 g/mol=
0.4 mol,④0.2 mol NH3。相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积:②>③>①>④,A错误;相同条件下气体的密度之比是相应的摩尔质量之比,则密度:②>③>④>①,B正确;各物质的质量分别为 ①CH4 为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g,②HCl为0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g,③H2S 13.6 g,④NH3为 0.2 mol×17 g/mol=3.4 g,所以质量:②>③>①>④,C正确;各物质中氢原子的物质的量分别为①CH4为 0.3 mol×4=1.2 mol,②HCl为0.5 mol,③H2S为 0.4 mol×2=0.8 mol,④NH3为0.2 mol×3=0.6 mol,所以氢原子数:①>③>④>②,D错误。
7.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 g·mol-1。
(2)该混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将该混合气体依次通过下列装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 g·mol-1。
②气球的体积为 L。
解析:(1)该混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L·mol-1=0.4 mol,M=14.4 g0.4mol=36 g·mol-1。
(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中,碳原子个数为0.4NA。
(3)①将该混合气体依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸,则气球中收集到的气体是CO,CO的摩尔质量是28 g·mol-1。
②设原混合气体中CO的物质的量为n1 mol,CO2的物质的量为n2 mol,则有:
n1+n2=0.4,28n1+44n2=14.4,解得n1=0.2,n2=0.2。
因此气球中收集到0.2 mol CO,在标准状况下的体积为4.48 L。
答案:(1)36 (2)0.4NA (3)①28 ②4.48
专题1 检测试题
选题表
难易度
知识点
易
中
难
物质及其反应的分类
3,4,8
16,17
物质的化学计量
6,7,9,10
12,14,
18
15,20
物质的分散系
1
13
综合应用
2,5
11,19
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.有人设想通过特殊的加工方法使碳酸钙变为纳米碳酸钙(即碳酸钙的粒子直径是纳米级),这将引起建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测正确的是( C )
A.纳米碳酸钙是与胶体相似的分散系
B.纳米碳酸钙的化学性质已与碳酸钙完全不同
C.纳米碳酸钙分散到水中会产生丁达尔效应
D.纳米碳酸钙的粒子不能透过滤纸
解析:纳米碳酸钙是纯净物,胶体是混合物,故A错误;纳米碳酸钙的成分就是碳酸钙,化学性质与碳酸钙完全相同,故B错误;将纳米碳酸钙分散到水中形成的分散系是胶体,所以具有丁达尔效应,故C正确;与胶体中的胶粒能透过滤纸一样,纳米碳酸钙的粒子能透过滤纸,故D错误。
2.下列说法中正确的是( A )
A.含有不同种元素的纯净物叫作化合物
B.水溶液中能电离出H+的化合物一定是酸
C.盐中一定含有金属元素
D.含有氧元素的化合物一定是氧化物
解析:酸式盐(如NaHSO4)在水溶液中也能电离出H+;铵盐(如NH4Cl)一般不含金属元素;含氧酸、碱等化合物均含氧元素,只含氧元素和另一种元素的化合物才是氧化物。
3.按照物质的树状分类法和交叉分类法,HNO3应属于( B )
①酸 ②氢化物 ③氧化物 ④含氧酸 ⑤难挥发性酸 ⑥强氧化性酸 ⑦一元酸 ⑧化合物 ⑨混合物
A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①④⑥⑦⑧
C.①⑨ D.①④⑤⑥⑦
解析:①硝酸电离出的阳离子全部是氢离子,所以硝酸属于酸;②氢化物要求组成元素为2种,而硝酸的组成元素为3种;③氧化物要求组成的元素为2种,而硝酸的组成元素为3种;④硝酸属于酸,且其组成元素中有氧,所以属于含氧酸;⑤硝酸易挥发,属于挥发性酸;⑥硝酸具有强氧化性,通常由硝酸根离子来表现强氧化性,为强氧化性酸;⑦每个硝酸分子最多能电离出一个氢离子,所以硝酸属于一元酸;⑧硝酸为纯净物,组成元素不是一种,所以硝酸属于化合物;⑨硝酸属于纯
净物。
4.下列化学反应属于如图区域3的是( C )
A.Br2+2KII2+2KBr
B.2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.H2O+CaOCa(OH)2
解析:由图可知,区域3属于氧化还原反应,但不是置换反应、化合反应和分解反应。Br2+2KII2+2KBr为置换反应,属于区域4,A错误;
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O为分解反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,B错误;Cl2+H2OHCl+HClO不属于四种基本反应类型,有元素化合价变化,为氧化还原反应,C正确;H2O+CaOCa(OH)2为化合反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,D错误。
应,D错误。
5.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图甲连接好线路,发现灯泡不亮;按照图乙连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论不正确的是( D )
A.硝酸钾固体不导电
B.硝酸钾溶液能导电
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.硝酸钾溶液是电解质
解析:硝酸钾属于盐,是电解质,其在水溶液中能电离出自由移动的离子而使其溶液导电,但硝酸钾固体中无自由移动的离子,则硝酸钾固体不导电,故A、B、C均正确,硝酸钾溶液是混合物,而电解质是化合物,故D错误。
6.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 )
A.C2H4 B.CO2
C.HCl D.SO2
解析:相同温度下,相同质量的不同气体,其压强与摩尔质量成反比。由图可知,相同温度下X的压强比氧气的大,则X的摩尔质量比氧气小,A符合题意。
7.以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础,下列与“物质的量”相关的计算正确的是( D )
A.现有CO、CO2、O3三种气体,它们分别都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1
B.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等
C.标准状况下,11.2 L X气体分子的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是32
D.a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为35.5ba
解析:含有1 mol O的CO、CO2、O3的物质的量分别为 1 mol、12 mol、13 mol,其物质的量之比为6∶3∶2,A错误;未指明气体所处状况,
22.4 L CO2的物质的量无法确定,B错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,C错误;由n=NNA=mM知,NA=N×Mm=b×35.5 g·mol-1ag=35.5ba mol-1,D正确。
8.中国科学家屠呦呦因创制抗疟药青蒿素(C15H22O5)而获得诺贝尔生理学或医学奖,根据物质的分类,青蒿素属于( B )
A.碱性氧化物 B.有机物
C.含氧酸盐 D.酸性氧化物
解析:C15H22O5属于有机物,B正确。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( B )
A.含0.1 mol BaCl2的溶液中Cl-数为0.1NA
B.22 g CO2所含有的分子数为0.5NA
C.11.2 L CO2所含有的分子数为0.5NA
D.常温下,NA个Cl2分子所占有的体积为22.4 L
解析:选项A中氯化钡溶液中含有0.2NA个氯离子;选项B中二氧化碳为0.5 mol,含有的分子数为0.5NA;选项C中没有指明二氧化碳是否处于标准状况下;选项D中氯气不是在标准状况下。
10.一定量某营养液中溶质的配方分别如下:
配方一:0.3 mol KCl,0.2 mol K2SO4,0.1 mol ZnSO4。
配方二:0.1 mol KCl,0.3 mol K2SO4,0.1 mol ZnCl2。
对于两种营养液的成分,下列说法中正确的是( C )
A.只有n(K+)相同
B.只有n(Cl-)相同
C.完全相同
D.各离子的物质的量完全不同
解析:配方一和配方二中3种电解质电离出的离子的物质的量为 n(K+)=0.7 mol,n(Cl-)=0.3 mol,n(SO42-)=0.3 mol,n(Zn2+)=0.1 mol,所有离子的物质的量相同,C正确。
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.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是( C )
A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
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”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
解析:雾霾所形成的气溶胶属于胶体,胶体都具有丁达尔效应,A正确;铁活泼性强于铜,铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,B正确;青蒿素的提取用的是低温萃取,没有新物质生成,属于物理变化,C不正确;铁中含碳量越高,硬度越大,含碳量越低,韧性越强,剂钢是铁与碳的合金,D正确。
12.下列叙述正确的是( CD )
A.一定温度、压强下,气体体积主要由其分子数目和分子间平均距离决定
B.一定温度、压强下,相同体积的任何气体单质所含的原子数目均
相同
C.常温、常压下,1 mol SO2的质量是64 g
D.质量相同、密度不同的N2和C2H4两种气体的电子数目不相同
解析:一定温度、压强下,气体分子间的距离是确定的,故气体的体积取决于分子数目,A错误;一定温度、压强下,相同体积的任何气体单质所含的原子数目不一定均相同,例如氧气和臭氧等,B错误;常温、常压下,1 mol SO2的质量是1 mol×64 g/mol=64 g,C正确;N2和C2H4的相对分子质量相等,含有的电子数分别是14和16,因此质量相同、密度不同的N2和C2H4两种气体的电子数目不相同,D正确。
13.淀粉溶液是一种胶体,并且淀粉遇到碘单质可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合,装在半透膜中,浸泡在盛有蒸馏水的烧杯内,过一段时间后,取烧杯中液体进行实验,能证明半透膜完好无损的是( D )
A.加入BaCl2溶液产生白色沉淀
B.加入碘水变蓝
C.加入BaCl2溶液无白色沉淀产生
D.加入碘水不变蓝
解析:胶体不能透过半透膜,若半透膜完好无损,则烧杯中液体无法检测到淀粉溶液,故选D。
14.下列说法正确的是( BD )
A.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是 22.4 L
B.常温常压下,28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA
C.各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
D.标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
解析:A.标准状况下,6.02×1023个分子为1 mol,但该物质不一定是气体,故占有的体积不一定是22.4 L,错误;B.28 g CO与N2的混合气体为1 mol,两者都是双原子分子,所含的原子数为2NA,正确;C.影响气体摩尔体积的因素有温度、压强,气体所处的状态不确定,各气体的气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol,错误;D.同温同压下,体积相同,含有的分子数相同,正确。
15.如果a g某气体中含b个分子,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数)( A )
A.22.4bcaNA L B.22.4abcNA L
C.22.4bNA L D.22.4acNAL
解析:a g该气体中含b个分子,可知agM×NA mol-1=b,M=aNAbg·mol-1,则c g该气体的物质的量为cgM=bcaNAmol,其体积为V=n·Vm=22.4bcaNA L。
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(1)如图为一“铁链”图案,小明在图案上分别写了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五种物质,图中相连的两种物质均可归属为一类,相交部分A、B、C、D为其相应的分类依据代号。
请将分类依据代号填入相应的括号内:
( )两种物质都不是电解质
( )两种物质都是钠的化合物
( )两种物质都是氧化物
( )两种物质都是盐
(2)从H、O、S、Na四种元素组成的物质中,选择适当的物质填空。
①碱性氧化物 ;②酸性氧化物 ;③含氧酸 ;④碱 ;⑤酸式盐 。
解析:(1)依据相邻物质的组成和性质特点,判断其分类依据。(2)Na与O形成的氧化物中Na2O为碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物。
答案:(1)A C B D
(2)①Na2O ②SO2、SO3
③H2SO4、H2SO3 ④NaOH
⑤NaHSO4、NaHS、NaHSO3
17.(13分)根据题给信息,回答下列问题。
(1)下列物质的电离方程式如下:
HClO4H++ClO4-;
Ba(OH)2Ba2++2OH-;
Fe2(SO4)32Fe3++3SO42-;
Cu(NO3)2Cu2++2NO3-。
属于酸的物质为 (填化学式,下同);属于碱的物质为 ;属于盐的物质为 。
(2)化工生产中常用到“三酸(硝酸、硫酸和盐酸),两碱(烧碱和纯碱)”。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是 。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是 ,依据是 。
③写出纯碱在水溶液中的电离方程式: 。
解析:纯碱是碳酸钠,属于盐,不是碱;盐酸是氯化氢的水溶液,是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
答案:(1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、Cu(NO3)2
(2)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物
③Na2CO32Na++CO32-
18.(11分)(1)0.2 mol Na2SO4能电离出 个Na+,0.04 mol 某物质的质量为7.2 g,则该物质的摩尔质量为 。
(2)等物质的量的SO3和CO2中所含O原子的物质的量之比为 ,两者的质量之比为 。
(3)标准状况下,1.204×1023个氧气分子的体积是 L。
解析:(1)0.2 mol Na2SO4能电离出Na+的物质的量n(Na+)=0.4 mol,
N(Na+)=n(Na+)NA=0.4NA;M=mn=180 g·mol-1。
(2)等物质的量的SO3和CO2中所含O原子的物质的量之比为3∶2,
m(SO3)∶m(CO2)=M(SO3)∶M(CO2)=80∶44=20∶11。
(3)V=nVm=NNA×Vm=4.48 L。
答案:(1)0.4NA 180 g·mol-1
(2)3∶2 20∶11
(3)4.48
19.(17分)Ⅰ.现有以下物质:①NaOH溶液;②液氨;③明矾;④熔融KHSO4;⑤Fe(OH)3胶体;⑥铜;⑦CO2;⑧CH3COOH;⑨蔗糖;⑩冰水混合物。
(1)以上物质中属于混合物的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ;以上纯净物中能导电的是 。
(2)写出③溶于水的电离方程式:
。
(3)写出④的电离方程式: 。
Ⅱ.将少量饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中,得到三种分散系。
甲:饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中;
乙:饱和FeCl3溶液滴入冷水中;
丙:饱和FeCl3溶液滴入沸水中。
(1)用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体,请写出相关的操作、现象和结论:
。
(2)向经过检验后的丙中逐滴加入稀盐酸,会出现一系列变化:
①先出现和甲中相同的现象,原因是
。
②随后发生变化得到和乙相同的溶液,此反应的化学方程式为
。
(3)向丙中加入电极通电后,Fe(OH)3胶体粒子移向 (填“阴极”或“阳极”)。
(4)可用如图所示的装置除去Fe(OH)3胶体中的杂质离子来提纯
Fe(OH)3胶体,实验过程中需不断更换烧杯中的蒸馏水。更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入AgNO3溶液,若 (填实验现象),则说明该Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
解析:Ⅰ.(1)电解质是溶于水或熔融状态下能导电的化合物,如酸、碱、盐、金属氧化物等;非电解质是溶于水和熔融状态下均不能导电的化合物,如大多数有机物(蔗糖、乙醇等)、非金属氧化物、氨气等;单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)KAl(SO4)2·12H2OK++Al3++2SO42-+12H2O。
(3)KHSO4K++HSO4-。
Ⅱ.(1)胶体具有丁达尔效应,因此判断丙中是否成功制备胶体的操作是用一束光照射制得的液体,从侧面观察液体中是否有一条光亮的通路,若有光亮的通路则已经制备成功。
(2)①Fe(OH)3胶体遇到电解质会发生聚沉,因而形成红褐色沉淀。
②氢氧化铁能与盐酸发生反应生成氯化铁和水,沉淀溶解,此反应的化学方程式为 Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O。
(3)氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷,因此向丙中加入电极通电后,
Fe(OH)3胶体粒子应该移向阴极。
(4)因银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,所以更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入硝酸银溶液,若不出现白色沉淀,则说明Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
答案:Ⅰ.(1)①⑤ ③④⑧⑩ ④⑥
(2)KAl(SO4)2·12H2OK++Al3++2SO42-+12H2O
(3)KHSO4K++HSO4-
Ⅱ.(1)用一束光照射制得的液体,从侧面观察液体中是否有一条光亮的通路,若有光亮的通路则已经制备成功 (2)①由于Fe(OH)3胶体遇到电解质会发生聚沉,因而形成红褐色沉淀 ②Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O (3)阴极 (4)不出现白色沉淀
20.(9分)过氧化钙(CaO2)曾作为食品添加剂在面粉中使用,我国于2011年5月1日起禁止使用。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有CaO。
(1)称取5.42g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应:2[CaO2·xH2O]
2CaO+O2↑+2xH2O,得到的O2在标准状况下的体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为 。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为 。
②样品中CaO2·xH2O的x的值为 。
解析:(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×672×10-3L22.4 L·mol-1=0.06 mol。
(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g100 g·mol-1=0.07 mol。
m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g。
②x=5.42 g-0.56 g-0.06mol×72 g·mol-118 g·mol-10.06mol=12。
答案:(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②12
专题整合
物质及其反应的分类物质的分类——物质分类的意义、标准无机物的分类物质的转化——物质转化的类型物质转化的条件化学反应的分类——四种基本反应类型氧化还原反应和非氧化还原反应物质的化学计量——物质的量气体摩尔体积物质的分散系溶液—电解质、非电解质电离方程式浊液胶体—胶体的特性胶体的应用
一、常见物质的分类及关系
(1)并列关系:纯净物与混合物,单质与化合物,酸、碱、盐、氧化物;
(2)包含关系:纯净物>化合物>氧化物;
(3)交叉关系:酸性氧化物与非金属氧化物。
[典例1]化学概念在逻辑上存在如下关系:
对下列概念的说法正确的是( )
A.化合物与纯净物属于重叠关系
B.化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C.分解反应与复分解反应属于并列关系
D.钠盐与碳酸盐属于并列关系
解析:A项,纯净物包含化合物,属于包含关系;B项,碱性氧化物是化合物中的一种,属于包含关系;D项,钠盐与碳酸盐属于交叉关系。
答案:C
[跟踪训练1]下列各项中的物质,能满足如图中阴影部分关系的是( B )
选项
①
②
③
④
A
NaCl
K2SO4
KCl
(NH4)2SO4
B
Na2SO4
K2SO4
KCl
NH4Cl
C
NaCl
K2SO4
KCl
NH4Cl
D
Na2SO4
K2SO4
KCl
(NH4)2SO4
解析:NaCl是钠盐、盐酸盐,不是硫酸盐,(NH4)2SO4是铵盐、硫酸盐,不是盐酸盐,A错误;Na2SO4是钠盐、硫酸盐,K2SO4是钾盐、硫酸盐,KCl是钾盐、盐酸盐,NH4Cl是铵盐、盐酸盐,B正确;NaCl是钠盐、盐酸盐,不是硫酸盐,C错误;(NH4)2SO4是铵盐、硫酸盐,不是盐酸盐,D错误。
二、物质的通性在物质转化中的应用
同类物质常具有许多共性。通过物质所属类别(如酸、碱、盐、氧化物等),可以推测它们所具有的性质,寻找它们之间的相互转化关系。
[典例2]甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能实现如图转化,下列选项中符合转化关系的是( )
A.甲为氢氧化钠、乙为氯化钠、丙为硝酸钠
B.甲为氧化铜、乙为氯化铜、丙为氢氧化铜
C.甲为碳酸钠、乙为二氧化碳、丙为碳酸钙
D.甲为硫酸、乙为硫酸钡、丙为硫酸钠
解析:选项A中的硝酸钠不能直接转化为氯化钠;选项B中的氧化铜不能直接转化为氢氧化铜;选项D中的硫酸钡不能直接转化为硫酸钠。
答案:C
[跟踪训练2] 给如图中①~⑤选择适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。下列说法正确的是( C )
A.单质①为铜
B.氧化物④为CO2
C.①与②的反应为置换反应
D.③与④的反应为复分解反应
解析:据单质①能和酸②发生化学反应,由题意可推知①应为活泼金属单质,即为铁,而酸只有H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物,即为CaO,则氧化物③为酸性氧化物,即为CO2,⑤属于盐且其溶液既能与稀硫酸反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3,其中①与②的反应为置换反应,③与④的反应为化合反应,故C正确。
三、胶体的本质特征与鉴别方法
(1)根据分散质粒子直径的大小来区分胶体与溶液:分散质粒子的直径在1~100 nm之间的分散系为胶体,直径小于1 nm的分散系为溶液。
(2)根据有无丁达尔效应区分胶体与溶液:胶体具有丁达尔效应,溶液无丁达尔效应。
[典例3]PM 2.5是指大气中直径小于等于2.5 μm的粒子,也称为细颗粒物。下列有关说法中错误的是( )
A.PM2.5表面积大,能吸附大量的有毒、有害物质
B.PM2.5在空气中形成的分散系为胶体
C.实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染
D.云、雾、烟属于胶体,能产生丁达尔效应
解析:胶体粒子的直径为10-9~10-7 m,而PM2.5粒子的直径小于2.5×10-6 m,所以它在空气中形成的分散系不一定是胶体;PM2.5表面积大,具有吸附性,能吸附大量的有毒、有害物质;实施绿化工程,可以有效地防治PM2.5污染;云、烟、雾属于气溶胶,能产生丁达尔效应。
答案:B
[跟踪训练3]FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述中不正确的是( C )
A.Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1~100 nm之间
B.分别用一束光透过三种分散系,只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.三种分散系的颜色都相同,且均能与盐酸反应,具有吸附性
D.FeCl3和Fe(OH)3均属于电解质
解析:FeCl3溶液为棕黄色,Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液均为红褐色,FeCl3溶液与盐酸不反应,胶体具有吸附性,C错误。
四、气体的摩尔质量的计算方法
(1)由单个分子真实质量求:M=m0×NA,其中m0为单个分子的真实质量。
(2)由气体的摩尔体积和密度求:在标准状况下,M=Vm·ρ标=22.4 L·mol-1×ρ标。
(3)由相对密度求:在同温、同压下,若A气体相对B气体的密度为ρAρB=MAMB=D,MA=D·MB。
(4)摩尔质量定义法:M=mn,对于混合气体,M=m(总)n(总)。
[典例4]计算填空:
(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,等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8,则A的摩尔质量为 。
(3)相同条件下,H2和O2的体积比为a∶b和质量比为a∶b的混合气体,其平均相对分子质量分别是 和 。
解析:(1)n(气体)=0.672 L22.4 L·mol-1=0.03 mol,
M(气体)=1.92 g0.03mol=64 g·mol-1,该气体的相对分子质量为64。
(2)T、p相同时,气体的体积之比等于物质的量之比,即V(CH4)V(A)=n(CH4)n(A)=158,质量相同,则n(CH4)·M(CH4)=n(A)·M(A),M(A)=n(CH4)n(A)×M(CH4)=158×16 g·mol-1=30 g·mol-1。
(3)相同条件下,若V(H2)∶V(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a∶b,则M=m(总)n(总)=2a+32ba+bg·mol-1,平均相对分子质量为2a+32ba+b;若m(H2)∶m(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a2∶b32,则M=m(总)n(总)=a+ba2+b32g·mol-1=32a+32b16a+bg·mol-1,平均相对分子质量为32a+32b16a+b。
答案:(1)64 (2)30 g·mol-1 答案:(3)2a+32ba+b 32a+32b16a+b
[跟踪训练4](1)标准状况下11 g CO2的物质的量为 ,体积为 。
(2)已知4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA,该气体的平均摩尔质量为 。
(3)等物质的量的SO2和SO3含有的氧原子数之比为 ;气体的质量之比为 。
(4)12 g CH4和O2的混合气体在标准状况下的体积为11.2 L,则混合气体中CH4与O2的物质的量之比为 。
解析:(1)标准状况下11 g CO2的物质的量为n=mM=11 g44 g/mol=0.25 mol;体积为V=nVm=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
(2)4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA,则物质的量为n=NNA=0.15NANA=0.15 mol,该气体的平均摩尔质量为M=mn=4.8 g0.15mol=32 g/mol。
(3)设SO2和SO3的物质的量都是1 mol,1个二氧化硫分子中含有2个氧原子,1个三氧化硫分子中含有3个氧原子,则所含氧原子数之比为2∶3;气体的质量之比为(1 mol×64 g/mol)∶(1 mol×80 g/mol)=4∶5。
(4)在标准状况下,12 g CH4和O2的混合气体的体积为11.2 L,n(气体)=11.2 L22.4 L/mol=0.5 mol,设混合气体中CH4和O2的物质的量分别为x、y,则x+y=0.5 mol,16 g/mol×x+32 g/mol×y=12 g,解得x=0.25 mol,y=0.25 mol,则混合气体中CH4和O2的物质的量之比为0.25 mol∶0.25 mol=1∶1。
答案:(1)0.25 mol 5.6 L (2)32 g/mol (3)2∶3 4∶5 (4)1∶1
五、阿伏加德罗常数考查常见陷阱
(1)陷阱一:状况条件。若给出在非标准状况下,如已知常温、常压下气体的体积,则不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(2)陷阱二:物质状态。已知在标准状况下非气态的物质(如水、酒精、三氧化硫等),则不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)陷阱三:单质组成。气体单质的组成除常见的双原子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
(4)陷阱四:粒子种类。粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。
[典例5]设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,11.2 L氖气含有NA个氖原子
B.1 mol CH3+中含有电子数为10NA
C.118 mol的氯化氢分子所含分子数为118NA
D.标准状况下,22.4 L氢气中含中子数为2NA
解析:氖气为单原子分子,11.2 L氖气含有0.5NA个氖原子,A错误;1 mol CH3+中含有电子数为8NA,B错误;氢原子中不含中子,D错误。
答案:C
[跟踪训练5]设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( B )
A.在常温、常压下,11.2 L氮气含有的分子数为0.5NA
B.在常温、常压下,1 mol 氧气含有的原子数为2NA
C.在常温、常压下,11.2 L氧气所含的原子数目为NA
D.在同温、同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
解析:选项A、C中的气体处于非标准状况下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算;选项B中的物质的量与所处的状况无关;选项D中,同温、同压下,相同体积的任何气体单质所含的分子数相同,所含原子数不一定相同(如氧气和臭氧)。
(以下选择题有1个或2个选项符合题意)
1.下列分类标准和分类结果不科学的是( B )
选项
分类目标
分类标准
分类结果
A
化学反应
反应前后元素的化合价有无变化
氧化还原反应和非氧化还原反应
B
化学反应
有无单质参加或生成
化合反应和分解反应
C
化学物质
分散质粒子直径的大小
胶体、溶液和浊液
D
化学物质
化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电
电解质和非电解质
解析:氧化还原反应是元素化合价发生变化的反应,A项正确;根据分散质粒子直径的大小把分散系分为胶体、溶液和浊液,C项正确;根据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电,化合物分为电解质和非电解质,D项正确。
2.A、B、C、D、E中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是( D )
A.铜 B.碳 C.铁 D.钙
解析:A为CaO,B为Ca(OH)2,C为Ca(NO3)2,D为CaCl2,E为CaCO3。
3.胶体之所以具有介稳性,主要是因为胶体粒子通过吸附而带有电荷,同种胶体粒子电性相同,通常情况下,它们之间的相互排斥作用阻碍了胶体粒子变大,使它们不易聚集。此外,胶体粒子所做的布朗运动也使得它们不易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。下列有关现象和应用与胶粒带电无关的是( C )
A.静电除尘
B.盐卤点豆腐
C.用渗析的方法除去胶体中存在的离子
D.氢氧化铁胶体通电后阴极附近红褐色加深
解析:A.静电除尘,利用粉尘胶粒带电,在电场作用下发生定向移动加以清除;B.盐卤点豆腐,向豆浆中加入电解质,中和胶粒的电性,使其凝聚成大颗粒而发生聚沉;C.用渗析的方法除去胶体中存在的离子,是利用了胶体粒子和离子的直径大小不同,离子能透过半透膜,胶粒不可以,这与胶粒带电无关;D.氢氧化铁胶体粒子带正电,通电后向阴极移动,阴极附近红褐色加深。
4.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( C )
A.32 g O2和O3混合气体中所含的原子数目为2NA
B.20 ℃时,铝的密度为2.7 g·cm-3,则1个Al原子的体积为10NA cm3
C.标准状况下,NA个N2分子的体积约为22.4 L,则1个N2分子的体积为22.4NA L
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
5.某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在标准状况下的体积是( A )
A.22.4nbmNA L B.22.4mbnNA L
C.22.4nNAmb L D.nbNA22.4m L
解析:由题意知,M=mbNA g·mol-1=mNAb g·mol-1,则n g 该混合气体的物质的量为n bmNA mol,在标准状况下,该混合气体的体积为VmnbmNA L。
6.标准状况下的下列气体关系正确的是( BC )
①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3
A.体积:④>①>②>③
B.密度:②>③>④>①
C.质量:②>③>①>④
D.氢原子数:①>②>③>④
解析:①6.72 L CH4的物质的量为6.72 L22.4 L/mol=0.3 mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为 0.5 mol,③13.6 g H2S 的物质的量为13.6 g34 g/mol=
0.4 mol,④0.2 mol NH3。相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积:②>③>①>④,A错误;相同条件下气体的密度之比是相应的摩尔质量之比,则密度:②>③>④>①,B正确;各物质的质量分别为 ①CH4 为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g,②HCl为0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g,③H2S 13.6 g,④NH3为 0.2 mol×17 g/mol=3.4 g,所以质量:②>③>①>④,C正确;各物质中氢原子的物质的量分别为①CH4为 0.3 mol×4=1.2 mol,②HCl为0.5 mol,③H2S为 0.4 mol×2=0.8 mol,④NH3为0.2 mol×3=0.6 mol,所以氢原子数:①>③>④>②,D错误。
7.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 g·mol-1。
(2)该混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将该混合气体依次通过下列装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 g·mol-1。
②气球的体积为 L。
解析:(1)该混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L·mol-1=0.4 mol,M=14.4 g0.4mol=36 g·mol-1。
(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中,碳原子个数为0.4NA。
(3)①将该混合气体依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸,则气球中收集到的气体是CO,CO的摩尔质量是28 g·mol-1。
②设原混合气体中CO的物质的量为n1 mol,CO2的物质的量为n2 mol,则有:
n1+n2=0.4,28n1+44n2=14.4,解得n1=0.2,n2=0.2。
因此气球中收集到0.2 mol CO,在标准状况下的体积为4.48 L。
答案:(1)36 (2)0.4NA (3)①28 ②4.48
专题1 检测试题
选题表
难易度
知识点
易
中
难
物质及其反应的分类
3,4,8
16,17
物质的化学计量
6,7,9,10
12,14,
18
15,20
物质的分散系
1
13
综合应用
2,5
11,19
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.有人设想通过特殊的加工方法使碳酸钙变为纳米碳酸钙(即碳酸钙的粒子直径是纳米级),这将引起建筑材料的性能发生巨变。下列关于纳米碳酸钙的推测正确的是( C )
A.纳米碳酸钙是与胶体相似的分散系
B.纳米碳酸钙的化学性质已与碳酸钙完全不同
C.纳米碳酸钙分散到水中会产生丁达尔效应
D.纳米碳酸钙的粒子不能透过滤纸
解析:纳米碳酸钙是纯净物,胶体是混合物,故A错误;纳米碳酸钙的成分就是碳酸钙,化学性质与碳酸钙完全相同,故B错误;将纳米碳酸钙分散到水中形成的分散系是胶体,所以具有丁达尔效应,故C正确;与胶体中的胶粒能透过滤纸一样,纳米碳酸钙的粒子能透过滤纸,故D错误。
2.下列说法中正确的是( A )
A.含有不同种元素的纯净物叫作化合物
B.水溶液中能电离出H+的化合物一定是酸
C.盐中一定含有金属元素
D.含有氧元素的化合物一定是氧化物
解析:酸式盐(如NaHSO4)在水溶液中也能电离出H+;铵盐(如NH4Cl)一般不含金属元素;含氧酸、碱等化合物均含氧元素,只含氧元素和另一种元素的化合物才是氧化物。
3.按照物质的树状分类法和交叉分类法,HNO3应属于( B )
①酸 ②氢化物 ③氧化物 ④含氧酸 ⑤难挥发性酸 ⑥强氧化性酸 ⑦一元酸 ⑧化合物 ⑨混合物
A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.①④⑥⑦⑧
C.①⑨ D.①④⑤⑥⑦
解析:①硝酸电离出的阳离子全部是氢离子,所以硝酸属于酸;②氢化物要求组成元素为2种,而硝酸的组成元素为3种;③氧化物要求组成的元素为2种,而硝酸的组成元素为3种;④硝酸属于酸,且其组成元素中有氧,所以属于含氧酸;⑤硝酸易挥发,属于挥发性酸;⑥硝酸具有强氧化性,通常由硝酸根离子来表现强氧化性,为强氧化性酸;⑦每个硝酸分子最多能电离出一个氢离子,所以硝酸属于一元酸;⑧硝酸为纯净物,组成元素不是一种,所以硝酸属于化合物;⑨硝酸属于纯
净物。
4.下列化学反应属于如图区域3的是( C )
A.Br2+2KII2+2KBr
B.2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.H2O+CaOCa(OH)2
解析:由图可知,区域3属于氧化还原反应,但不是置换反应、化合反应和分解反应。Br2+2KII2+2KBr为置换反应,属于区域4,A错误;
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O为分解反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,B错误;Cl2+H2OHCl+HClO不属于四种基本反应类型,有元素化合价变化,为氧化还原反应,C正确;H2O+CaOCa(OH)2为化合反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,D错误。
应,D错误。
5.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图甲连接好线路,发现灯泡不亮;按照图乙连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论不正确的是( D )
A.硝酸钾固体不导电
B.硝酸钾溶液能导电
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.硝酸钾溶液是电解质
解析:硝酸钾属于盐,是电解质,其在水溶液中能电离出自由移动的离子而使其溶液导电,但硝酸钾固体中无自由移动的离子,则硝酸钾固体不导电,故A、B、C均正确,硝酸钾溶液是混合物,而电解质是化合物,故D错误。
6.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 )
A.C2H4 B.CO2
C.HCl D.SO2
解析:相同温度下,相同质量的不同气体,其压强与摩尔质量成反比。由图可知,相同温度下X的压强比氧气的大,则X的摩尔质量比氧气小,A符合题意。
7.以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础,下列与“物质的量”相关的计算正确的是( D )
A.现有CO、CO2、O3三种气体,它们分别都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1
B.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等
C.标准状况下,11.2 L X气体分子的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是32
D.a g Cl2中有b个氯原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为35.5ba
解析:含有1 mol O的CO、CO2、O3的物质的量分别为 1 mol、12 mol、13 mol,其物质的量之比为6∶3∶2,A错误;未指明气体所处状况,
22.4 L CO2的物质的量无法确定,B错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,C错误;由n=NNA=mM知,NA=N×Mm=b×35.5 g·mol-1ag=35.5ba mol-1,D正确。
8.中国科学家屠呦呦因创制抗疟药青蒿素(C15H22O5)而获得诺贝尔生理学或医学奖,根据物质的分类,青蒿素属于( B )
A.碱性氧化物 B.有机物
C.含氧酸盐 D.酸性氧化物
解析:C15H22O5属于有机物,B正确。
9.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( B )
A.含0.1 mol BaCl2的溶液中Cl-数为0.1NA
B.22 g CO2所含有的分子数为0.5NA
C.11.2 L CO2所含有的分子数为0.5NA
D.常温下,NA个Cl2分子所占有的体积为22.4 L
解析:选项A中氯化钡溶液中含有0.2NA个氯离子;选项B中二氧化碳为0.5 mol,含有的分子数为0.5NA;选项C中没有指明二氧化碳是否处于标准状况下;选项D中氯气不是在标准状况下。
10.一定量某营养液中溶质的配方分别如下:
配方一:0.3 mol KCl,0.2 mol K2SO4,0.1 mol ZnSO4。
配方二:0.1 mol KCl,0.3 mol K2SO4,0.1 mol ZnCl2。
对于两种营养液的成分,下列说法中正确的是( C )
A.只有n(K+)相同
B.只有n(Cl-)相同
C.完全相同
D.各离子的物质的量完全不同
解析:配方一和配方二中3种电解质电离出的离子的物质的量为 n(K+)=0.7 mol,n(Cl-)=0.3 mol,n(SO42-)=0.3 mol,n(Zn2+)=0.1 mol,所有离子的物质的量相同,C正确。
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.化学与生活、社会发展息息相关,下列说法不正确的是( C )
A.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
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”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
解析:雾霾所形成的气溶胶属于胶体,胶体都具有丁达尔效应,A正确;铁活泼性强于铜,铁置换铜属于湿法炼铜,该过程发生了置换反应,B正确;青蒿素的提取用的是低温萃取,没有新物质生成,属于物理变化,C不正确;铁中含碳量越高,硬度越大,含碳量越低,韧性越强,剂钢是铁与碳的合金,D正确。
12.下列叙述正确的是( CD )
A.一定温度、压强下,气体体积主要由其分子数目和分子间平均距离决定
B.一定温度、压强下,相同体积的任何气体单质所含的原子数目均
相同
C.常温、常压下,1 mol SO2的质量是64 g
D.质量相同、密度不同的N2和C2H4两种气体的电子数目不相同
解析:一定温度、压强下,气体分子间的距离是确定的,故气体的体积取决于分子数目,A错误;一定温度、压强下,相同体积的任何气体单质所含的原子数目不一定均相同,例如氧气和臭氧等,B错误;常温、常压下,1 mol SO2的质量是1 mol×64 g/mol=64 g,C正确;N2和C2H4的相对分子质量相等,含有的电子数分别是14和16,因此质量相同、密度不同的N2和C2H4两种气体的电子数目不相同,D正确。
13.淀粉溶液是一种胶体,并且淀粉遇到碘单质可以出现明显的蓝色特征。现将淀粉和稀Na2SO4溶液混合,装在半透膜中,浸泡在盛有蒸馏水的烧杯内,过一段时间后,取烧杯中液体进行实验,能证明半透膜完好无损的是( D )
A.加入BaCl2溶液产生白色沉淀
B.加入碘水变蓝
C.加入BaCl2溶液无白色沉淀产生
D.加入碘水不变蓝
解析:胶体不能透过半透膜,若半透膜完好无损,则烧杯中液体无法检测到淀粉溶液,故选D。
14.下列说法正确的是( BD )
A.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是 22.4 L
B.常温常压下,28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA
C.各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol
D.标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
解析:A.标准状况下,6.02×1023个分子为1 mol,但该物质不一定是气体,故占有的体积不一定是22.4 L,错误;B.28 g CO与N2的混合气体为1 mol,两者都是双原子分子,所含的原子数为2NA,正确;C.影响气体摩尔体积的因素有温度、压强,气体所处的状态不确定,各气体的气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol,错误;D.同温同压下,体积相同,含有的分子数相同,正确。
15.如果a g某气体中含b个分子,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数)( A )
A.22.4bcaNA L B.22.4abcNA L
C.22.4bNA L D.22.4acNAL
解析:a g该气体中含b个分子,可知agM×NA mol-1=b,M=aNAbg·mol-1,则c g该气体的物质的量为cgM=bcaNAmol,其体积为V=n·Vm=22.4bcaNA L。
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(1)如图为一“铁链”图案,小明在图案上分别写了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五种物质,图中相连的两种物质均可归属为一类,相交部分A、B、C、D为其相应的分类依据代号。
请将分类依据代号填入相应的括号内:
( )两种物质都不是电解质
( )两种物质都是钠的化合物
( )两种物质都是氧化物
( )两种物质都是盐
(2)从H、O、S、Na四种元素组成的物质中,选择适当的物质填空。
①碱性氧化物 ;②酸性氧化物 ;③含氧酸 ;④碱 ;⑤酸式盐 。
解析:(1)依据相邻物质的组成和性质特点,判断其分类依据。(2)Na与O形成的氧化物中Na2O为碱性氧化物,Na2O2不是碱性氧化物。
答案:(1)A C B D
(2)①Na2O ②SO2、SO3
③H2SO4、H2SO3 ④NaOH
⑤NaHSO4、NaHS、NaHSO3
17.(13分)根据题给信息,回答下列问题。
(1)下列物质的电离方程式如下:
HClO4H++ClO4-;
Ba(OH)2Ba2++2OH-;
Fe2(SO4)32Fe3++3SO42-;
Cu(NO3)2Cu2++2NO3-。
属于酸的物质为 (填化学式,下同);属于碱的物质为 ;属于盐的物质为 。
(2)化工生产中常用到“三酸(硝酸、硫酸和盐酸),两碱(烧碱和纯碱)”。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是 。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是 ,依据是 。
③写出纯碱在水溶液中的电离方程式: 。
解析:纯碱是碳酸钠,属于盐,不是碱;盐酸是氯化氢的水溶液,是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
答案:(1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、Cu(NO3)2
(2)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物
③Na2CO32Na++CO32-
18.(11分)(1)0.2 mol Na2SO4能电离出 个Na+,0.04 mol 某物质的质量为7.2 g,则该物质的摩尔质量为 。
(2)等物质的量的SO3和CO2中所含O原子的物质的量之比为 ,两者的质量之比为 。
(3)标准状况下,1.204×1023个氧气分子的体积是 L。
解析:(1)0.2 mol Na2SO4能电离出Na+的物质的量n(Na+)=0.4 mol,
N(Na+)=n(Na+)NA=0.4NA;M=mn=180 g·mol-1。
(2)等物质的量的SO3和CO2中所含O原子的物质的量之比为3∶2,
m(SO3)∶m(CO2)=M(SO3)∶M(CO2)=80∶44=20∶11。
(3)V=nVm=NNA×Vm=4.48 L。
答案:(1)0.4NA 180 g·mol-1
(2)3∶2 20∶11
(3)4.48
19.(17分)Ⅰ.现有以下物质:①NaOH溶液;②液氨;③明矾;④熔融KHSO4;⑤Fe(OH)3胶体;⑥铜;⑦CO2;⑧CH3COOH;⑨蔗糖;⑩冰水混合物。
(1)以上物质中属于混合物的是 (填序号,下同),属于电解质的是 ;以上纯净物中能导电的是 。
(2)写出③溶于水的电离方程式:
。
(3)写出④的电离方程式: 。
Ⅱ.将少量饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中,得到三种分散系。
甲:饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中;
乙:饱和FeCl3溶液滴入冷水中;
丙:饱和FeCl3溶液滴入沸水中。
(1)用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体,请写出相关的操作、现象和结论:
。
(2)向经过检验后的丙中逐滴加入稀盐酸,会出现一系列变化:
①先出现和甲中相同的现象,原因是
。
②随后发生变化得到和乙相同的溶液,此反应的化学方程式为
。
(3)向丙中加入电极通电后,Fe(OH)3胶体粒子移向 (填“阴极”或“阳极”)。
(4)可用如图所示的装置除去Fe(OH)3胶体中的杂质离子来提纯
Fe(OH)3胶体,实验过程中需不断更换烧杯中的蒸馏水。更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入AgNO3溶液,若 (填实验现象),则说明该Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
解析:Ⅰ.(1)电解质是溶于水或熔融状态下能导电的化合物,如酸、碱、盐、金属氧化物等;非电解质是溶于水和熔融状态下均不能导电的化合物,如大多数有机物(蔗糖、乙醇等)、非金属氧化物、氨气等;单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。
(2)KAl(SO4)2·12H2OK++Al3++2SO42-+12H2O。
(3)KHSO4K++HSO4-。
Ⅱ.(1)胶体具有丁达尔效应,因此判断丙中是否成功制备胶体的操作是用一束光照射制得的液体,从侧面观察液体中是否有一条光亮的通路,若有光亮的通路则已经制备成功。
(2)①Fe(OH)3胶体遇到电解质会发生聚沉,因而形成红褐色沉淀。
②氢氧化铁能与盐酸发生反应生成氯化铁和水,沉淀溶解,此反应的化学方程式为 Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O。
(3)氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷,因此向丙中加入电极通电后,
Fe(OH)3胶体粒子应该移向阴极。
(4)因银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,所以更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入硝酸银溶液,若不出现白色沉淀,则说明Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
答案:Ⅰ.(1)①⑤ ③④⑧⑩ ④⑥
(2)KAl(SO4)2·12H2OK++Al3++2SO42-+12H2O
(3)KHSO4K++HSO4-
Ⅱ.(1)用一束光照射制得的液体,从侧面观察液体中是否有一条光亮的通路,若有光亮的通路则已经制备成功 (2)①由于Fe(OH)3胶体遇到电解质会发生聚沉,因而形成红褐色沉淀 ②Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O (3)阴极 (4)不出现白色沉淀
20.(9分)过氧化钙(CaO2)曾作为食品添加剂在面粉中使用,我国于2011年5月1日起禁止使用。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有CaO。
(1)称取5.42g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应:2[CaO2·xH2O]
2CaO+O2↑+2xH2O,得到的O2在标准状况下的体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为 。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为 。
②样品中CaO2·xH2O的x的值为 。
解析:(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×672×10-3L22.4 L·mol-1=0.06 mol。
(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g100 g·mol-1=0.07 mol。
m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g·mol-1=0.56 g。
②x=5.42 g-0.56 g-0.06mol×72 g·mol-118 g·mol-10.06mol=12。
答案:(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②12
相关资料
更多