高中化学第2章海水中的重要元素__钠和氯单元检测含解析新人教版必修第一册

这是一份高中化学第2章海水中的重要元素__钠和氯单元检测含解析新人教版必修第一册，共10页。
第二章　学业质量标准检测相对原子质量　H：1　He：4　B：11　C：12　N：14　O：16　Na：23　S：32　Cl：35.5(90分钟，100分)一、选择题(每小题2分，共20分，每小题只有一个选项符合题意)1．下列各组离子，能在水溶液中大量共存的是(　C　)A．OH－、K＋、Mg2＋、NOB．HCO、OH－、Cl－、K＋C．Mg2＋、NO、H＋、Na＋D．SO、Ag＋、NH、Cl－解析：Mg2＋与OH－生成的Mg(OH)2难溶于水，A项错；HCO与OH－反应生成H2O和CO，B项错；Mg2＋、NO、H＋、Na＋可共存于水溶液中，C项正确；Ag＋和Cl－反应生成的AgCl难溶于水，D项错。2．下列叙述正确的是(　B　)A．1 mol H2O的质量为18 g·mol－1B．含有3.01×1023个氧原子的SO2分子的质量约为16 gC．CH4的摩尔质量为16 gD．标准状况下，1 mol任何物质体积均为22.4 L解析：质量的单位是克，A项错误；含3.01×1023个氧原子的SO2的物质的量为 mol，则SO2的质量为mol×64 g·mol－1＝16 g，B项正确；摩尔质量的单位是g·mol－1，C项错误；标准状况下，1 mol气体的体积为22.4 L，D项错误。3．下列现象涉及焰色试验的是(　A　)A．硝石(KNO3)强烧之，紫青烟起B．绿蚁新醅酒，红泥小火炉C．一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红D．日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川4．标准状况下，将1 g H2和11.2 L O2混合，得到气体的体积为(　A　)A．22.4 L B．<22.4 LC．5.6 L D．4.48 L解析：1 g H2的物质的量是0.5 mol，标准状况下，11.2 L的氧气的物质的量为0.5 mol，混合气体在标准状况下体积为(0.5＋0.5)mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L，故选A。5．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　D　)A．1 mol·L－1NaCl溶液中含有NA个Na＋B．18 g H2O中含有NA个H2、NA个OC．NA个H2O分子在标准状况下的体积约为22.4 LD．2.3 g Na＋中含有NA个电子解析：A项未指明溶液的体积，错误；H2O中不含有H2，B项错误；H2O在标准状况下不是气体，C项错误；1个Na＋中含有10个电子，2.3 g Na＋的物质的量为0.1 mol，含有NA个电子，D项正确。6．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　A　)解析：等质量的H2与He的物质的量的关系为n(H2)∶n(He)＝2∶1，相同条件下气体的物质的量与体积成正比，所以其体积关系为V(H2)∶V(He)＝2∶1，C、D均错误；B中氦气应为单原子分子。7．如果4 g NH3中含有x个NH3分子，那么8 g H2S中含有的电子数为(　D　)A．x B．3.4xC．12x D．18x解析：4 g氨气的物质的量＝4 g/17 g·mol－1＝4/17 mol,8 g硫化氢的物质的量＝8 g/34 g·mol－1＝4/17 mol；4 g NH3中含有x个NH3分子，则4/17 mol×NA＝x；1个H2S中含有的电子数为18，所以4/17 mol H2S含有的电子数4/17 mol×18×NA＝18x；故D正确。8．(2021·广东，7)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸， 稀释；②转移定容得侍测液；③移取20.00 mL待测液，用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为(　B　)解析：容量瓶在定容时用到，A项不合题意；分液漏斗用于分液，上述操作中不需要，B项符合题意；锥形瓶用于盛放待测液，C项不符合题意；碱式滴定管用于滴定NaOH溶液，D项不符合题意。9．(2021·全国乙，8)在实验室采用如图装置制备气体，合理的是(　C　) 化学试剂制备的气体ACa(OH)2＋NH4ClNH3BMnO2＋HCl(浓)Cl2CMnO2＋KClO3O2DNaCl＋H2SO4(浓)HCl解析：由实验装置图知，制备气体的装置为固固加热装置，收集气体的装置为向上排空气法，说明该气的密度大于空气的密度；A.NH3的密度比空气小，不能用向上排空气法，故A错误；B.MnO2与浓HCl共热制备Cl2为固液加热反应，需要选用固液加热装置，不能选用固固加热装置，故B错误；C.MnO2与KClO3共热制备O2为固固加热反应，能用固固加热装置，氧气的密度大于空气的，可用向上排空气法收集，故C正确；D.NaCl与浓H2SO4共热制备HCl气体为固液加热反应，需选用固液加热装置，不能选固固加热装置，故D错误。10．某溶液中仅含有Na＋、Mg2＋、SO、Cl－四种离子(不考虑水电离出的H＋和OH－)，物质的量浓度之比为c(Na＋)∶c(Mg2＋)∶c(Cl－)＝3∶5∶5。若Na＋的物质的量浓度为3 mol·L－1，则SO的物质的量浓度为(　C　)A．2 mol·L－1 B．3 mol·L－1C．4 mol·L－1 D．8 mol·L－1解析：溶液中c(Na＋)∶c(Mg2＋)∶c(Cl－)＝3∶5∶5，若Na＋的物质的量浓度为3 mol·L－1，则c(Mg2＋)＝5 mol·L－1、c(Cl－)＝5 mol·L－1，根据电荷守恒：c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝2c(SO)＋c(Cl－)，即3 mol·L－1＋2×5 mol·L－1＝2c(SO)＋5 mol·L－1，解得c(SO)＝4 mol·L－1。二、选择题(每小题4分，共20分，每小题有1个或2个选项符合题意)11．有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分别装有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是(　B　)A．A装置的气球膨胀得快B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol·L－1C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol·L－1D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同解析：Na2CO3和NaHCO3分别与等浓度的盐酸反应，后者反应更剧烈，放出气体的速率更大，B装置的气球膨胀得快，A错误；Na2CO3和NaHCO3的物质的量相同，当盐酸足量时，最终两气球体积相同，即盐酸的浓度大于或等于2 mol·L－1；当盐酸不足时，A装置气球的体积小于B装置气球的体积，即盐酸的浓度一定小于2 mol·L－1，B正确，C错误；A装置的试管中Na＋的物质的量是B装置的试管中Na＋的物质的量的2倍，两试管中Cl－的物质的量相同，D错误。12．标准状况下，相同物质的量的SO2和SO3，下列有关说法正确的是(　AB　)A．质量比为4∶5B．具有相同的的硫原子数C．具有相同的质量D．具有相同数目的原子数解析：＝＝＝，A项正确；相同物质的量的SO2和SO3，硫原子数之比为1∶1，B项正确；由A项可知质量之比为4∶5，C项错误；相同物质的量的SO2和SO3，原子数之比为3∶4，D项错误。13．以下有关钠的化合物的叙述中，正确的是(　A　)A．Na2O属于碱性氧化物B．Na2CO3长期暴露在空气中变为NaHCO3C．NaOH溶液保存在带玻璃塞的玻璃瓶中D．向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸，开始时无现象，一段时间后有气泡产生解析：Na2O和酸反应生成盐和水，因此Na2O属于碱性氧化物，A正确；NaHCO3不稳定，Na2CO3在空气中不能生成NaHCO3，B错误；NaOH是碱，盛放碱溶液的试剂瓶用橡胶塞，C错误；加入稀盐酸，发生NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，立即产生CO2，D错误。14．下列说法不正确的是(　AB　)A．1 L CO气体一定比1 L O2的质量小B．同温、同压下，相同体积的气体都含有相同数目的原子C．1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 LD．由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体，其密度是相同状况下O2密度的0.912 5倍解析：未给定气体的状态，则无法确定1 L CO气体与1 L O2的质量的大小，A叙述错误；同温、同压下，相同体积的气体含有相同数目的分子，B叙述错误；1 mol O2中含有6.02×1023个氧气分子，1.204×1024个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 L，C叙述正确；由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体，其平均摩尔质量＝总质量/总物质的量＝14.6 g/0.5 mol＝29.2 g·mol－1，相同状况下，密度之比等于相对摩尔质量之比，则为O2密度的29.2/32＝0.912 5倍，D叙述正确。15．下列溶液中的Na＋与100 mL 1 mol·L－1 Na3PO4溶液中Na＋的物质的量浓度相等的是(　A　)A．150 mL 3 mol·L－1的NaCl溶液B．150 mL 2 mol·L－1的NaNO2溶液C．150 mL 1 mol·L－1的Na2SO4溶液D．75 mL 1 mol·L－1的Na2S溶液解析：100 mL 1 mol·L－1Na3PO4溶液中Na＋的物质的量浓度为3 mol·L－1。A选项，150 mL 3 mol·L－1的NaCl溶液中Na＋的物质的量浓度为3 mol·L－1，故A符合题意；B选项，150 mL 2 mol·L－1的NaNO2溶液中Na＋的物质的量浓度为2 mol·L－1，故B不符合题意；C选项，150 mL 1mol·L－1的Na2SO4溶液中Na＋的物质的量浓度为2 mol·L－1，故C不符合题意；D选项，75 mL 1 mol·L－1的Na2S溶液中Na＋的物质的量浓度为2 mol·L－1，故D不符合题意。三、非选择题(本题包括5小题，共60分)16．(12分)Ⅰ.北京奥运会主体育场的外形好似“鸟巢”，有一类物质的结构也好似“鸟巢”，如化学式为B5H9的五硼烷。(1)五硼烷的摩尔质量是  64_g·mol－1  ,96 g五硼烷中含有  4.515×1024  个硼原子。(2)含有4.214×1024个原子的五硼烷的质量为  32_g  。Ⅱ.在一定条件下，有下列物质：①8 g CH4　②6.02×1023个HCl分子　③2 mol O2按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号，用“<”连接)：(1)物质的量  ①<②<③  ；(2)分子数目  ①<②<③  ；(3)原子数目  ②<①<③  ；(4)质量  ①<②<③  。解析：Ⅰ.(1)B5H9的相对分子质量为64,96 g B5H9的物质的量为1.5 mol，含有7.5 mol硼原子，即4.515×1024个原子。(2)由(4.214×1024)/(6.02×1023mol－1)＝7 mol，可得B5H9物质的量为0.5 mol，进而得出质量为0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。Ⅱ.(1)8 g CH4的物质的量n(CH4)＝0.5 mol,6.02×1023个HCl分子的物质的量n(HCl)＝1 mol，故三种物质的物质的量：大小顺序是①<②<③。(2)由于分子数目与物质的量成正比，故分子的数目大小顺序同(1)。(3)三种物质中原子的物质的量：①中，0.5 mol×5＝2.5 mol；②中，1 mol×2＝2 mol；③中，2 mol×2＝4 mol。故其原子数目大小顺序是②<①<③。(4)1 mol HCl的质量是36.5 g,2 mol O2的质量是64 g，故其质量大小顺序是①<②<③。17．(12分)(一)取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物8.22 g，加热到质量不再发生变化，冷却后称其质量为6.36 g。回答下列问题：(1)若取等质量的原混合物溶于水，配成80 mL溶液，则c(Na＋)＝  1.5  mol·L－1；(2)向(1)所配溶液中逐滴滴加1 mol·L－1的稀盐酸至过量，生成的CO2体积(标准状况下)与加入的盐酸体积有如图关系(不考虑CO2在水中的溶解)，则a点消耗盐酸的体积为  80  mL。(二)为确定Na2CO和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸60.0 mL，充分反应，产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解)如表：实验序号ⅠⅡⅢⅣ盐酸体积(mL)60.060.060.060.0样品质量(g)2.963.705.186.66CO2体积(mL)672840896672(3)样品中物质的量之比n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝  1∶2  。(4)盐酸的物质的量浓度c(HCl)＝  1.25_mol·L－1  。解析：(1)取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物8.22 g，加热到质量不再发生变化，冷却后称其质量为6.36 g，说明全部是碳酸钠，若取等质量的原混合物，根据钠守恒来分析，碳酸钠和碳酸氢钠的混合物8.22 g，分解最后得到碳酸钠6.36 g，物质的量为0.06 mol，n(Na＋)＝0.06 mol×2＝0.12 mol，溶于水配成80 mL溶液，则c(Na＋)＝＝＝1.5 mol·L－1。(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm　168 g　　　　　　　　　　　　　　　　62 g　x g　　　　　　　　　　　　　　8.22 g－6.36 g＝解得x＝5.04 g，物质的量为0.06 mol，根据钠元素守恒，则碳酸钠中钠的物质的量为0.12 mol－0.06 mol＝0.06 mol，则碳酸钠的物质的量为0.03 mol，向(1)所配溶液中逐滴滴加1 mol·L－1的稀盐酸至过量，盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗0.03 mol盐酸，再加盐酸产生1.12 L二氧化碳气体即0.05 mol，又消耗盐酸0.05 mol，总消耗0.08 mol盐酸，则a点消耗盐酸的体积V(aq)＝＝＝0.08 L＝80 mL。(3)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着样品质量增加，生成二氧化碳的体积逐渐增大，说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量，Na2CO3和NaHCO3完全反应，设Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x mol、y mol，则①106x＋84y＝2.96、②x＋y＝＝0.03 mol，联立①②解得：x＝0.02、y＝0.01，所以样品中物质的量之比n(NaHCO3) ∶n(Na2CO3)＝0.01 mol∶0.02 mol＝1∶2。(4)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中盐酸不足，Na2CO3优先反应生成NaHCO3，设6.66 g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2x mol、x mol，则106×2x＋84x＝6.66，解得：x＝0.022 5，即6.66 g样品中含有0.045 mol碳酸钠、0. 022 5 mol碳酸氢钠，将样品加入盐酸中，先发生反应HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl,0.045 mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045 mol，碳酸钠完全反应后再发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，生成标准状况下672 mL二氧化碳消耗HCl的物质的量为n(HCl)＝n(CO2)＝＝0.03 mol。 所以60 mL盐酸中含有HCl的物质的量为：0.045 mol＋0.03 mol＝0.075 mol，该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)＝＝1.25 mol·L－1。18．(12分)如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：(1)指出上图中的各处错误：①  反应试剂应使用浓盐酸，不能用稀盐酸  。②  缺少酒精灯  。③  除杂装置中，导管应长管进气，短管出气  。④  生成的氯气应先通入饱和食盐水，再通入浓硫酸  。(2)制备实验开始时，先检查装置的气密性，接下来的操作依次是  ACB  。A．向烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．向烧瓶中加入浓盐酸(3)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式，并用单线桥表示电子转移的方向和数目　Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　。(4)NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题：①浸泡衣物时加入“84”消毒液在空气中放置一段时间漂白效果更好，结合离子方程式解释原因　放置一段时间后，“84”消毒液中的NaClO可以和空气中的CO2反应，CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO　(已知酸性：H2CO3>HClO>HCO)。②若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，则会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是　Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　。解析：(1)①制备氯气，不能用稀盐酸，而应用浓盐酸；②二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，不加热不反应，应用酒精灯加热；③先除杂后干燥，盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒；④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对；(2)实验顺序是先加样品再加热，所以先检查装置的气密性，接下来的操作依次是向烧瓶中加入MnO2粉末、向烧瓶中加入浓盐酸、加热；(3)圆底烧瓶中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下生成氯化锰、氯气、水，反应中锰元素化合价由＋4降低为＋2，氯元素化合价由－1升高为0，反应的离子方程式是(4)①根据强酸制取弱酸，浸泡衣物时加入“84”消毒液在空气中放置一段时间，次氯酸钠与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸氢钠，CO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HCO，有次氯酸生成，所以漂白效果更好；②若将“84”消毒液与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，次氯酸钠与盐酸发生归中反应产生氯气，反应的离子方程式是Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。19．(12分)工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题：(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为　MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　，装置B中加入的试剂是  浓硫酸  。(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取  HCl  。尾气的成分是  HCl和H2  。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是  发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收  。(3)欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先  点燃A处的酒精灯  ，再  点燃C处的酒精灯  。解析：(1)制取无水氯化铁，需要干燥的Cl2，A装置是在加热的条件下用浓盐酸和MnO2来制取Cl2，装置B中装入浓硫酸，用于干燥Cl2。(2)由于铁粉与HCl反应可以制取FaCl2，则A装置用于制取HCl；在尾气中有剩余的HCl以及反应生成的H2；因HCl极易溶于水，D装置能发生倒吸；因H2难溶于水，尾气的H2没有被处理。(3)因为Fe2＋具有还原性，该实验装置中不能存在空气，应先点燃A处的酒精灯，利用产生的HCl将装置中的空气排净，再点燃C处的酒精灯来制取FeCl2。20．(12分)Na2O2是重要的化工原料，具有多种用途。(1)Na2O2具有氧化性，可以将SO2氧化为硫酸钠，写出该反应的化学方程式：　Na2O2＋SO2===Na2SO4　，该反应中，Na2O2的作用为  氧化剂  (填“还原剂”“氧化剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)。(2)Na2O2与CO2反应可以产生氧气。某同学通过下列装置验证Na2O2能否与CO2反应。(图中铁架台等装置已略去)。①装置A的名称是  锥形瓶  ，A中的固体为  碳酸钠  ，装置B中试剂的作用为  干燥二氧化碳气体  。②若Na2O2能与CO2反应，则装置C中的现象是  固体由淡黄色变成白色  。(3)碱石灰(成分是氧化钙和NaOH固体)是干燥剂，在a处收集气体，检测发现该气体中没有氧气(过氧化钠足量)，则说明过氧化钠与CO2气体不反应。该同学查阅相关文献，然后撒掉装置B，其他都保留(包括试剂)，连接好装置后再次进行实验，重新收集气体检测，发现得到的气体几乎都是氧气，该实验结果说明过氧化钠与CO2气体反应需要  有水的参与  。(4)将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：NO、HCO、CO、Na＋，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有(不考虑溶液体积的变化)  NO  (填离子符号)。解析：(1)Na2O2具有氧化性，可以将SO2氧化为硫酸钠，该反应的化学方程式为Na2O2＋SO2===Na2SO4；该反应中，Na2O2中－1价的氧降低到SO中的－2价，Na2O2发生还原反应，作氧化剂。(2)①装置A的名称是锥形瓶；硫酸与碳酸钠固体反应产生二氧化碳气体中混有少量水蒸气，因此需用浓硫酸进行干燥，所以装置B中试剂的作用为干燥二氧化碳气体；②Na2O2为淡黄色固体，与CO2发生反应生成白色固体碳酸钠，则装置C中的现象是固体由淡黄色变成白色。(3)根据信息可知，过氧化钠与CO2气体不反应，然后撤掉装置B，不再用浓硫酸吸收水蒸气，其他都保留(包括试剂)，连接好装置后再次进行实验，重新收集气体检测，发现得到的气体几乎都是氧气，该实验结果说明过氧化钠与CO2气体反应需要有水的参与。(4)Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，因为发生HCO＋OH－===CO＋H2O反应，所以溶液中n(HCO)减小，n(CO)增大，n(Na＋)增大，n(NO)不变。