人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷1　化学科学与实验探究

这是一份人教版新高考化学一轮复习训练-目标检测卷1　化学科学与实验探究，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
章末目标检测卷1　化学科学与实验探究
(时间:90分钟　满分:100分)
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.下列实验操作与安全事故处理错误的是(　　)。
A.用试管夹从试管底由下往上夹住距离管口约三分之一处,手持试管夹长柄末端,进行加热
B.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入浓硫酸中
C.把玻璃管插入橡胶塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的玻璃管插入端,缓慢旋进塞孔中
D.实验时不慎打破温度计水银球,用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中,残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
2.(2020河北唐山高三模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)。
A.将4.6 g钠用铝箔包裹并刺小孔,与足量水充分反应生成H2的分子数为0.1NA
B.标准状况下,22.4 L己烷中含有的共价键的数目为19NA
C.标准状况下,11.2 L 12C18O中含有的中子数为8NA
D.标准状况下,7.1 g Cl2通入足量石灰水中反应转移的电子数为0.2NA
3.(2020江西临川高三模拟)如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O制取CO,则合理的装置组合为(　　)。

A.①⑤⑧
B.③⑤⑦
C.②⑤⑥
D.③④⑧
4.(2020北京昌平高三模拟)利用如图所示装置进行下列实验,不能达到相应实验目的的是(　　)。

选项
①中试剂
②中试剂
③中试剂
实验目的
A
稀硫酸
Na2S
AgCl的悬浊液
验证Ag2S比AgCl难溶
B
浓硝酸
Cu片
NaOH溶液
探究浓硝酸具有氧化性
C
硫酸
Na2SO3
酸性高锰酸钾溶液
探究SO2具有还原性
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
验证酸性:硝酸>碳酸>硅酸
5.(2020安徽江淮十校联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。
A.52 g苯乙烯含碳碳双键数目为2NA
B.1 L 0.5 mol·L-1醋酸钠溶液中阴、阳离子总数目小于NA
C.标准状况下,22.4 L一氯甲烷含共用电子对数为4NA
D.有铁粉参加的反应若生成3 mol Fe2+,则转移电子数一定为6NA
6.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是(　　)。
A.2 g D216O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
B.80 g CuO和Cu2S的混合物中含有的铜原子数一定为NA
C.标准状况下,5.6 L O2作氧化剂时转移电子数一定为NA
D.500 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液中含C粒子总数一定为NA
7.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制0.5 mol·L-1碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是(　　)。
A.称取碳酸钠晶体53 g
B.定容时俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
8.(2020天津高三模拟)下列图中的实验方案,不能达到相应实验目的的是(　　)。

9.下列除去杂质的操作中,能达到目的的是(　　)。
A.除去CO2中的少量HCl气体:通过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
B.除去苯中的少量溴:加入CCl4萃取后分液
C.除去乙醇中的少量水:加入CaO后蒸馏
D.除去乙烷中的乙烯:通入酸性高锰酸钾溶液中
10.为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:
血液样品试样CaC2O4H2C2O4记录数据
有关反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
若血液样品为15 mL,滴定生成的草酸消耗1 mmol·L-1的KMnO4溶液15.0 mL,则这种血液样品中的含钙量为(　　)。
A.2.5 mmol·L-1
B.1 mmol·L-1
C.0.3 mmol·L-1
D.3.5 mmol·L-1
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.下列溶液中Cl-的物质的量浓度与50 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是(　　)。
A.150 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液
B.75 mL 1.5 mol·L-1氯化钙溶液
C.150 mL 1 mol·L-1氯化钾溶液
D.50 mL 1.5 mol·L-1氯化镁溶液
12.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是(　　)。
选项
实验操作和现象
实验结论
A
取某溶液加入试管中,滴入浓氢氧化钠溶液并加热,试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中含NH4+
B
向海带灰提取液中加入稀硫酸酸化的H2O2,充分振荡后,滴加四氯化碳,振荡静置,下层呈紫红色
海带灰提取液中存在I-
C
纯净的SO2和Cl2分别通过盛有品红溶液的试管,溶液均褪色
SO2和Cl2都有漂白性
D
铁粉中加入过量稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液变为红色
硝酸将铁氧化,生成Fe2+
13.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。
A.1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中含有的ClO-为NA
B.1 mol Fe在1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为3NA
C.常温常压下,32 g O2与O3的混合气体中含有的分子总数小于NA
D.标准状况下,22.4 L HF中含有的氟原子数目为NA
14.下列除杂方案错误的是(　　)。
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓硫酸
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓硫酸
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
15.(2020山东泰安三模)以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是(　　)。

A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)某同学欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制500 mL 0.5 mol ·L-1的稀硫酸。
(1)填写下列操作步骤。
①所需浓硫酸的体积为　　　　。 
②如果实验室有10 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用　　　　 mL量筒量取。 
③将量取的浓硫酸沿内壁慢慢注入盛有约100 mL水的烧杯里,并不断搅拌,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
④待溶液冷却至室温后,将上述溶液沿玻璃棒注入　　　　　　中,并用50 mL蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液注入其中,并不时轻轻振荡。 
⑤加水至距刻度线　　　　　处,改用　　　　　　加水,使溶液的凹液面与刻度线相切。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。  
(2)误差分析:请分析以下错误操作对所配制的溶液浓度的影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①若进行操作⑤定容时,眼睛俯视刻度线,则所配制溶液的浓度将　　　　。 
②转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容导致所配制溶液的浓度　　　　。  
17.(12分)(2020安徽安庆高三检测)某同学利用如图所示实验装置测定常温常压下的气体摩尔体积。根据下列步骤完成实验。

①装配好装置,检查气密性。
②用砂纸擦去镁带表面的氧化物,然后取0.048 0 g的镁带加入仪器a中,分液漏斗内加入足量1 mol·L-1硫酸。
③量气装置中加入适量水,记录量气管读数(读数为0.10 mL)。
④通过分液漏斗向仪器a中加入适量硫酸,使镁带与硫酸充分反应。
⑤当镁带完全反应后,再次记录量气管读数(读数为49.60 mL)。
请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是　　　　,通过分液漏斗向仪器a中加入硫酸的操作是　   　。 
(2)在记录量气管读数时,应注意将　　　　　　　,再　　　　　　　　　　　　,视线与量气管内凹液面最低处相切,水平读数。 
(3)该同学测出此条件下气体摩尔体积为　　　　,测定结果比理论值偏大,可能的原因是　　　　(填字母)。 
A.镁带中氧化膜未除尽
B.镁带含有杂质铝
C.③记录量气管读数时俯视读数
D.镁带完全反应后有残留的未溶固体
(4)与原方案装置相比,有同学设想用装置乙代替装置甲,实验精确度更高。请说明理由: 　　　　　　　　　　。 
18.(12分)Ⅰ.一定质量的液态化合物XY2与标准状况下的一定质量的O2恰好完全反应,反应的化学方程式为XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g),冷却后(各物质状态不变),在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 g·L-1。则:
(1)反应前O2的体积是　　　　。 
(2)化合物XY2的摩尔质量是　　　　　　　　　　。 
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为　　　　　和　　　　　。(写元素符号) 
Ⅱ.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。过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂等。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:
2(CaO2·xH2O)2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为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中的x值为　　　　。 
19.(12分)过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂,广泛应用于农业、医药、日用化工等领域。用低浓度的H2O2溶液和饱和尿素溶液在一定条件下可以合成过氧化尿素。反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。过氧化尿素的部分性质如下:
分子式
外观
热分解温度
熔点
溶解性
CO(NH2)2·
H2O2
白色
晶体
45 ℃
75~85 ℃
易溶于水、有机溶剂
合成过氧化尿素的流程及反应装置图如图:


请回答下列问题。
(1)仪器X的名称是　　　　　　　;X中冷却水从　　　　(填“a”或“b”)口出来。 
(2)该反应的温度控制30 ℃而不能过高的原因是　　　　　　　　　　。 
(3)步骤①宜采用的操作是　　　　(填字母)。 
A.加热蒸发
B.常压蒸发
C.减压蒸发
(4)若实验室制得少量该晶体,过滤后需要用冷水洗涤,具体的洗涤操作是 　　　　　　　　　　。 
(5)准确称取1.000 g产品放入250 mL锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,再加2 mL 6 mol·L-1 H2SO4溶液,用0.200 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗18.00 mL(尿素与KMnO4溶液不反应),则产品中CO(NH2)2·H2O2的质量分数为　　　　;若滴定后俯视读数,则测得的过氧化尿素含量　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。  
20.(12分)某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯。已知有关物质的沸点如下表所示:
物质
甲醇
苯甲酸
苯甲酸甲酯
沸点/℃
64.7
249
199.6
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品。
在圆底烧瓶中加入9.6 mL(密度约为1.27 g· cm-3)苯甲酸和20 mL甲醇(密度约为0.79 g·cm-3),再小心加入3 mL浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)加入碎瓷片的作用是　　　　　　　　;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是　　　　(填字母)。 
A.立即补加
B.冷却后补加
C.不需补加
D.宣布实验失败,重新开始实验
(2)浓硫酸的作用是　　　　　　　　　　　　,混合液体时最后加入浓硫酸的理由是　 　　　　　　　　　　。 
(3)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(部分夹持仪器和加热仪器已略去)。根据有机化合物的沸点最好采用装置　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。 

Ⅱ.粗产品的精制。
(4)苯甲酸甲酯粗产品中含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水,现拟用下列流程进行精制,请根据流程图写出操作Ⅱ的名称:　　　　。 

(5)不能用NaOH溶液代替饱和碳酸钠溶液的原因是 　　　　　　　　　　。 
(6)苯甲酸甲酯的产率是　　　　(结果保留两位有效数字)。 

答案：
1.B　解析:制备乙酸乙酯时,正确的加液顺序是将浓硫酸缓缓加入乙醇中,并用玻璃棒不断搅拌,待混合液冷却后,再加入乙酸,B项错误。
2.C　解析:4.6 g钠为0.2 mol钠,0.2 mol钠与水反应生成的氢气的物质的量为0.1 mol,反应生成的氢氧化钠与铝箔还能反应生成氢气,故与足量水充分反应生成氢气的分子数大于0.1NA,A项错误。己烷在标准状况下是液体,气体摩尔体积不适用,所以无法求其物质的量,含有的共价键的数目也无法确定,B项错误。标准状况下, 11.2 L 12C18O的物质的量为0.5 mol,而1个12C18O分子中含16个中子,故0.5 mol 12C18O中含中子数为8NA,C项正确。7.1 g氯气的物质的量为0.1 mol,而氯气与碱的反应为歧化反应,反应中消耗1 mol Cl2转移1 mol电子,故0.1 mol氯气与碱反应转移0.1NA个电子,D项错误。
3.D　解析:依据反应H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O,草酸为固体,浓硫酸为液体,并且需要加热,因此需要用固体+液体气体的装置,即③为制气装置;CO的摩尔质量为28 g·mol-1,空气的平均摩尔质量为29 g·mol-1,即CO的密度与空气的密度相差不大,因此采用排水法收集CO。还要除去CO2,即用洗气方法除去CO2,连接顺序是③④⑧,D项正确。
4.D　解析:在装置②中H2SO4与Na2S发生复分解反应产生H2S气体,气体进入③中与AgCl悬浊液发生反应产生Ag2S黑色沉淀,从而可证明Ag2S比AgCl更难溶,A项正确。浓硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、红棕色气体NO2、H2O,NaOH溶液吸收NO2气体,变为NaNO3、NaNO2和水,从而防止了大气污染。在HNO3中氮元素为+5价,反应后变为NO2中的+4价,元素化合价降低,得到电子,被还原,从而可证明浓硝酸具有氧化性,B项正确。硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体,SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液中,看到溶液紫红色褪去,可证明SO2具有还原性,C项正确。浓硝酸与Na2CO3在溶液中发生复分解反应产生CO2气体,证明酸性HNO3>H2CO3;但由于浓硝酸具有挥发性,挥发的硝酸蒸气进入装置③中,会发生反应:2HNO3+Na2SiO3H2SiO3↓+2NaNO3,得到酸性:HNO3>H2SiO3;在③中CO2气体也会发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3H2SiO3↓+ Na2CO3,产生白色硅酸沉淀,因此不能证明白色沉淀是哪种物质反应产生,故不能达到实验目的,D项错误。
5.C　解析:1个苯乙烯分子中只含有1个碳碳双键,苯乙烯的分子式为C8H8,52 g苯乙烯的物质的量为0.5 mol,则含碳碳双键数目为0.5NA, A项错误。溶液中存在水电离出的氢离子和氢氧根离子,故1 L 0.5 mol·L-1醋酸钠溶液中阴、阳离子总数目大于NA,B项错误。标准状况下一氯甲烷为气态,1个一氯甲烷分子中含有4个共用电子对,则标准状况下,22.4 L一氯甲烷含共用电子对数为4NA ,C项正确。反应Fe+2Fe3+3Fe2+,若生成3 mol Fe2+,转移2 mol电子,D项错误 。
6.C　解析:1个D216O分子中含有10个质子、10个中子、10个电子,则2 g D216O中含有的质子数、中子数、电子数均为2 g20 g·mol-1×10×NA mol-1=NA,A项正确。设CuO的质量为x,则含铜原子的数目为(x80 g·mol-1+80 g-x160 g·mol-1×2)×NA mol-1=NA,B项正确。在反应2Na+O2Na2O2中,标准状况下5.6 L O2参与反应,转移电子数为5.6 L22.4 L·mol-1×2×NA mol-1=0.5NA,C项错误,符合题意。根据元素质量守恒,500 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液中含C粒子总数:N(CO32-)+N(HCO3-)+N(H2CO3)=0.5 L×2 mol·L-1×NA mol-1=NA,D项正确。
7.B　解析:配制1 000 mL 0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液需Na2CO3·10H2O的质量为0.5 mol·L-1×1 L×286 g·mol-1=143.0 g,A项浓度会偏低。C项因没有洗涤烧杯导致浓度偏低。D项因加水过多导致浓度偏低。
8.D　解析:将闸门与电源负极相连,为外加电流法,可以保护闸门,A项正确。NaHCO3可与SO2发生反应生成CO2,可以除去CO2气体中混有的SO2,B项正确。将产物通入水中可以除去气体中混有的少量杂质气体,再将气体通入酸性高锰酸钾溶液,若变色说明溴乙烷与NaOH反应生成了乙烯气体,C项正确。验证CuSO4对过氧化氢分解的催化作用,应保证两个实验的温度相同,D项错误。
9.C　解析:饱和Na2CO3溶液能与CO2反应,应该选择饱和NaHCO3溶液,A项错误。 因苯与CCl4能互溶,CCl4不能将溴从苯中萃取出来,B项错误。 在混有少量水的乙醇中加入CaO后,水与CaO反应生成Ca(OH)2,然后蒸馏时,乙醇大量挥发,从而除去了乙醇中的少量水,C项正确。 乙烷和乙烯的混合气体通入酸性高锰酸钾溶液中,乙烷与高锰酸钾不反应,乙烯被高锰酸钾溶液氧化,生成的CO2又重新混入乙烷中,不能达到实验目的,D项错误。
10.A　解析:依据Ca2+~CaC2O4、2KMnO4~5H2C2O4可知5Ca2+~2KMnO4;n(KMnO4)=1 mmol·L-1×15.0×10-3 L,c(Ca2+)=1 mmol·L-1×15.0×10-3L×515.0×10-3L×2=2.5 mmol·L-1。
11.BD　解析:50 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1×3=3 mol·L-1。150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,A项不正确。 75 mL 1.5 mol·L-1 CaCl2溶液中c(Cl-)=1.5 mol·L-1×2=3.0 mol·L-1,B项正确。150 mL 1 mol·L-1 KCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,C项不正确。50 mL 1.5 mol·L-1 MgCl2溶液中c(Cl-)=1.5 mol·L-1×2=3 mol·L-1,D项正确。
12.CD　解析:浓氢氧化钠溶液与含有铵根离子的溶液加热反应,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,此气体为氨,原溶液中含有NH4+,A项正确。H2O2具有氧化性,能够把碘离子氧化为碘单质,碘易溶于四氯化碳,下层呈紫红色,因此海带灰提取液中存在I-,B项正确。Cl2通过盛有品红溶液的试管,溶液褪色,真正起漂白作用的是次氯酸,氯气没有漂白作用,C项错误。铁粉与过量稀硝酸反应生成硝酸铁,铁离子与KSCN溶液反应,溶液变为红色,可以说明硝酸将铁氧化,生成Fe3+,D项错误。
13.C　解析:NaClO为强碱弱酸盐,ClO-会水解,使溶液中ClO-的物质的量小于1 L×0.1 mol·L-1,即含有的ClO-数小于NA,A项错误。 根据反应2Fe+3Cl22FeCl3可知铁过量,1 mol Cl2参与反应转移2 mol电子,B项错误。32 g O2的物质的量为32 g32 g·mol-1=1 mol,分子数为NA,相同质量的O3中所含分子数为23NA,则混合气体中所含分子总数小于NA,C项正确。标准状况下HF为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,D项错误。
14.B　解析:CO2会与NaOH溶液反应而CO 不与NaOH溶液反应,所以可用通过NaOH溶液洗气的方法除去CO2,再通过浓硫酸除去水蒸气,A项正确。氢氧化钠溶液与Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,但是氢氧化钠溶液也会与NH4+反应生成弱碱NH3·H2O,不能达到除杂的目的,B项错误。HCl气体极易溶于水,Cl2在饱和食盐水中溶解度很小,所以可以通过饱和食盐水和浓硫酸,通过洗气的方法除去HCl气体,C项正确。Na2CO3灼烧无变化,NaHCO3灼烧会分解生成Na2CO3、H2O和CO2,H2O和CO2以气体形式逸出,所以可通过灼烧除去NaHCO3,D项正确。
15.D　解析:“灼烧”时,由于KOH可与玻璃中的二氧化硅反应,因此灼烧不能在玻璃坩埚中进行,可在铁坩埚中进行,A项错误。 “浸取”时,不能用无水乙醇代替水,因K2MnO4不易溶于乙醇,且“转化”时生成的高锰酸钾与乙醇反应而导致高锰酸钾变质,B项错误。“转化”中CO2与K2MnO4发生反应3K2MnO4+2CO22KMnO4+MnO2↓+2K2CO3,CO2中元素化合价没有变化,不是还原剂,C项错误。由流程可知,“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4,D项正确。
16.答案:(1)①13.6 mL　②20　③使大量的热及时排出,防止液体飞溅　④500 mL容量瓶　⑤1~2 cm　胶头滴管
(2)①偏大　②偏小
解析:(1)①浓硫酸的物质的量浓度c=1 000×98%×1.8498 mol·L-1=18.4 mol·L-1,由稀释公式c1V1=c2V2,求得所需的浓硫酸的体积为13.6 mL。
②根据浓硫酸的体积选用量筒的规格,要本着“大而近”的原则,故要选20 mL量筒。
③因浓硫酸的稀释要放出大量的热,故不断搅拌的目的是使大量的热及时排出,防止液体飞溅。
④配制500 mL溶液需要选用规格为500 mL的容量瓶。
⑤加水到刻度线以下1~2 cm处,应改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面与刻度线相切。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。
(2)①定容时,眼睛俯视刻度线,实际液面偏低,溶液体积偏小,浓度偏大。
②未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶液浓度偏小。
17.答案:(1)锥形瓶　将分液漏斗玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准,缓慢旋转分液漏斗的旋塞,使硫酸缓慢流入锥形瓶,适时关闭旋塞
(2)装置冷却至室温　调节水准管高度,使其液面与量气管中液面相平
(3)24.75 L·mol-1　BC
(4)避免加入硫酸时,液体所占的体积引起的实验误差
解析:(1)仪器a为锥形瓶,操作时将分液漏斗玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准,缓慢旋转分液漏斗的旋塞,使硫酸缓慢流入锥形瓶,适时关闭旋塞。(2)待装置冷却后,再调节水准管高度,使其液面与量气管中液面相平,保持视线与量气管内凹液面最低处相切,即可读数。(3)0.048 0 g镁带的物质的量为0.048 0 g24 g·mol-1=0.002 mol,气体的体积为(49.60 mL-0.10 mL)=49.50 mL=0.049 5 L,此条件下气体摩尔体积Vm=0.049 5 L0.002mol=24.75 L·mol-1。镁带中氧化膜未除尽,生成的氢气的体积偏小,气体摩尔体积偏小,A项错误。镁带中含有杂质铝,导致生成的氢气偏多,气体摩尔体积偏大,B项正确。③记录量气管读数时俯视读数,导致读数偏小,生成的氢气偏多,气体摩尔体积偏大,C项正确。镁带完全反应后有残留的未溶固体,说明镁中含有不反应的杂质,生成的氢气体积偏小,气体摩尔体积偏小,D项错误。(4)用装置乙代替装置甲,避免加入硫酸时,硫酸所占的体积引起的实验误差,可提高实验精确度。
18.答案:Ⅰ.(1)672 mL　(2)76 g·mol-1　(3)C　S
Ⅱ.(1)0.06 mol　(2)①0.56 g　②0.5
解析:Ⅰ.(1)由反应XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g)可知,反应前后气体的体积变化为0,故 V(O2)=672 mL。
(2)由m=ρV得生成物的质量m=0.672 L×2.56 g·L-1≈1.72 g,O2的物质的量n=0.672 L22.4 L·mol-1=0.03 mol,XY2的物质的量为0.01 mol。
所以M(XY2)=1.72 g-0.03mol×32 g·mol-10.01mol=76 g·mol-1。
(3)由Ar(X)2Ar(Y)=316和Ar(X)+2Ar(Y)=76解得:Ar(X)=12,Ar(Y)=32,即X为C,Y为S。
Ⅱ.(1)n(O2)=0.672 L22.4 L·mol-1=0.03 mol,则根据反应的化学方程式可知:
2(CaO2·xH2O)2CaO+O2↑+2xH2O
2 mol 1 mol
n(CaO2·xH2O) 0.03 mol
解得n(CaO2·xH2O)=0.06 mol。
则n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=0.06 mol。
(2)n(CaCO3)=7 g100 g·mol-1=0.07 mol,
①根据钙原子守恒,可知:n(CaO)=0.07 mol-0.06 mol=0.01 mol,
所以m(CaO)=0.01 mol×56 g·mol-1=0.56 g。
②样品中水的质量为:
m(H2O)=5.42 g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42 g-0.06 mol×72 g·mol-1-0.56 g=0.54 g,
所以n(H2O)=0.54 g18 g·mol-1=0.03 mol,
则x=n(H2O)n(CaO2)=0.03mol0.06mol=0.5。
19.答案:(1)球形冷凝管　b　(2)防止H2O2和过氧化尿素分解　(3)C　(4)沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面,静置待水自然流下,重复操作2~3次　(5)84.60%　偏小
解析:(1)仪器X的名称是球形冷凝管;冷凝管中冷却水从下口进入,可以充满冷凝管,冷凝效果好,所以下口a是进水口,上口b是出水口。(2)H2O2和过氧化尿素在温度高时易分解,为防止H2O2和过氧化尿素分解,所以需要温度控制为30 ℃而不能过高。(3)加热易导致H2O2和过氧化尿素分解,所以需要减压蒸发、冷却结晶、过滤得到产品。(4)晶体洗涤方法:沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面,静置待水自然流下,重复操作2~3次。(5)已知尿素与KMnO4溶液不反应,发生的反应为5H2O2+2KMnO4+3H2SO48H2O+2MnSO4+K2SO4+5O2↑,
5H2O2~2KMnO4
5 2
n 0.200 0 mol·L-1×0.018 L
则n=0.009 mol ,所以CO(NH2)2·H2O2为0.009 mol,其质量为0.009 mol×94 g·mol-1=0.846 g。
所以产品中CO(NH2)2·H2O2的质量分数为0.846 g1.000 g×100%=84.60%;若滴定后俯视读数会导致溶液体积偏小,则导致测得过氧化尿素的质量分数偏小。
20.答案:(1)防止暴沸　B　(2)催化剂、吸水剂　浓硫酸密度较大,且与苯甲酸、甲醇混合放出大量热量,甲醇易挥发　(3)乙　(4)蒸馏　(5)氢氧化钠是强碱,会促进苯甲酸甲酯的水解,导致产品损失　(6)65%
解析:(1)反应需要加热,则加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是冷却后补加。
(2)酯化反应中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂;因为浓硫酸的密度较大,且与其他液体混合时放出大量的热,先放入浓硫酸容易使甲醇挥发,所以混合液体时最后加入浓硫酸。
(3)从三者的沸点可知甲醇易挥发,所以挥发的甲醇需冷凝回流到反应器中,甲、丙装置都不能达到此目的,乙图可以,所以应选择装置乙。
(5)不能用氢氧化钠代替碳酸钠,因为氢氧化钠的碱性太强,强碱性条件下酯易水解,导致产率降低。
(6)已知苯甲酸的质量=9.6 mL×1.27 g·cm-3=12.2 g,甲醇的质量=20 mL×0.79 g·cm-3=15.8 g,根据化学方程式理论上应制得苯甲酸甲酯13.6 g,所以苯甲酸甲酯的产率为8.84 g13.6 g×100%=65%。