新高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题四 阿伏伽德罗常数(专练)(解析版)
展开学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只交试卷答题页。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题含16小题,每题3分,共48分。每题只有一个选项符合题意)
1.(2022·陕西汉中·统考模拟预测)是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.固体中含阴、阳离子的总数为
B.标准状况下,和足量反应,生成的分子数目为
C.常温常压下,乙烯与丙烯的混合物所含的原子数目为
D.苯中含有碳碳双键的数目为
【答案】C
【详解】A.过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根离子构成,的物质的量为0.05ml,含阴、阳离子的总数为,故A错误;
B.二氧化硫与氧气的反应是可逆反应,不可能完全转化,因此生成的分子数目小于,故B错误;
C.乙烯与丙烯的最简式均为CH2,则乙烯与丙烯的混合物所含的原子数目为,故C正确;
D.苯分子中不含碳碳双键,故D错误;
故答案选C。
2.(2022·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.标准状况下,氦气含有的原子数为
B.金刚石中的共价键数目为
C.溶液与足量氯气完全反应时转移电子数为
D.时,的稀硫酸中含有的数目为
【答案】D
【详解】A.氦气为单原子分子,氦气含有的原子数为,A正确;
B.金刚石为正四面体结构,碳碳键的数目为:,金刚石中的共价键数目为,B正确;
C.含有,,与足量的反应,,转移1ml电子,,转移2ml电子,转移电子数为,C正确;
D.缺少溶液体积,无法计算的稀硫酸中含有的数目,D错误;
故选D。
3.(2022·四川成都·统考模拟预测)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.22.4L环丙烷和丙烯的混合气体中所含共用电子对数为9NA
B.常温常压下,78g苯中含C=C的数目为3NA
C.电解精炼铜时,若阴极质量增加64g,则阳极失去的电子数为2NA
D.1L 2ml/LNaClO溶液中,ClO-数目为2NA
【答案】C
【详解】A.没有标况不能计算其物质的量,故A错误;
B.苯中不含碳碳双键,故B 错误;
C.电解精炼铜时,阴极上铜离子放电生成铜单质,若阴极质量增加64g,生成铜1ml,根据电子守恒可知,阳极失去的电子数为2NA,故C正确;
D.次氯酸根离子水解导致次氯酸根离子小于2ml,数目小于2NA,故D错误;
故选C。
4.(2022·湖北黄冈·校联考模拟预测)酒驾检验原理:2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+11H2O+2K2SO4。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.lml[2K2Cr2O7+3CH3CH2OH]完全反应转移电子数为6NA
B.25℃时,1LpH=1的H2SO4溶液中含SO数目为0.1NA
C.等物质的量的CH3CH2OH和CH3COOH充分反应生成的H2O中含氢键数为2NA
D.1mlCH3COOH中含sp2—sp3σ键的数目为2NA
【答案】D
【详解】A.反应中铬元素化合价从+6降低到+3,降低3价,故该反应中转移电子数为12个,则1ml[2K2Cr2O7+3CH3CH2OH]完全反应转移电子数为12NA,A项错误;
B.25°C时,1LpH=1的H2SO4溶液中含H+数目为0.1NA,SO42-数目0.05NA,B项错误;
C.等物质的量并不特指1ml,C项错误;
D. CH3COOH中甲基上的碳原子为sp3杂化,羧基上的碳原子为sp2杂化,故可以从羧基上碳原子分析,1mlCH3COOH共含sp2-sp3σ键的数目为2NA,D项正确。
故选D。
5.(2022·北京海淀·人大附中校考模拟预测)工业上常用组合试剂对尾气进行处理。如:。用表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.中所含离子总数为
B.标准状况下,中所含电子总数约为
C.25℃时,的HCl溶液中含有的数目约为
D.生成沉淀时,吸收的体积在标准状况下约为0.224 L
【答案】C
【详解】A.中含有和,离子总数为,A正确;
B.物质的量为0.5ml,所含的电子数为,B正确;
C.的盐酸溶液,没有告诉溶液体积,无法计算的数目,C错误;
D.为0.1ml,根据元素守恒,吸收0.1ml,在标准状况下约为0.224 L ,D正确;
故选C。
6.(2022·浙江·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述不正确的是
A.0.1ml的中含有个中子
B.标准状况下,和CO混合气体在足量中充分燃烧,消耗分子数为
C.含有键的数目为
D.常温下,溶液与溶液所含的物质的量,后者小
【答案】C
【详解】A.元素符号的左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,硼元素质子数为5,1个中含有6个中子,则中含有个中子,A正确;
B.标准状况下,和CO混合气体的总物质的量为,
、CO燃烧反应分别为:、,等物质的量的、CO消耗的量相同,0.2ml的混合气体消耗的物质的量为0.1ml,即分子数为,B正确;
C.和与形成的配位键为键,一个分子中含有3个键,
所以含键的物质的量为,C错误;
D.不考虑水解和电离时,溶液与溶液中均含有0.5ml氯化铵,由于水解,溶液中数目都减少,且浓度越大,水解程度越小,所以两溶液中含有的物质的量不同,且前者大于后者,D正确;
故选C。
7.(2023·广东广州·一模)科学家进行如图所示的制备及应用的研究,下列说法不正确的是
A.中C原子的杂化类型为
B.含有约个电子
C.和合成甲醇符合原子利用率100%
D.图中涉及反应包含非极性键的断裂和生成
【答案】C
【详解】A.中C原子形成4个共价键,杂化类型为,A正确;
B.1分子二氧化碳含有22个电子,则含有电子22ml,数目约个电子,B正确;
C.中碳氧原子个数为1:2,甲醇中碳氧原子个数为1:1,故和合成甲醇原子利用率不会是100%,C错误;
D.图中H2参与反应,涉及非极性键的断裂,氯碱工业生成H2和Cl2涉及非极性键的形成,D正确;
故选C。
8.(2022·浙江·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11g氚水(超重水)所含中子数为
B.46g和混合气体中所含的原子总数为
C.一定条件下,1mlFe与1ml充分反应,Fe失去的电子数目为
D.某温度下,1LpH=6的纯水中所含的数目为
【答案】B
【详解】A.11g氚水(超重水)的物质的量为,1个分子中含有12个中子,则11g氚水(超重水)含中子数为,故A错误;
B.和的最简式均为,故46g混合气体中含有的“”的物质的量为1ml,该混合气体中含个原子,故B正确;
C.根据反应:,1mlFe与1ml充分反应,Fe过量,氯气全部反应,则Fe失去的电子数目为,故C错误;
D.纯水中,又,则,,则的数目为,故D错误;
故选B。
9.(2022·浙江·模拟预测)设阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是
A.1ml中含有的键数为
B.2.8gCO和的混合物中含有的质子数为
C.1ml苯乙烯中碳碳双键的数目为
D.0.5ml乙酸乙酯在酸性条件下水解,生成乙醇的分子数为
【答案】B
【详解】A.1个中和N原子之间共形成2个配位键,1个中存在3个N—H键,1个中含有8个σ键,则1ml中含有的σ键数为,A错误;
B.CO与分子中含有的质子数都是14,二者的相对分子质量都是28,2.8gCO或的物质的量都是0.1ml,2.8g二者混合物中含有的质子总数为,B正确;
C.苯乙烯的结构简式为,苯环中不含碳碳双键,故1ml苯乙烯中含有的碳碳双键数目为,C错误;
D.乙酸乙酯在酸性条件下的水解为可逆反应,则0.5ml乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙醇的分子数小于,D错误。
故答案选B。
10.(2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1ml D318O+(其中D代表)中含有的中子数为10 NA
B.2NA个HCl分子与44.8 L H2和Cl2的混合气体所含的原子数目均为4NA
C.物质的量浓度均为1ml/L的NaCl和MgCl2混合溶液中,含有Cl-的数目为3NA
D.32gCu将足量浓、稀硝酸分别还原为NO2和NO,浓、稀硝酸得到的电子数均为NA
【答案】D
【详解】A.一个D原子有1个中子,一个18O有10个中子,故1ml D318O+中含有的中子数为13 NA,A错误;
B.未指明标准状况下,H2和Cl2的混合气体的物质的量无法计算,B错误;
C.未指明溶液体积,无法计算Cl-的数目,C错误;
D.浓、稀硝酸足量,说明Cu完全转化为Cu2+,32gCu转移电子1ml,Cu失电子数与浓、稀硝酸得电子数相等,故浓、稀硝酸得到的电子数均为NA,D正确;
故答案选D。
11.(2022·浙江·模拟预测)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.金刚烷中含有键数为
B.中含有质子数为
C.标准状况下二氯甲烷中含有氯原子数为
D.碘蒸气与足量氢气加热,得到的分子数为
【答案】B
【详解】A.金刚烷中除了C-C键外还含有C—H键,如,含有16个C—H键和12个C—C键,故1ml金刚烷中含有键的数目为,A错误;
B.的摩尔质量为,故的物质的量为,每个分子中含有质子数为70,故中含有质子数为,B正确:
C.二氯甲烷标准状况下为液体,故不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,C错误;
D.碘与氢气反应生成碘化氢为可逆反应,故得到的分子数小于,D错误;
故选B。
12.(2022·浙江·模拟预测)在特定催化剂条件下,可除去废气中的氮氧化物,总反应为,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.所含中子数为
B.生成标准状况下,转移的电子数为
C.该反应中消耗还原剂,生成的键的个数为
D.装有的集气瓶中含有的分子数小于
【答案】C
【详解】A.1个分子含有17个中子,则所含中子数为,A正确;
B.该反应中、、中的化合价变化分别为-3→0、+2→0、+4→0,所以生成标准状况下(即)时,转移的电子数为,B正确;
C.由反应的各物质中元素化合价变化情况可知,作还原剂,该反应中消耗还原剂,生成氮气、水,键个数为,C错误;
D.,则装有(即)的集气瓶中含有的分子数小于,D正确;
故选C。
13.(2022·全国·校联考模拟预测)表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.个和(标准状况)在光照下充分反应后的气体体积在标准状况下为56L
B.8.7g MnO2和40mL的浓盐酸共热可生成的分子数为0.1
C.将浓度均为的溶液与KI溶液等体积混合,转移电子数为0.1
D.1g的和的混合物所含中子数、电子数均为0.5
【答案】D
【详解】A.个和(标准状况) ,即0.5mlCH4和2ml氯气在光照下充分反应,由于反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢等混合物、且只有一氯甲烷和氯化氢呈气态,则难以计算反应后生成的气体的物质的量、难以计算气体在标准状况下的体积,A错误;
B.8.7g MnO2和40mL的浓盐酸共热,即0.1ml MnO2和含0.4mlHCl的浓盐酸共热,随着反应进行,盐酸浓度降低反应停止,故可生成的物质的量小于0.1ml、氯气分子数小于0.1,B错误;
C.将浓度均为的溶液与KI溶液等体积混合,铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和碘分子,由于该反应可逆,则转移电子数小于0.1,C错误;
D.和的摩尔质量均为20g/ml,每个和分子所含中子、电子数均为10,则1g的和的混合物物质的量为0.05ml,所含中子数、电子数均为0.5,D正确;
答案选D。
14.(2022·重庆·西南大学附中校联考模拟预测)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1ml与溶液完全反应,溶液中存在
B.1ml重水比1ml水多个质子
C.电解精炼铜时,电路中每通过个电子时阳极溶解32g
D.常温常压下,1.4g乙烯和丙烯混合气体含有的原子数为
【答案】D
【详解】A.与反应生成NaCl和NaClO,ClO-会发生水解生成HClO,所以反应后后溶液中含氯粒子有Cl-、ClO-、HClO,根据氯原子守恒,,A错误;
B.D2O和H2O质子数相同,中子数不同,B错误;
C.电解精炼铜时,阳极铜失电子,比铜金属性强的其它杂质金属也会失电子,电路中每通过个电子时阳极溶解小于32g,C错误;
D.乙烯和丙烯混合物最简式为CH2,1.4g乙烯和丙烯混合气体含有的原子数为,D正确;
故答案选D。
15.(2022·北京·模拟预测)下列关于“100 mL 0.1 ml·L-1 BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液中含有的微粒主要有:BaCl2、Ba2+、Cl-、H2O
B.若取该溶液10 mL,其中c(Ba2+)=0.01 ml·L-1
C.若取该溶液10 mL,恰好能与10 mL 0.1 ml·L-1 Na2SO4溶液完全反应
D.该溶液与0.1 ml·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)相等
【答案】C
【详解】A.BaCl2是强电解质,在水中完全电离为Ba2+、Cl-,不存在BaCl2,同时该溶液中还含有溶剂H2O分子,A错误;
B.溶液的浓度与溶液体积大小无关,所以从该溶液中取该溶液10 mL,物质的浓度不变,其中c(Ba2+)=0.1 ml·L-1,B错误;
C.BaCl2、Na2SO4发生反应:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,二者恰好反应时物质的量相等,由于两种溶液浓度相同、体积相等,因此10 mL0.1 ml/L BaCl2溶液恰好能与10 mL 0.1 ml·L-1 Na2SO4溶液完全反应,C正确;
D.该溶液中c(Cl-)=2c(BaCl2)=0.2 ml/L,0.1 ml·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)=0.1 ml·L-1,可见两种溶液中c(Cl-)不相等,D错误;
故合理选项是C。
16.(2023·重庆·统考模拟预测)是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状态下,11.2L 分子中所含的O原子数为1.5
B.32.5g 水解形成的胶体粒子数为0.2
C.10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为1.2
D.工业上将1ml 和3ml 在一定条件下反应转移的电子数为6
【答案】C
【详解】A.标准状况下是固体,不能通过气体摩尔体积计算,A错误;
B .1个氢氧化铁胶粒是由若干个氢氧化铁构成的,故32.5g 含Fe3+物质的量为0.2ml,水解形成的物质的量小于0.2ml,得到的胶体粒子数少于0.2,B错误;
C.乙醇水溶液中含有的氢原子数包含乙醇和水的氢原子数,其中n(CH3CH2OH),根据1个乙醇分子中含有6个H原子,故0.1ml乙醇含有H原子0.6ml;另外,n(H2O),根据1个水分子中含有2个H原子,故0.3ml水含有H原子0.6ml,则n(H)=0.6ml+0.6ml=1.2ml,氢原子数为1.2NA,C正确;
D. 1ml 和3ml 完全反应则转移电子数为6,合成氨的反应是一个可逆反应,1ml 和3ml 不能完全反应,则转移的电子数小于6,D错误;
故选C。
二、非选择题 (本题共5小题,1-3题每题10分,4-5题每题11分,共52分)
17.(2022·浙江杭州·统考二模)以下方法常用于对废水中的苯酚进行定量测定:取含苯酚废水,加过量溴水使苯酚完全反应,煮沸,再加入过量溶液生成三溴苯酚,再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液.已知(三溴苯酚).和溶液颜色均为无色.
(1)消耗的物质的量为________.
(2)废水中苯酚的物质的量浓度为_______(写出简要计算过程).
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)滴定至终点时消耗溶液,的浓度为,则消耗的物质的量为;
(2)根据反应的方程式可知:,则,即苯酚的物质的量为,其体积为,则其浓度为。
18.(2022·浙江宁波·统考二模)单质硫在热的NaOH溶液中发生如下反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。若硫过量,会进一步生成Na2Sx和Na2S2O3:(x-1)S+Na2SNa2Sx,S+Na2SO3Na2S2O3。现有3.84 g硫与含0.06 ml NaOH的热溶液完全反应,生成a ml Na2Sx和b ml Na2S2O3,在混合溶液中加入NaClO碱性溶液300 mL,恰好将硫元素全部转化为SO。
请计算:
(1)a ml Na2Sx和b ml Na2S2O3中a∶b=____。
(2)NaClO溶液的物质的量浓度为____ml·L-1 (写出计算过程)。
【答案】(1)2:1
(2)1.2
【分析】(1)根据反应过程中S元素得失电子守恒计算Na2Sx和Na2S2O3中a∶b的大小;
(2)硫元素最终全部转化为Na2SO4,转移电子总数为硫单质转化为硫酸根离子失去的电子数,根据电子守恒计算NaClO的物质的量,然后根据物质的量浓度定义式计算。
(1)3.84 g硫单质的物质的量为n(S)=,其与含有0.06 ml NaOH溶液反应,产生a ml Na2Sx和b ml Na2S2O3,根据电子得失电子数目相等可知:a×x×=b×2×2,解得a=2b,所以a:b=2:1;
(2)3.84 g硫单质的物质的量为n(S)=,其反应产生的a ml Na2Sx和b ml Na2S2O3,在混合溶液中加入NaClO碱性溶液300 mL,S完全转化为Na2SO4,NaClO得到电子被还原为NaCl,根据氧化还原反应中电子守恒可得0.12 ml×(6-0)=n(NaClO) ×[1-(-1)],解得n(NaClO)=0.36 ml。由于NaClO碱性溶液体积是300 mL,则该溶液的物质的量浓度c(NaClO)=。
19.(2022·福建三明·统考三模)为了探究市售Fe3O4能否与常见的酸(盐酸、稀硫酸)发生反应,实验小组做了以下工作。
Ⅰ.Fe3O4的制备
(1)将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后,加入NaOH溶液,在一定条件下反应可制行Fe3O4,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.Fe3O4与酸反应的热力学论证
(2)理论上完全溶解1.16gFe3O4至少需要3 ml/LH2SO4溶液的体积约为_______mL(保留1位小数)。
(3)查阅文献:吉布斯自由能,在100 kPa下,Fe3O4与酸反应的△G与温度T的关系如图所示。Fe3O4与酸自发反应的温度条件是_______。
Ⅲ.Fe3O4与酸反应的实验研究
用10 mL3 ml/LH2SO4溶液浸泡1.0 g Fe3O4粉末,5分钟后各取2 mL澄清浸泡液,按编号i进行实验。(所用、KSCN溶液均为0.1 ml/L,Fe2+遇溶液生成蓝色沉淀。)
(4)实验ⅱ的作用是_______。
(5)实验ⅰ中滴加K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成,其可能原因是Fe2+的浓度太小,为了验证这一推断,可改进的方法是_______。
(6)实验ⅲ:用10 mL6 ml/L盐酸代替H2SO4浸泡样品后,重复实验ⅰ,发现试管①有蓝色沉淀,试管②溶液显红色,说明Cl-有利于Fe3O4与H+反应,为了验证这一推测,可在用H2SO4溶液浸泡时加入_______,然后重复实验i。
(7)实验ⅳ:用20 mL6 ml/L盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末,20 min后浸泡液几乎无色,重复实验i,发现试管①、②均无明显现象,与实验iii现象不同的可能原因是_______。
【答案】(1)
(2)6.7
(3)
(4)作对照实验,排出H2SO4、HCl对实验现象的干扰。
(5)在试管中加入植物油隔绝空气,并延长浸泡Fe3O4的时间、或者适当升高反应温度、搅拌等。
(6)NaCl固体
(7)天然磁铁矿粉末中杂质较多,Fe3O4的含量较低
【解析】(1)将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后,加入NaOH溶液,在一定条件下反应可制行Fe3O4,反应的离子方程式为。
(2)Fe3O4与H2SO4溶液反应的化学方程式为,1.16gFe3O4的物质的量为0.005ml,则需要H2SO4的物质的量为0.02ml,则至少需要3 ml/LH2SO4溶液的体积约为。
(3)反应的时,反应能自发进行,由图可知,当温度低于332.8K时,该反应的,故Fe3O4与酸自发反应的温度条件是。
(4)实验ⅱ的作用是作对照实验,排除H2SO4、HCl对实验现象的干扰。
(5)实验ⅰ中滴加K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成,其可能原因是Fe2+的浓度太小,也可能是Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+,为了验证这一推断,可改进的方法是在试管中加入植物油隔绝空气,并延长浸泡Fe3O4的时间、或者适当升高反应温度、搅拌等。
(6)用10 mL6 ml/L盐酸代替H2SO4浸泡样品后,重复实验ⅰ,发现试管①有蓝色沉淀,试管②溶液显红色,说明Cl-有利于Fe3O4与H+反应,为了验证这一推测,可在用H2SO4溶液浸泡时加入NaCl固体,然后重复实验i。
(7)
实验ⅳ:用20 mL6 ml/L盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末,20 min后浸泡液几乎无色,重复实验i,发现试管①、②均无明显现象,与实验iii现象不同的可能原因是天然磁铁矿粉末中杂质较多,Fe3O4的含量较低。
20.(2022·吉林延边·统考一模)硫酸肼(N2H4·H2SO4)又名硫酸联氨,在医药、染料、农业上用途广泛。
已知:①Cl2与NaOH溶液的反应为放热反应,Cl2与热的NaOH溶液反应会生成NaClO3
②利用尿素法生产水合肼的原理:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·H2O+Na2CO3+NaCl
③硫酸肼的制备原理:N2H4·H2O+H2SO4=N2H4·H2SO4+H2O
回答下列问题:
Ⅰ.制备NaClO溶液
实验制备装置如图甲所示:
(1)欲配制220mL6ml/L的盐酸,则需要密度为1.2g/mL,质量分数为36.5%的浓盐酸体积为____mL,此过程所需玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____。
(2)甲图装置C试管内发生主要化学反应的离子方程式为____。
Ⅱ.乙图是尿素法生产水合肼的装置
(3)把Ⅰ制得的NaClO溶液注入到图乙装置的分液漏斗中,三颈烧瓶内装入一定量的尿素和NaOH溶液,应采用____的方式降温,并控制低温(低于20℃)进行反应。温度高时水合肼会被氧化成无色无味的气体,该气体在标准状况下的密度为1.25g·L-1,其反应的化学方程式为_____。反应结束后,收集108~1149℃馏分。
(4)测定馏分中水合肼的含量。称取馏分5.0g,加入适量NaHCO3固体(调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.30ml·L-1的碘标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。实验测得消耗I2溶液体积的平均值为20.00mL,则馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为____。(保留两位有效数字)
Ⅲ.硫酸肼的性质、制备
已知:硫酸肼(又可以表示为:N2H6SO4)是一种重要的化工原料,硫酸肼属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与(NH4)2SO4类似。
(5)将水合肼转移到烧杯中,滴加一定量浓硫酸,控制温度,得硫酸肼沉淀。洗涤硫酸肼时用无水乙醇而不用水洗涤的原因是____。
(6)①写出硫酸肼第二步水解反应的离子方程式:____。
②硫酸肼水溶液中离子浓度关系表达正确的是____(填英文字母)。
A.c(SO)=c(N2H)+c(N2H)+c(N2H4·H2O)
B.c(SO)>c([N2H5·H2O]+)>c(H+)>c(OH-)
C.2c(N2H)+c([N2H5·H2O]+)=c(H+)+c(OH-)
D.c(SO)>c(N2H)>c(H+)>c(OH-)
【答案】(1) 125或125.0 250mL容量瓶
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3) 冷(冰)水浴 N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl
(4)30%
(5)乙醇洗涤可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易挥发可快速得到干燥固体等
(6) [N2H5·H2O]++H2O[N2H4·2H2O]+H+或N2HN2H4+H+ AD
【解析】(1)欲配制220mL6ml/L的盐酸,此过程所需玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250 mL的容量瓶;,则需要密度为1.2g/mL,质量分数为36.5%的浓盐酸体积为125mL;
(2)氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)使用水浴容易控制温度,采用低温反应,降温的方式可采用冷水水浴;该气体在标准状况下的密度为1.25g·L-1,M=1.25g·L-1×22.4L/ml=28g/ml,则气体为氮气,反应的化学方程式为:N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl;
(4)N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,n(N2H4·H2O):n(I2)=1:2,,则馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为:;
(5)洗涤硫酸肼时用无水乙醇而不用水洗涤的原因是:乙醇洗涤可降低硫酸肼的溶解,且乙醇易挥发可快速得到干燥固体等;
(6)①写出硫酸肼第二步水解反应的离子方程式:[N2H5·H2O]++H2O[N2H4·2H2O]+H+或N2HN2H4+H+;
②硫酸肼水溶液中离子浓度关系表达正确的是
A.根据物料守恒c(SO)=c(N2H)+c(N2H)+c(N2H4·H2O),A正确
B.水溶液中存在水的电离,c(SO)>c(H+)>c([N2H5·H2O]+) >c(OH-),B错误;
C.根据电荷守恒2c(N2H)+c([N2H5·H2O]+)+c(H+)=c(OH-)+2 c(SO),C错误;
D.硫酸肼中N2H水解呈酸性,故c(SO)>c(N2H)>c(H+)>c(OH-),D正确;
故选AD。
编号
i
ii
实验操作
现象
①无蓝色沉淀 ②溶液显红色
均无明显现象
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