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第二章《海水中的重要元素——钠和氯》测试题2023-2024学年高一上学期人教版(2019)化学必修一
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这是一份第二章《海水中的重要元素——钠和氯》测试题2023-2024学年高一上学期人教版(2019)化学必修一,共23页。
第二章《海水中的重要元素——钠和氯》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列关于氯水的叙述中,正确的是
A.新制氯水中有3种分子,有4种离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气
C.向新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象
D.新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色
2.下列说法正确的是
A.有色的鲜花在干燥的氯气中会褪色,说明氯气有漂白性
B.卤素单质与氢气反应生成的卤化氢中,碘化氢最稳定
C.FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
D.次氯酸钠的水溶液在低温下分解速度比较缓慢,比次氯酸稳定得多
3.实验室欲配制1.00mol·L-1的NaCl溶液80mL。下列说法正确的是( )
A.选用100mL容量瓶,并用蒸馏水洗净后烘干
B.用托盘天平称取5.85gNaCl固体倒入烧杯中溶解
C.定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏高
D.摇匀、静置后发现凹液面低于刻度线1~2mm,用胶头滴管加水至刻度线相平即可
4.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是( )
A.SiO2是酸性氧化物,但不能直接与水反应生成H2SiO3
B.常温下浓硝酸与铝不反应,可用铝制容器存放浓硝酸
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.Na2O2能与CO2反应产生O2,可用作呼吸面具的供氧剂
5.同温同压下,等体积的两容器内分别充满由、、三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,两容器含有的
A.分子数和气体质量均不同 B.分子数和电子数均相同
C.质子数和中子数均相同 D.分子数、原子数和中子数均相同
6.下列关于物质的量的叙述,正确的是
A.1mol任何物质都含有个分子
B.中含有约个碳原子
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
D.1molH含有个电子
7.在 25℃、101kPa 时,a g 相对分子质量为 M 的某物质溶解到 V L 水中,此时测得溶液的密度 为 c g·cm-3,则该溶液的物质的量浓度是(已知 25℃、101kPa 时,水的密度为 0.997 g·cm-3)
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
8.甲、乙两个烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液,向其中分别通入不同量的CO2,再向所得溶液中分别滴加相同浓度的稀盐酸至过量,甲、乙两个烧杯中产生CO2的质量与加入盐酸的体积关系如图I、II所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):
则下列分析正确的是
A.I图O点对应溶液中的溶质为Na2CO3
B.II图a~b段离子方程式为2H++CO=CO2↑+H2O
C.两烧杯中产生的CO2质量不同
D.II图O点对应溶液中的溶质质量之比为m(Na2CO3):m(NaHCO3)=53:42
9.448 mL 某气体在标准状况下的质量为 1.28 g,该气体的摩尔质量约为。
A.46 g·mol -1 B.44 g·mol -1 C.64 g·mol -1 D.32 g·mol -1
10.下列叙述正确的是
A.标准状况下,1L HCl和1LH2O的物质的量相同;
B.28g CO的体积为22.4L;
C.两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
D.同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大;
11.实验室配制1mol·L-1 的盐酸220mL,下列不需用的仪器是
A.250 mL容量瓶 B.胶头滴管 C.烧杯 D.电子天平
12.下列说法不正确的是
A.28g和CO混合气体中的分子数一定为
B.3.36L和混合气体的物质的量一定为0.15mol
C.分子数为的和混合气体的物质的量为0.5mol
D.含1mol氧原子的和混合气体的质量为16g
二、非选择题(共10题)
13.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后用于防疫消毒。回答下列问题:
(1) NaClO的摩尔质量为 ,其中氯元素的化合价为 。
(2)“84 消毒液”与“洁厕灵”(主要成分为盐酸)一起使用会产生有毒的气体,该反应的离子方程式为 。
______=______+______。
(3)某消毒小组用4mol/L NaClO溶液配制1L 0.04mol/L NaClO溶液,需用量筒取4mol/L NaClO溶液的体积为 mL。
(4)实验室用密度为1.25,质量分数36.5%的浓盐酸配制0.5mol/L的盐酸480mL。
①配制此0.5mol/L的盐酸时,有以下实验操作步骤,填写下列空白:
A.用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶
B.在烧杯中加入少量蒸馏水,再用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿烧杯内壁缓缓加入烧杯中,并用玻璃棒不断搅动,使其混合均匀
C.将稀释后的盐酸溶液沿玻璃棒注入 mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,摇匀
E.改用 加蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加蒸馏水,直到液面接近刻度线 处
②现用0.5mol/L盐酸溶液溶解6.5克Zn,至少需要 mL该盐酸溶液,反应生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
14.⑴同温同压下,同体积的H2和CO2物质的量之比为 ,原子个数之比为 ,质量比为(最简整数比) 。
⑵用化学用语表示下列过程:
用离子方程式表示铝粉与氢氧化钠溶液的反应
用化学方程式表示铁和水蒸气的反应,并用双线桥标出电子转移的方向和数目
用离子方程式表示钠与水的反应,并用单线桥标出电子转移的方向和数目
15.(1)同温同压下,有两瓶体积相等的CO和CO2,这两种气体中所含的分子数目之比为 ,质量比为 。
(2)在Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+ 2H2O反应中,
① 是氧化剂。
②用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目。
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+ 2H2O
③若有2.4mol的H2SO4参与反应,生成标况下的二氧化硫气体 L,转移电子的数目为 。(NA表示阿伏伽德罗常数的值)
16.一氧化二氯(Cl2O)是一种氯化剂和氧化剂,黄棕色具有强烈刺激性气味,有毒,高温下易分解,它易溶于水(1体积:100体积),是一种酸性氧化物,遇有机物易燃烧或爆炸。利用如图装置可制备少量Cl2O。
已知Cl2O的部分性质如表:
熔点
沸点
制备方法
-120.6℃
2.0℃
2HgO+2Cl2=Cl2O+HgCl2·HgO
回答下列问题:
(1)装置甲中仪器B的名称是 。
(2)装置丙的集气瓶中盛有的试剂是 。
(3)装置甲的作用是为该制备反应提供Cl2,写出该装置中制备Cl2的离子方程式: 。
(4)装置丁中通入的空气要提前干燥的原因是(用化学方程式表示) 。
(5)装置戊中采用18℃~20℃水浴而不采用更高温度的原因是 。
(6)氨的沸点为-33.4℃,熔点为-77.7℃,则装置己中收集到的产物为 (填“固体”“液体”或“气体”)物质。若实验开始前称量装置戊中的玻璃丝与HgO的混合物的质量为ag,实验结束后玻璃丝及其附着物的质量为bg,则制备的Cl2O为 mol。
(7)尾气中的有毒气体成分是 ,可用 吸收除去(均填写化学式)
17.如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。
回答下列问题:
装置A中,仪器a中盛放的试剂为 ,反应的化学方程式: 。
当气流通过一段时间后,装置B中溶液的pH值 填“>”“<”或“=”,写出与水反应的化学方程式 。
当有少量气流通过后,观察到装置C中的溶液变为 色。
当气流持续通过时,装置D中干燥的有色布条能否褪色?为什么? 。
装置E的作用是 ,并写出该反应的化学方程式: 。
写出氯气与石灰乳制取漂白粉的化学方程式: 。
18.作为高中生,学会利用我们课堂上学到的知识来解决生活中的一些问题,是我们学习的重要目的之一、某中学的化学实验兴趣小组,一行四人,利用实验室老师提供的基本仪器和药品,自行购置了鸡蛋,食醋等生活用品,进行了如下探究。
I.甲同学老家在山西,对儿时在家乡品尝到的山西老陈醋的滋味记忆犹新,而今总是觉得超市买到的醋不如儿时的味道,查阅相关资料后,得知以下信息:
①醋分两种,酿造醋和配制醋。正宗的老陈醋必须经长久时间酿造才得此美味,市场上多充斥着工业醋酸加水勾兑的配制醋。
②酿造醋国家标准为醋酸含量必须大于3.50g/100mL,而配制醋国家标准仅为1.50g~3.50g/100mL。
③在老师的帮助下,测定了超市购买的食醋中,醋酸的物质的量浓度为0.75mol/L。
(1)请帮助甲同学计算从超市购买的食醋中醋酸含量为 g/100mL,属于 醋(填“酿造”或“配制”,醋酸的化学式为CH3COOH)。
(2)请写出醋酸与鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)反应的离子方程式 。
II.如图是该学校化学实验室浓盐酸试剂标签上的部分内容。乙同学现用该浓盐酸配制100mL 1mol•L﹣1的稀盐酸。可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平;⑦玻璃棒。请回答下列问题:
(3)配制稀盐酸时,还缺少的仪器有 。
(4)经计算,配制100mL1mol•L﹣1的稀盐酸需要用量筒量取上述浓盐酸的体积为 mL。
(5)对所配制的稀盐酸进行测定,发现其浓度小于1mol•L﹣1,引起误差的原因可能是_______。
A.定容时俯视容量瓶刻度线
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线
III
(6)丙同学对课堂上学到的胶体的相关知识产生了浓厚兴趣。他利用买来的鸡蛋的蛋清配制成溶液,用激光笔照射溶液,在垂直于光束的方向上观察到鸡蛋清溶液中有一条光亮的通路,此现象称为 。
(7)向所得Fe(OH)3胶体中逐滴滴加硫酸溶液,现象为 。
19.回答下列问题
(1)0.5 mol的H2O所含有的氢原子个数为 个,所具有的质量为 g。
(2)标准状况下,44.8 L的氧气的质量为 g,氧气分子个数 个。
(3)1 L 0.1 mol/L的Na2SO4溶液中,Na+数目为 个,所含硫酸钠溶质的质量为 g。
20.(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮,分子数之比为 ;氧原子数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
(2)标准状况下,1.7g氨气的体积是 ,与其含有相同数目氢原子的硫化氢的体积是 。
(3)某气体氧化物的化学式为RO2,标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
21.硫酸是化学工业中的重要原料,至2010年我国已成为全球硫酸产能最高、产量最大的国家。
(1)18.4mol/L(质量分数0.98,密度1.84g/cm3)浓硫酸是常用的干燥剂,用于吸收潮湿气体中的水蒸气。当浓硫酸浓度降到16 mol/L(密度1.8g/cm3)以下时,则失去干燥能力。
①16 mol/L的硫酸的质量分数为 (保留两位小数,下同)。
②50mL质量分数为0.98的浓硫酸作为干燥剂时,最多可吸水 g。
(2)将铁粉与硫粉在隔绝空气条件下反应所得的固体M 9.920 g,与足量稀硫酸反应,收集到气体2.688 L(换算到标准状况),质量为3.440 g。则固体M的成分为
(写化学式),其中铁元素与硫元素的质量比为 。
(3)当代硫酸工业大多用接触法制硫酸(设空气中氧气的体积分数为0.20)。
①为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为 。
②将①中的炉气经净化除尘后直接送入接触室,流量为1.00m3/s,从接触室导出气体的流量为0.95m3/s(同温同压下测定),则SO2的转化率为 %。
(4)接触法制硫酸排放的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2(循环利用)和混合铵盐。为测定此铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果如下:
铵盐质量为10.000 g和20.000 g时,浓硫酸增加的质量相同;
铵盐质量为30.000 g时,浓硫酸质量增重0.680 g;
铵盐质量为40.000 g时,浓硫酸的质量不变。
①计算该混合盐中氮元素的质量分数 ;
②计算上述氢氧化钠溶液的物质的量浓度 。
22.(Ⅰ)无机盐A是医学上常用的镇静催眠药,由两种元素组成。将其溶于水,通入适量黄绿色气体B,然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置,溶液分层,下层液体呈橙红色。分液后取上层溶液,经元素分析,溶质为漂白粉的主要成分之一,往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
(1)无机盐A中阳离子的结构示意图 。
(2)工业上制取漂白粉的化学反应方程式 。
(3)CO2和NH3两气体中,应该先通入溶液中的是 (填化学式),写出制备E和F的离子反应方程式
(Ⅱ)某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)﹤908 g·mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验。
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。
②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子
请回答如下问题:
(4)写出B分子的电子式 。
(5)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为 。
(6)X的化学式是 ,在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为 。
(7)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是大气主要成分之一),写出一个可能的化学反应方程式 ,设计一个实验方案探究 红色固体的成分 。
参考答案:
1.A
A.氯水中含有水分子,次氯酸分子,氯气分子,氢离子,氯离子,氢氧根离子,次氯酸根离子,故正确;
B.新制的氯水中有次氯酸,在见光的条件下分解生成盐酸和氧气,故错误;
C.新制氯水中有盐酸,与硝酸银反应生成氯化银沉淀,故错误;
D.新制氯水中有次氯酸,能使干燥的有色布条褪色,故错误。
故选A。
【点睛】掌握氯水中的成分和性质。有氯气和水和盐酸和次氯酸。氯气有颜色,有强氧化性,盐酸有酸性,次氯酸有强氧化性和漂白性。
2.D
A.有色的鲜花在干燥的氯气中会褪色,是因为氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,A错误;
B.F是非金属性最强,卤素单质与氢气反应生成的卤化氢中,碘化氢最不稳定,氟化氢最稳定,B错误;
C.FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,由于氯气也能氧化亚铁离子,因此不能说明氯水中含有HClO,C错误;
D.次氯酸钠属于钠盐,水溶液在低温下分解速度比较缓慢,次氯酸见光易分解,因此比次氯酸稳定得多,D正确;
答案选D。
3.C
A. 配制1.00mol·L-1的NaCl溶液80mL,选用100mL容量瓶,并用蒸馏水洗净后即可使用,有少量蒸馏水对实验无影响,容量瓶是精密仪器,不可烘干,A错误;
B. 托盘天平精确到0.1,无法称取5.85g氯化钠固体,B错误;
C. 定容时俯视刻度线,所配溶液体积偏小,由可知,导致所配溶液浓度偏高,C正确;
D. 摇匀、静置后发现凹液面低于刻度线1~2mm,为正常现象,液体残留在瓶颈处,不需要再加水,D错误;故答案为:C。
4.B
A.SiO2属于酸性氧化物,难溶于水,且不与水反应生成H2SiO3,故A说法正确;
B.铝与浓硝酸发生钝化反应,阻碍反应的进行,可用铝制容器存放浓硝酸,故B说法错误;
C.氯气与碱反应生成次氯酸盐和氯化物,次氯酸盐可以作消毒剂,故C说法正确;
D.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,可用作呼吸面具的供氧剂,故D说法正确。
5.D
根据阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体所含分子数相同,即14N18O和13C18O的分子数相同;14N18O、13C18O分子都是双原子分子,则原子数也相同;分子14N18O、13C18O的中子数分别是14-7+18-8=17、13-6+18-8=17,则中子数也相同;分子14N18O、13C18O中质子数分别为15、14,所以其质子数不同,电子数=质子数,则电子数也不相同;二者物质的量相同,但由于摩尔质量不同,则质量也不相同,综上所述,两容器含有的分子数、原子数和中子数均相同,D项正确;
答案选D。
6.B
A.物质不都是由分子构成的,有些物质是由分子构成的(例如水、硫酸等),有些物质是由离子构成的[例如NaCl、Ca(OH)2等],还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等),1mol任何物质不一定都含有6.02×1023个分子,故A不符合题意;
B.12C是由原子构成的,阿伏加德罗常数的精确值是0.012kg12C中含有的原子数,近似值约为6.02×1023个碳原子,故B符合题意;
C.“2mol氢和1mol氧”没有指明粒子的种类,故C不符合题意;
D.1个氢原子中含有1个电子,则1molH含有1×6.02×1023=6.02×1023个电子,故D不符合题意;
答案选B。
7.C
由题意可知某物质的物质的量为mol,溶液的质量为(ag+V×103mL×0.997 g·cm-3)=(a+997V)g,溶液的体积为×10—3L/mL=×10—3L,则物质的量浓度为=mol/L,故选C。
8.D
结合H+的能力:,碳酸钠与盐酸的反应分步进行。
A.I图O点开始放出二氧化碳气体,所以对应溶液中的溶质为NaHCO3,故A错误;
B.II图a~b段放出二氧化碳气体,所以离子方程式为H++HCO=CO2↑+H2O,故B错误;
C.两烧杯中发生H++HCO=CO2↑+H2O反应消耗盐酸的体积相等,所以产生的CO2质量相同,故C错误;
D.II图,Oa段发生反应H++CO= HCO,a~b段发生反应H++HCO=CO2↑+H2O,两段消耗盐酸的体积比为1:2,所以O点对应溶液中n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:1,质量之比为m(Na2CO3):m(NaHCO3)=53:42,故D正确;
选D。
9.C
标准状况下448 mL气体的物质的量为,因此该气体的摩尔质量为,C正确;
答案为C。
10.D
A.标准状况下,HCl为气体,而H2O不是气体,二者体积相等,它们物质的量不相等,故A错误;
B.28g CO为1mol,不是标况下,CO的体积不一定为22.4L,故B错误;
C.标况下,两种物质不一定都是气体,它们物质的量相等,占有的体积不一定相等,故C错误;
D.在同温同体积时,气体压强与物质的量成正比,则气体物质的物质的量越大,压强越大,故D正确;
故选D。
11.D
实验室没有220mL规格的容量瓶,配制220毫升的盐酸溶液需要250mL容量瓶,是通过浓盐酸稀释的方法进行,故只需要使用250毫升的容量瓶,量筒,烧杯 ,玻璃棒,胶头滴管等,不需要电子天平,所以选D。
12.B
A.和CO的摩尔质量均为,28g和CO的混合气体的物质的量为1mol,其分子数为,故A正确,但不符合题意;
B.由于温度与压强未确定,故3.36L和混合气体的物质的量不一定为0.15mol,故B错误,符合题意;
C.由可知,分子数为的和混合气体的物质的量为0.5mol,故C正确,但不符合题意;
D.由可知含1mol氧原子的和混合气体的质量为16g,故D正确,但不符合题意;
故选:B。
13. 74.5g/mol +1 ClO- +Cl- +2H+ = Cl2↑+H2O 10 500 胶头滴管 1~2cm 400 22.4
(1)当质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,则NaClO的摩尔质量为74.5g/mol,其中氯元素的化合价为+1;
(2)NaClO与盐酸反应生成氯气和水,该反应的离子方程式为ClO- +Cl- +2H+ = Cl2↑+H2O;
(3)设需要4mol/L NaClO溶液的体积为VmL,溶液稀释前后,溶质物质的量不变,则有4mol/L×V=1L× 0.04mol/L,解得V=10mL;
(4)①配制一定物质的量浓度的盐酸的步骤为:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶,故正确的操作顺序为BCAFED;
C. 实验要配制480mL盐酸,但是实验室没有480mL的容量瓶,因此应将稀释后的盐酸溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中;F. 定容时,继续往容量瓶内小心加蒸馏水,直到液面接近刻度线1~2cm处;E. 改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切;
②6.5克Zn的物质的量为,盐酸与锌反应的方程式为,则有:,则溶解0.1molZn需要含有0.2mol溶质的盐酸,则需要 0.5mol/L盐酸溶液的体积为,反应生成的氢气的物质的量为0.1mol,在标准状况下的体积为0.1L×22.4L/mol=22.4L。
14. 1∶1 2∶3 1∶22 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(1)根据阿伏加德罗定律可以知道;同温同压下等体积的H2和CO2的物质的量相同,根据分子组成判断原子个数之间的关系,根据物质的量和相对分子质量计算质量关系;
(2)铝粉与氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气;铁和水蒸气的反应,生成四氧化三铁和氢气;方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;根据氧化还原反应规律分析电子转移情况;钠与水的反应生成氢氧化钠和氢气:2Na+2H2O=2Na++20H-+H2↑,根据氧化还原反应规律分析电子转移情况。
(1)根据阿伏加德罗定律可以知道:同温同压下等体积的H2和CO2的物质的量相同,则物质的量之比为1∶1;1个氢气分子中含有2个原子,1个二氧化碳分子中含有3个原子,则原子个数之比为2:3;氢气的相对分子质量为2,二氧化碳的相对分子质量为44,则相同物质的量的两种气体的质量之比为2:44=1:22;
答案是: 1∶1,2∶3,1∶22;
(2)铝粉与氢氧化钠溶液的反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;铁和水蒸气的反应,生成四氧化三铁和氢气;方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;水中的氢元素由+1价降低到氢气中0价,4mol4H2O(g)完全反应转移8mol电子;所以用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目如下:;钠与水的反应生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++20H-+H2↑;钠由0价升高到+1价,所以2moNa完全反应转移电子2mol,用单线桥标出电子转移的方向和数目如下:;
答案是:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑; ;。
15. 1:1 7:11 浓硫酸 26.88L 2.4NA(或者1.4448×1024)
(1)同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子;因此两瓶体积相等的CO和CO2,气体的物质的量相等,物质的量之比等于气体的分子数之比,因此两种气体中所含的分子数目之比为1:1;由于气体的物质的量相等,所以气体质量之比等于气体摩尔质量之比:28:44=7:11;正确选项:1:1; 7:11。
(2)①Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+ 2H2O中,铜元素的化合价由0价→+2价,失电子被氧化,硫元素的化合价由+6价→+4价,所以硫酸得电子作氧化剂,浓硫酸做氧化剂;正确答案:浓硫酸。
②铜失电子数:2-0=2,硫酸得电子数:6-4=2,该反应中转移电子数是2,用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为: ,正确答案。
③该反应中有一半的硫酸是氧化剂,一半的硫酸起酸的作用,所以若有的参与反应,则被还原的的物质的量是,由此可以知道生成标况下的二氧化硫气体的体积为;该反应转移电子2mol电子,消耗浓硫酸2mol,现的参与反应,转移电子2.4 mol,电子的数目为2.4NA 或1.4448×1024;正确答案:26.88L; 2.4NA (或者1.4448×1024)。
点睛:阿伏伽德罗定律:研究的范围为气体,同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子,也就是说气体的物质的量相等,气体所含分子数相等,但是原子数不一定相等。
16.(1)圆底烧瓶
(2)浓硫酸
(3)2Cl-+4H++MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O
(4)Cl2O+2H2O=2HClO
(5)温度过高Cl2O分解
(6) 液体
(7) Cl2、Cl2O NaOH溶液
甲中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,乙中用饱和食盐水除氯化氢,丙中用浓硫酸干燥氯气,丁中通入干燥空气与纯净而干燥的氯气混合,装置戊用来制取Cl2O,并在己中收集产物,可选用氢氧化钠溶液来吸收多余的有毒气体,防止污染大气,以此解答该题。
(1)
装置甲中仪器B的名称圆底烧瓶;
(2)
制备的氯气中有杂质HCl、水蒸气,丙装置盛有浓硫酸除去水蒸气;
(3)
题中用MnO2与浓硫酸加热制取氯气,故制备Cl2的离子方程式2Cl-+4H++MnO2 Cl2↑+Mn2++2H2O;
(4)
Cl2O是酸性氧化物、能与水反应生成次氯酸,则装置丁中通入的空气要提前干燥的原因是Cl2O+2H2O=2HClO;
(5)
水浴的原因是因为温度不能太高也不能太低,温度太低反应速率太慢,温度过高Cl2O分解;
(6)
Cl2O的熔点-120.6℃、沸点为2.0℃,氨的沸点为-33.4℃,熔点为-77.7℃,则液氨可使Cl2O液化,则装置己中收集到的产物为液体;根据Cl2O的制备原理2HgO+2Cl2=Cl2O+HgCl2·HgO,运用差量法:每生成1mol Cl2O,反应前后固体质量增加(142-87)g=55g,设制备的Cl2O 的物质的量为x mol,则 ,解得x= ;
(7)
结合题目中的信息可知尾气中含有空气、Cl2、Cl2O,其中后两者有毒;这两种有毒气体均能被碱液NaOH吸收。
17. 浓盐酸 < 蓝 能,因为湿润的氯气有漂白性 吸收多余的氯气
浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应放出氯气,结合氯气和次氯酸的性质分析解答。
(1)仪器a为分液漏斗,用来盛放反应的浓盐酸,利用分液漏斗将浓盐酸滴入烧瓶中加热反应;浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑;故答案为:浓盐酸;MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑;
(2)氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,Cl2+H2O=HCl+HClO,因此溶液呈酸性,pH<7,故答案为:<;Cl2+H2O=HCl+HClO;
(3)装置C中通过氯气会发生氧化还原反应,氯气氧化碘离子为碘单质,反应离子方程式为:Cl2+2I -=2Cl-+I2,碘单质遇到淀粉变蓝色,故答案为:蓝色;
(4)经过碘化钾溶液的氯气为湿润的氯气,能够使干燥的有色布条褪色,起漂白作用的是次氯酸,故答案为:能,湿润的氯气有漂白性;
(5)氯气是污染性气体,不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O, 故答案为:吸收多余的氯气;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(6)氯气和石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
18.(1) 4.50 酿造
(2)2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO﹣+CO2↑+H2O+Ca2+
(3)100mL容量瓶
(4)8.5
(5)CD
(6)丁达尔效应
(7)开始产生红褐色沉淀,后沉淀溶解
配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时,需经过计算、量取、溶解、转移、定容五个步骤,且需保证按精确计算量取的盐酸全部转移入容量瓶、溶液的体积等于容量瓶的规格。
(1)
从超市购买的食醋中醋酸的物质的量浓度为0.75mol/L,则醋酸含量为=4.50g/100mL;因为醋酸含量大于3.50g/100mL,所以属于酿造醋。答案为:4.50;酿造;
(2)
醋酸与鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)发生复分解反应,生成醋酸钙、二氧化碳等,离子方程式:2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO﹣+CO2↑+H2O+Ca2+。答案为:2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO﹣+CO2↑+H2O+Ca2+;
(3)
配制稀盐酸时,按配制的五个步骤分析,还缺少的仪器有:100mL容量瓶。答案为:100mL容量瓶;
(4)
浓盐酸的物质的量浓度为mol/L=11.8mol/L,配制100mL1mol•L﹣1的稀盐酸需要用量筒量取上述浓盐酸的体积为≈8.5mL。答案为:8.5;
(5)
A.定容时俯视容量瓶刻度线,则所配溶液的体积偏小,浓度偏大;
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,对溶质的物质的量、溶液的体积都不产生影响,所配溶液的浓度不变;
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质有损失,所配溶液中溶质的物质的量减小,物质的量浓度偏小;
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线,所配溶液的体积偏大,浓度偏小;
故选CD。答案为:CD;
(6)
用激光笔照射鸡蛋清溶液,在垂直于光束的方向上观察到鸡蛋清溶液中有一条光亮的通路,此现象称为丁达尔效应。答案为:丁达尔效应;
(7)
向所得Fe(OH)3胶体中逐滴滴加硫酸溶液,先使胶体发生凝聚,再溶解氢氧化铁沉淀,现象为:开始产生红褐色沉淀,后沉淀溶解。答案为:开始产生红褐色沉淀,后沉淀溶解。
【点睛】选择容量瓶时,一定要标明规格。
19. NA 9 64 2NA 0.2NA 14.2
(1)0.5 mol的H2O所含有的氢原子物质的量为0.5mol×2=1mol,则氢原子个数为NA个,0.5mol的H2O所具有的质量为0.5mol×18g/mol=9g;
(2)标准状况下,44.8L的氧气的物质的量为,则质量为2mol×32g/mol=64 g,氧气分子个数2NA个;
(3)1 L 0.1 mol/L的Na2SO4溶液中,Na+的浓度为0.2 mol/L,Na+的物质的量为0.2mol/L×1L=0.2mol,则Na+数目为0.2NA个,所含硫酸钠溶质的物质的量为0.1mol/L×1L=0.1mol,质量为0.1mol×142g/mol=14.2g。
20. 5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4 2.24 L 3.36 L 64g/mol 32
(1)根据n===计算;
(2)根据n===计算标况下氨气的体积,含有氢原子数目相同,说明二者含有氢原子的物质的量相等,据此计算出硫化氢的物质的量,然后根据V=nVm计算出标况下氯化氢的体积;
(3)根据n=计算出1.28g该氧化物的物质的量,然后根据M=计算该氧化物的摩尔质量,从而可知该氧化物的相对分子量,结合分子组成计算出R的原子量;
(1)SO2、CO、NO质量之比为16:7:6,则根据n=,可知SO2、CO、NO的物质的量之比n(SO2):n(CO):n(NO)=::=5:5:4,由于n=,所以三种气体的分子数之比N(SO2):N(CO):N(NO)=5:5:4,根据物质分子中含有的O原子数关系可知,三种物质分子中所含氧原子数之比为10:5:4,结合n=,可知在相同条件下三种气体的体积之比为5:5:4;
(2)1.7gNH3的物质的量n==0.1mol,其中标准状况下的体积V=n·Vm=0.1mol×22.4L/mol=2.24 L;
0.1mol NH3中含有0.3mol氢原子,与0.15mol H2S含有相同数目的氢原子,则H2S气体在标准状况下体积V=n·Vm=0.15mol×22.4 L/mol=3.36 L;
(3)标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量n===0.02 mol,该气体的摩尔质量M==64g/mol,则气体的相对分子质量是64,R的相对原子质量为:64-16×2=32。
【点睛】本题考查阿伏伽德罗定律及推论、物质的量的综合应用,明确物质的量与其它物理量之间的关系为解答关键,试题计算时涉及物质的量的有关计算公式及有关概念的含义,充分考查了学生的化学计算能力。
21. 0.87 11.6 FeS、Fe 21:10 0.11 92.5% 14.56% 4.64mol/L
(1)①根据c=可知,密度1.8g/cm3、浓度为16mol/L的硫酸的质量分数==0.87;
答案为:0.87;
②令吸收水的质量为mg,根据稀释前后溶质硫酸的质量不变,则:50mL×1.84g/mL×0.98=(50mL×1.84g/mL+mg)×0.87,解得m=11.6;
故答案为:11.6;
(2)收集到气体2.688 L,质量为3.440 g,则气体的摩尔质量==28.67,故气体为H2S与H2的混合气体,则固体M的成分为FeS、Fe,令FeS、Fe的物质的量分别为xmol、ymol,则生成H2S为xmol、生成H2为ymol,故88x+56y=9.920,34x+2y=3.440g,解得x=0.1,y=0.02;所以铁元素与硫元素的质量之比为:(0.1+0.02)×56:0.1×32=21:10;
故答案为:FeS、Fe;21:10;
(3)①发生反应:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,设生成8molSO2,则参加反应的氧气11mol,实际通入的O2为(1+40%)×11mol=15.4mol,所以空气中氮气为4×15.4mol=61.6mol,剩余氧气为15.4mol-11mol=4.4mol,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为=0.11;
故答案为:0.11;
②接触室中发生反应:O2+2SO2=2SO3,设进入接触室的气体体积为1L,由流量关系可知,从接触室导出气体为0.95L,气体体积减小量=1L-0.95L=0.05L,由方程式可知有2体积二氧化硫反应,气体总体积减小1体积,故参加反应的二氧化硫为0.05L×2=0.1L,进入接触室的气体中体SO2的积为1L×=L,故二氧化硫的转化率=×100%=92.5%;
故答案为:92.5%;
(4)混合铵盐为NH4HSO4、(NH4)2SO4,氢氧根先与氢离子反应,再与铵根离子反应,若铵盐质量为10.000g和20.000g时,浓硫酸增加的质量相同,说明加入10g铵盐时,氢氧化钠过量,20g时氢氧化钠不足;若铵盐质量为30.000g时,浓硫酸质量增重0.680g,说明只有部分铵根离子参加反应;若铵盐质量为40.000g时,浓硫酸的质量不变,说明氢氧化钠不足,没有与铵根离子反应生成氨气,
设50.00mLNaOH溶液含有NaOH为amol,10.000 g混合盐完全反应,假设其中NH4HSO4为xmol,(NH4)2SO4为ymol,由二者质量之和可得:115x+132y=10;10.00 g时铵盐不足,由N守恒知n(NH3)=x+2y,20.00 g时铵盐已经过量,NH4HSO4为2xmol,(NH4)2SO4为2ymol,则:H++OH-=H2O,NH4++OH-= NH3+H2O,n(NH4+)=n(OH-)=(a-2x);由于10.00 g和20.00 g铵盐产生的氨气一样多,n(NH3)=x+2y=a-2x;30.00 g时铵盐过量,NH4HSO4为3xmol,(NH4)2SO4为3ymol,则n(NH3)==0.04mol,则:H++OH-=H2O,NH4++OH-= NH3+H2O,n(NH4+)=n(OH-)=(a-3x);所以a-3x=0.04;联立方程,解得a=0.232,x=0.064,y=0.02;
①该混合盐中氮元素的质量分数=×100%=14.56%,
②上述氢氧化钠溶液的物质的量浓度==4.64mol/L;
答:①该混合盐中氮元素的质量分数为14.56%;
②上述氢氧化钠溶液的物质的量浓度为4.64mol/L。
22.(1)
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3) NH3 2NH3+CO2+Ca2++H2O=CaCO3+2
(4)
(5)3Cu2O+14H++2=Cu2++2NO↑+7H2O
(6) Cu4(OH)6SO4 Cu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑
(7) 3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O或6CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O 色固体的成分可能是Cu或Cu2O,或Cu与Cu2O混合物。准确称取一定量的红色固体,在NH3气流中加热至恒重后,如式样无失重,则为Cu;如加热后失重,根据失重的量在试样总质量中的比例,即可推断出试样为Cu2O,或Cu与Cu2O混合物。(或其他合理答案)
I.无机盐A是医学上常用的镇静催眠药,由两种元素组成。将其溶于水,通入适量黄绿色气体B,应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置,溶液分层,下层液体呈橙红色,则A含溴元素,分液后取上层溶液,经元素分析,溶质为漂白粉的主要成分之一,则A含钙元素,往此溶液通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。综上分析,A为CaBr2,B为Cl2, E为CaCO3,F为NH4Cl;
II. 常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子,说明是水,水和A结合生成D,与氯化钡生成白色沉淀,说明A为三氧化硫,生成D为硫酸,E为硫酸钡,23.3克硫酸钡的物质的量为0.1摩尔,则A为0.1摩尔三氧化硫,红色固体和硫酸反应生成蓝色溶液I,则I为硫酸铜,红色固体中有铜元素,红色固体H为铜,质量为12.8克,红色固体G的质量为28.8克,根据方程式分析,Cu2O+H2SO4=CuSO4+H2O+Cu,说明红色固体G中只有氧化亚铜,没有铜,氧化亚铜的物质的量为0.2摩尔,黑色固体C为氧化铜,0.4摩尔。因为受热分解的反应为非氧化还原反应,所以说明原物质中含有0.4摩尔+2价铜,0.1摩尔+6价硫,另外还有氢元素和氧元素,所以化学式写成Cu4(OH)6SO4。
(1)漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,所以阳离子为钙离子,结果示意图为:;
(2)用氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙和水,方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;
(3)先通入氨气,因为氨气的溶解度大,会生成更多的产物,方程式为:2NH3+CO2+Ca2++H2O=CaCO3+2;
(4)水的电子式为:;
(5)氧化亚铜和硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,方程式为:3Cu2O+14H++2=Cu2++2NO↑+7H2O;
(6)通过前面分析得知化学式为:Cu4(OH)6SO4,其受热分解生成氧化铜和三氧化硫和水,Cu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑;
(7)氧化铜和氨气反应生成氮气和铜和水,或生成三期和氧化亚铜和水,红色固体的成分可能是Cu,或Cu2O,或Cu与Cu2O混合物。检验其成分可以准确称取一定量的红色固体,在NH3气流中加热至恒重后,如式样无失重,则为Cu;如加热后失重,根据失重的量在试样总质量中的比例,即可推断出试样为Cu2O,或Cu与Cu2O混合物。或可以取一定量的红色固体,溶解于稀硫酸中,过滤出固体,若固体质量不变,说明固体只为铜,若固体质量改变,可以根据固体质量的数值计算氧化亚铜中是否含有铜。