人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料实验活动2 铁及其化合物的性质教案

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料实验活动2 铁及其化合物的性质教案，共28页。教案主要包含了物质的性质及转化，宏观物质与微观粒子间的计量关系，常用的化学计量，一定物质的量浓度溶液的配制等内容，欢迎下载使用。



一、物质的性质及转化





2．氯及其化合物之间的转化关系








二、宏观物质与微观粒子间的计量关系








突破点一 Na2O2的性质及应用


【典例1】 将O2、CH4、Na2O2置于密闭容器中，用电火花引燃，恰好完全反应，容器中无气体剩余，由此得出原混合物中O2、CH4、Na2O2的质量之比为( )


A．1∶2∶6 B．2∶1∶6


C．8∶8∶117D．117∶4∶4


[思路启迪] (1)切入点：三种物质都恰好完全反应，容器内没有氧气剩余，则剩余固体为Na2CO3和NaOH。


(2)关键点：根据甲烷的组成可以知道生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1∶4。


[解析]


CH4＋O2→eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(CO2→CO2＋Na2O2===Na2CO3＋\f(1,2)O2,2H2O→2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑))


6Na2O2＋2CH4＋O2===8NaOH＋2Na2CO3


6×78 2×16 32


117 g 8 g 8 g


[答案] C











(1)金属与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况)


①金属与酸反应，金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。


②1 ml a价金属与足量酸反应，可生成eq \f(a,2) ml氢气。


③当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液增加的质量相等。


④相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。


⑤特别注意，在钠等极活泼金属与酸反应时，金属过量时还会跟水反应产生氢气。


(2)摩尔电子质量和平均摩尔电子质量


①摩尔电子质量：某物质在反应中转移1 ml电子时该物质的质量，如Mg的摩尔电子质量为eq \f(24,2) g·ml－1＝12 g·ml－1，Al的摩尔电子质量为eq \f(27,3) g·ml－1＝9 g·ml－1。


②平均摩尔电子质量：两种或两种以上物质的混合物在反应中转移1 ml电子时混合物的质量，如2 g金属混合物生成2.24 L H2(标准状况)，则平均摩尔电子质量为eq \f(2 g,0.1×2 ml)＝10 g·ml－1。





[针对训练1] 标准状况下，将5.6 L CO2气体迅速通过Na2O2固体，得到4.48 L气体，则这4.48 L气体的质量为( )


A．8.8 g B．6.4 g


C．8.2 gD．6.2 g


[解析] 反应前后气体的物质的量分别为n(前)＝eq \f(5.6 L,22.4 L/ml)＝0.25 ml，n(后)＝eq \f(4.48 L,22.4 L/ml)＝0.20 ml，Δn＝n(前)－n(后)＝0.05 ml，根据反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，应用差值法可得n(O2)＝0.05 ml，故反应后的0.20 ml气体由0.05 ml O2和0.15 ml CO2组成，则反应后气体的总质量为0.15 ml×44 g/ml＋0.05 ml×32 g/ml＝8.2 g。


[答案] C


[学科素养] 能利用氧化还原反应原理，解释Na2O2与H2O、CO2反应的实质，以培养学生宏观辨识与微观辨析的素养水平。


突破点二 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别


【典例2】 有两支试管，分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列方案中判断正确的是( )











[思路启迪] (1)切入点：熟练掌握Na2CO3和NaHCO3的性质差异及常用的鉴别方法。


(2)关键点：HCOeq \\al(－,3)可以和OH－反应转化为COeq \\al(2－,3)，所以NaHCO3与Ca(OH)2反应也可生成CaCO3↓；Na2CO3滴加盐酸时分步进行的反应原理。


[解析] Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应均生成CaCO3↓，A项错误；Na2CO3、NaHCO3中加HCl、NaHCO3反应较剧烈；Na2CO3与HCl反应先生成NaHCO3和NaCl，B、D项错误；Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3↓，NaHCO3与CaCl2不反应，C项正确。


[答案] C











鉴别Na2CO3与NaHCO3常用的方法


(1)固体加热，若有气体产生，且该气体能使澄清石灰水变浑浊，证明是NaHCO3。


(2)加CaCl2或BaCl2溶液，能产生白色沉淀的是Na2CO3。


(3)向其溶液中滴加盐酸，均会产生气泡，其中反应比较剧烈的是NaHCO3。


(4)测同物质的量浓度溶液的pH，pH较大的是Na2CO3。





[针对训练2] 鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，不可能选用的试剂是( )


A．稀硫酸B．氯化钡溶液


C．硝酸钙溶液D．氢氧化钡溶液


[解析] 鉴别Na2CO3和NHCO3不能用Ba(OH)2[或Ca(OH)2]溶液，原因是二者均能与之反应生成沉淀：Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ba(OH)2(少量)===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。


[答案] D


[学科素养] 利用学习Na2CO3、NaHCO3的区别及情景中Na2CO3、NaHCO3在生活中的应用，培养学生将应用化学知识和方法解决生产生活中简单的化学问题的科学态度和社会责任素养水平。


突破点三 新制氯水成分和性质的多样性


【典例3】 下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )


A．将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡产生(H＋)


B．新制氯水使红色布条褪色(HCl)


C．向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，发现溶液呈红色(Cl2)


D．向AgNO3溶液中滴加新制氯水，生成白色沉淀(Cl－)


[思路启迪] (1)切入点：熟练掌握氯水中各微粒成分。


(2)关键点：能灵活运用氯水中各成分的化学性质。


[解析] A项，新制氯水中存在H＋，与NaHCO3反应产生CO2；B项，新制氯水能使红色布条褪色是因为新制氯水中存在HClO，具有漂白作用；C项，新制氯水中存在Cl2，能够将Fe2＋氧化为Fe3＋，故滴加KSCN溶液，溶液呈红色；D项，新制氯水中存在Cl－，能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀。


[答案] B











在不同反应中，新制氯水中起作用的成分不同：








[针对训练3] 用滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中，当滴到最后一滴时红色突然褪去。试回答下列问题：


(1)实验室保存饱和氯水的方法是__________________________。


(2)请写出新制饱和氯水中含有氯元素的微粒的化学式


__________________________。


(3)产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明)：


①是由于__________________________；


②是由于__________________________。


简述怎样用实验证明红色褪去的原因是①或者②__________________________


__________________________。


[解析] (1)氯水中含有HClO，见光易分解，应避光保存；


(2)氯气与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，又因为：HCl===H＋＋Cl－、HClOH＋＋ClO－，所以新制氯水中含有氯元素的微粒有：HCl、HClO、Cl2、Cl－、ClO－；


(3)原因可能为：①酚酞被强氧化剂HClO氧化而破坏；②NaOH被氯水中酸性物质中和，红色褪去。证明褪色原因向所得溶液中再滴入几滴NaOH溶液，若溶液又恢复到红色，原因②对；若无变化，原因①对。


[答案] (1)装在棕色瓶中保存在阴凉、黑暗处


(2)HCl、HClO、Cl2、Cl－、ClO－


(3)①酚酞被强氧化剂HClO氧化而褪色 ②NaOH被氯水中酸性物质中和，红色褪去 向所得溶液中再滴入几滴NaOH溶液，若溶液又恢复到红色，原因②对；若无变化，原因①对


[学科素养] 能根据氯水中的微粒种类和性质，预测氯水的性质，以培养学生证据推测和模型认知的素养水平。


突破点四 对阿伏加德罗定律及其推论的理解


【典例4】 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 SO3含有的分子数为0.5NA


B．在常温常压下，22.4 L O2含有的原子数为2NA


C．在标准状况下，11.2 L氩气所含的原子数目为0.5NA


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


[思路启迪] (1)切入点：从条件、物质的状态、分子的构成等入手分析。


(2)关键点：弄清物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积等概念的辨析与应用以及与微观粒子之间的关系。


[解析] A项中，标准状况下SO3是固体，而不是气体，知道体积无法求出物质的量；B项是已知气体在非标准状况下的体积，不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算。故A、B选项错误。C项中，在标准状况下，11.2 L氩气为eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，氩气为单原子分子，故所含原子的数目为0.5NA，C正确。D项，由阿伏加德罗定律知在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的分子数相同，当气体单质分子中所含原子数不同时，相同体积的上述气体所含原子数就不相同，D错误。


[答案] C











阿伏加德罗定律的理解与应用


(1)阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标准状况，也可以是其他任何条件，只要物质的存在状态是气态即可。


(2)同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，第四“同”必定成立。


(3)注意分析分子的构成。如Ar是单原子分子，O2是双原子分子，O3是三原子分子。





[针对训练4] 设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )


A．1 ml/L Na2SO4溶液含有2NA个Na＋


B．1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA


C．标准状况下，用H2O2制备11.2 L氧气共转移2NA个电子


D．N2和CO所含分子数均为NA


[解析] 溶液的体积未知，无法计算Na＋的物质的量，A项错误；n(H2O2)＝eq \f(1.7 g,34 g/ml)＝0.05 ml,1个H2O2分子中含18个电子，1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA，B项正确；n(O2)＝eq \f(11.2 L,22.4 L/ml)＝0.5 ml，O元素的化合价部分由H2O2中的－1价升至O2中的0价，部分由H2O2中的－1价降至H2O中的－2价，则反应中转移的电子数为NA，C项错误；N2和CO的摩尔质量都是28 g/ml，等质量的N2和CO物质的量相等，所含分子数相等，由于质量未知，无法确定所含分子数，D项错误。


[答案] B


[学科素养] 能从微观和宏观相结合的视角理解阿伏加德罗定律及其推论。





一、钠及其化合物





判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)钠与O2反应时条件不同，产物也不相同( )


(2)Na2O和Na2O2均为白色固体，属碱性氧化物( )


(3)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1价( )


(4)碳酸钠俗名纯碱，属于碱，水溶液呈碱性( )


(5)在Na2O2eq \(――→,\s\up17(CO2),\s\d5(①))Na2CO3eq \(――→,\s\up17(CO2),\s\d5(②))NaHCO3转化中，①、②两反应均为化合反应( )


(6)焰色试验是金属元素的化学性质，灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色( )


[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×


二、氯及其化合物


判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)溶液中加入AgNO3溶液有沉淀，说明溶液中一定含Cl－( )


(2)NaClO中含有氯元素，故向NaClO溶液中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，可产生白色沉淀( )


(3)任何物质的燃烧必须有O2参与( )


(4)Cl2与H2O反应的离子方程式为Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－( )


(5)漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2( )


(6)氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物( )


[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×


三、常用的化学计量


正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)在一定的温度和压强下，各种气体的摩尔体积相等( )


(2)在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定( )


(3)摩尔是用来衡量微观粒子多少的一种物理量( )


(4)磷酸的摩尔质量(以g·ml－1为单位)与6.02×1023个磷酸分子的质量(以g为单位)在数值上相等( )


(5)不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同( )


(6)若气体摩尔体积为22.4 L·ml－1，则所处条件一定为标准状况( )


(7)18 g H2O在标准状况下的体积是22.4 L( )


(8)在标准状况时，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数比为1∶3( )


(9)常温常压下，22.4 L O2所含的原子数为2NA( )


(10)常温常压下，3.2 g O3所含的氧原子数为0.2NA( )


(11)常温常压下，1摩尔氦气所含原子数为NA( )


(12)标准状况下，2.24 L H2和C2H2的混合气体所含分子数为0.1NA( )


(13)将80 g NaOH溶于1 L水中，所得溶液中NaOH的物质的量浓度为2 ml·L－1( )


(14)Na2SO4、MgCl2的混合溶液中的电荷守恒式为：2c(Na＋)＋c(Mg2＋)＝c(SOeq \\al(2－,4))＋2c(Cl－)( )


[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√ (11)√ (12)√ (13)× (14)×


四、一定物质的量浓度溶液的配制





判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线( )


(2)配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线( )


(3)用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干( )


(4)为了便于操作，浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行( )


(5)定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线( )


(6)定容时仰视刻度线，配制溶液的浓度偏大( )


(7)用500 mL的容量瓶可以直接配制480 mL溶液( )


(8)定容时加水加多了，用滴管吸出溶液至刻度线( )


[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×








质量检测(二)


(时间：90分钟 满分：100分)


一、选择题(48分，每题3分，共16小题，每小题只有一个正确答案)


1．下列物质属于纯净物的是( )


A．漂白粉 B．盐酸 C．氯水 D．液氯


[解析] 漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物，选项A不选；盐酸是氯化氢溶于水得到的混合物，选项B不选；氯水是氯气溶于水得到的混合物，选项C不选；液氯是氯气的液态，是纯净物，选D。


[答案] D


2．向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象有( )


①钠浮于液面上 ②熔化成小球 ③发出嘶嘶的响声，放出气体 ④有蓝色沉淀产生 ⑤小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失 ⑥析出大量红色的铜 ⑦小球在溶液中沉浮


A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤


C．①②③⑥ D．②⑥⑦


[解析] 钠密度小于水而浮于液面上，故①属于观察到的现象；钠的熔点低，在反应放出的热量作用下熔化成小球，故②属于观察到的现象；钠表面生成氢气而发出嘶嘶的响声，故③属于观察到的现象；钠与水的生成物氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，故④属于观察到的现象；随着钠与水反应的进行小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失，故⑤属于观察到的现象；钠在水中不能置换铜，故⑥不属于观察到的现象；小球一直浮在水面上，故⑦不属于观察到的现象。故选B。


[答案] B


3．下列有关叙述正确的是( )


A．2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数为4%


B．将过量Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中并振荡，溶液变为蓝色，且有气泡产生


C．向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质


D．Na2O2粉末在空气中长期放置不会变质


[解析] 2.3 g钠与过量的水反应生成4.0 g NaOH，放出0.1 g H2，溶液的质量为99.9 g，所以溶液中NaOH的质量分数大于4%，A项错误；将过量Na2O2粉末加入紫色石蕊试液中，溶液先变蓝后褪色，且有气泡产生，B项错误；Na与水反应得到NaOH溶液，再通入适量Cl2后，得到NaCl和NaClO的混合溶液，C项正确；Na2O2在空气中会与水蒸气及二氧化碳发生反应，故Na2O2在空气中长期放置会变质，D项错误。


[答案] C


4．下列说法正确的是( )


A．标准状况下，22.4 L盐酸中含有NA个HCl分子


B．直径介于1～100 nm之间的微粒称为胶体


C．碱性氧化物一定是金属氧化物


D．在一定温度和压强下，气体的体积取决于粒子的大小


[解析] 盐酸是HCl的水溶液，不是气体，无法利用22.4 L·ml－1，故A错误；胶体是分散系，应是微粒直径介于1～100 nm之间的分散系，该分散系称为胶体，故B错误；根据物质的分类，碱性氧化物一定是金属氧化物，故C正确；气体的体积取决于微粒的数目、微粒间的距离，一定温度和压强下，气体微粒的距离可以看成是相等的，因此一定温度和压强下，气体体积取决于微粒的个数，故D错误。


[答案] C


5．下列说法中正确的是( )


A．热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污


B．在医疗上，苏打是治疗胃酸过多的一种药剂


C．“侯氏制碱法”中的碱指的是烧碱


D．Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的pH大


[解析] 治疗胃酸过多用NaHCO3，B项错误；“侯氏制碱法”中的碱指的是纯碱，C项错误；必须在两种溶液的物质的量浓度相同时，才能比较Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH大小，否则无法比较，D项错误。


[答案] A


6．下列实验过程中，不会产生气体的是( )





[解析] A．发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO,2HClOeq \(=====,\s\up15(光))2HCl＋O2↑，会产生氧气，错误。B.向发酵粉中加入氯水，发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，会产生CO2气体，错误。C.氯水加入到NaBr溶液中，发生反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，没有气体产生，正确。D.Na2O2中加入水，发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，放出氧气，错误。


[答案] C


7．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是( )


A．常温常压下，11.2 L氧气所含的原子数为NA


B．在25℃、1.01×105 Pa时，11.2 L氮气所含的原子数为NA


C．常温常压下，32 g SO2中含有0.5NA个分子


D．常温常压下，11.2 L氯气含有的分子数为0.5NA


[解析] 标准状况下，11.2 L氧气为0.5 ml，其所含原子数为NA，而题述条件并不是标准状况，故A项错误；同理，B、D项错误；32 g SO2为0.5 ml，C项正确。


[答案] C


8．下列有关实验用品的使用或操作的叙述中，正确的是( )


A．称量NaOH固体时，将NaOH直接放在托盘上的纸上


B．用托盘天平称量25.20 g氯化钠固体


C．配制稀硫酸时，先向烧杯中注入浓硫酸，再加水稀释


D．容量瓶配制准确浓度的溶液，但不能作为反应容器使用


[解析] 氢氧化钠易潮解，易和空气中的二氧化碳反应，不能将NaOH直接放在托盘上的纸上称量，应该在小烧杯或称量瓶中称量，故A错误；托盘天平准确度为0.1 g，所以不能称量25.20 g氯化钠固体，应为25.2 g，故B错误；配制稀硫酸时，先向烧杯中加水，再向烧杯中注入浓硫酸并用玻璃棒不断搅拌，故C错误；容量瓶可以配制准确浓度的溶液，但是容量瓶不能作为反应容器使用，故D正确；答案为D。


[答案] D


9．现有由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出，将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积有所减少；将上述混合物在空气中加热，有气体放出。下列判断正确的是( )


A．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl


B．混合物中一定含有Na2O2、NaHCO3


C．无法确定混合物中是否含有NaHCO3


D．混合物中一定不含Na2O2、NaCl


[解析] 向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，该气体可能是氧气和二氧化碳或其中的一种，将放出的气体通过足量的NaOH溶液后，气体体积有所减少，说明气体是氧气和二氧化碳的混合物，则原固体混合物中一定含有Na2O2，还含有Na2CO3、NaHCO3中的至少一种；将上述混合物在空气中充分加热，也有气体放出，故原固体混合物中一定含有NaHCO3，不能确定是否含有Na2CO3、NaCl。由上述分析可知，混合物中可能含有Na2CO3、NaCl，一定有Na2O2、NaHCO3，故B项正确；A、C、D错误


[答案] B


10．世界卫生组织将ClO2定为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有广泛应用。消毒效率是用单位质量的消毒剂得电子数来表示的，ClO2作消毒剂时和氯气一样，还原产物均为Cl－。下列关于ClO2的说法正确的是( )


A．ClO2的摩尔质量为67.5


B．从分类上来看，ClO2属于金属氧化物


C．ClO2的消毒效率是氯气的2.63倍


D．ClO2分子中氯元素与氧元素的质量比为1∶2


[解析] A项，摩尔质量应带单位；B项，从分类上来看，ClO2属于非金属氧化物；C项，ClO2的消毒效率为eq \f(5,67.5)，氯气的消毒效率为eq \f(2,71)，故ClO2的消毒效率是氯气的2.63倍；D项，ClO2分子中氯原子与氧原子的个数比为1∶2，氯元素与氧元素的质量比为35.5∶32。


[答案] C


11．利用如图所示装置可以检验氯气的部分性质，下列说法不正确的是( )





A．装置A的作用是除去氯气中的水蒸气


B．该实验必须在通风橱中进行


C．装置C中发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋


NaClO＋H2O


D．装置B中的现象是干燥的有色布条褪色，湿润的有色布条不褪色


[解析] 浓硫酸具有吸水性，与氯气不反应，则装置A的作用是除去氯气中的水蒸气，故A项正确；氯气有毒，则该实验必须在通风橱中进行，故B项正确；装置C中的NaOH溶液用来吸收尾气，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故C项正确；装置B中干燥的有色布条不褪色，而湿润的有色布条褪色，故D项错误。


[答案] D


12．标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数相同，下列说法不正确的是( )


A．A与B的相对分子质量之比为m∶n


B．同温同压下，两气体A与B的密度之比为m∶n


C．同质量的A、B分子数之比为m∶n


D．相同状况下，同体积的气体A与B的质量之比为m∶n


[解析] 标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数相同，即n(A)＝n(B)。A项，M(A)∶M(B)＝eq \f(m g,nA)∶eq \f(n g,nB)＝m∶n，A与B的相对分子质量之比为m∶n，正确；B项，同温同压下气体的密度之比等于相对分子质量之比，A与B的密度之比为m∶n，正确；C项，同质量时A与B的物质的量之比为n∶m，分子数之比为n∶m，错误；D项，相同状况下同体积的A与B物质的量相等，A与B的质量之比等于A与B的摩尔质量之比，为m∶n，正确；答案选C。


[答案] C


13．某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定NaClO与NaClO3的物质的量之比为1∶3，则Cl2与NaOH溶液反应时被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为( )


A．4∶1 B．1∶4 C．3∶11 D．11∶3


[解析] Cl2被氧化生成ClO－与ClOeq \\al(－,3)，Cl2被还原又生成NaCl，NaClO与NaClO3的物质的量之比为1∶3，假设ClO－与ClOeq \\al(－,3)的物质的量分别为1 ml、3 ml，根据电子转移守恒，Cl－的物质的量＝eq \f(1 ml×1＋3 ml×5,1)＝16 ml，根据Cl原子守恒，被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数比＝(3 ml＋1 ml)∶16 ml＝1∶4，答案选B。


[答案] B


14．V L K2SO4溶液中含有K＋ m g，则溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为( )


A.eq \f(39m,V) ml·L－1 B.eq \f(2m,39V) ml·L－1


C.eq \f(m,39V) ml·L－1 D.eq \f(m,78V) ml·L－1


[解析] 由溶液中c(K＋)＝eq \f(m,39V) ml·L－1可知，溶液中c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(1,2)c(K＋)＝eq \f(1,2)×eq \f(m,39V) ml·L－1＝eq \f(m,78V) ml·L－1。


[答案] D


15．下列有关实验原理或操作正确的是( )


A．用20 mL量筒量取15 mL酒精，加水5 mL，配制质量分数为75%酒精溶液


B．在200 mL某硫酸盐溶液中，含有1.5NA个硫酸根离子，同时含有NA个金属离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 ml·L－1


C．配制一定物质的量浓度的溶液的实验，在定容时俯视容量瓶的刻度线，则所配溶液浓度偏小


D．实验室配制500 mL 0.2 ml·L－1的硫酸亚铁溶液，其操作是：用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O)，放入小烧杯中加水溶解，转移到500 mL容量瓶，洗涤、稀释、定容、摇匀


[解析] 量筒不能用来配制溶液，应该用烧杯配制，A错误；1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5 ml，NA个金属阳离子的物质的量为1 ml，令金属离子的化合价为x，根据电荷守恒可知，x＝1.5×2＝3，故金属阳离子为＋3价，所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3，根据硫酸根守恒可知，硫酸盐的物质的量为0.5 ml，所以该硫酸盐的物质的量浓度为0.5 ml÷0.2 L＝2.5 ml/L，B正确；配制一定物质的量浓度的溶液的实验，在定容时俯视容量瓶的刻度线，溶液体积减少，则所配溶液浓度偏高，C错误；溶解后需要冷却到室温再转移到容量瓶中，D错误，答案选B。


[答案] B


16．将一定量的CO2通入某浓度的NaOH溶液中得到溶液A，向A溶液中逐滴滴入稀盐酸，加入HCl的物质的量n(HCl)与生成CO2的物质的量n(CO2)的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( )





A．通入的CO2气体在标准状况下的体积可能大于22.4 L


B．A溶液中n(NaOH)＝2n(Na2CO3)


C．A溶液中的溶质有Na2CO3和NaHCO3


D．A溶液中的溶质一定只有Na2CO3


[解析] 由图像可知，加入3 ml HCl时才开始生成CO2气体，到CO2产生完全又消耗1 ml HCl，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。若开始加入盐酸时发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，则应消耗1 ml HCl，但从开始到生成CO2时消耗3 ml HCl，说明A溶液中含有NaOH和Na2CO3，产生气体前，加入稀盐酸先后发生的反应为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3。A项，由图像可知，反应共生成1 ml CO2，则通入的CO2气体在标准状况下的体积应为22.4 L，A项错误；B项，由图象可知，反应共生成1 ml CO2，则A溶液中含有1 ml Na2CO3，而生成二氧化碳之前共消耗3 ml HCl，由方程式可知，Na2CO3消耗1 mlHCl，则NaOH消耗2 ml HCl，则NaOH为2 ml，所以n(NaOH)＝2n(Na2CO3)，B项正确；由以上分析可知，A中含有Na2CO3和NaOH，C、D项错误。


[答案] B


二、非选择题(52分)


17．(10分)回答下列问题：


(1)同温同压下，同体积的NH3和H2S气体的质量比是________；同质量的NH3和H2S气体的体积比是________，同质量的NH3和H2S气体中所含氢原子个数比是________，若两者所含氢原子个数相等，它们的物质的量比是________；


(2)在100 mL Al2(SO4)3溶液中含0.6 ml SOeq \\al(2－,4)，从中取出eq \f(1,4)体积的该溶液再稀释到100 mL，则稀释后的溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为________。


(3)在氯化镁和硫酸镁的混合液中，若Mg2＋与Cl－的物质的量浓度之比为4∶3时，则Mg2＋与SOeq \\al(2－,4)物质的量浓度之比为________。


[解析] (1)根据阿伏加德罗定律，相同条件下，相同体积的任何气体都含有相同的数目的粒子，则同温同压下，同体积的气体物质的量相同，根据m＝nM可以知道，气体的质量之比等于相对分子质量之比，所以同温同压下，同体积的氨气和硫化氢气体的质量比为17∶34＝1∶2；


设氨和硫化氢气体的质量分别为34 g，则


n(NH3)＝eq \f(34 g,17 g/ml)＝2 ml，


n(H2S)＝eq \f(34 g,34 g/ml)＝1 ml，


相同条件下，气体体积之比等于其物质的量之比，则同质量的氨和硫化氢气体的体积比为2∶1；2 ml NH3中H原子的个数为：2 ml×3×NA/ml＝6NA,1mlH2S中H原子的个数为：1ml×2×NA/ml＝2NA，其中含有的氢的原子个数比为：6∶2＝3∶1；若二者氢原子数相等，设含有6 ml H原子，则氨气的物质的量为2 ml，硫化氢的物质的量为3 ml，则物质的量之比为2∶3。


(2)含0.6 ml SOeq \\al(2－,4)的Al2(SO4)3的溶液，从中取出eq \f(1,4)体积的该溶液再稀释到100 mL，SOeq \\al(2－,4)的物质的量为0.6 ml×eq \f(1,4)＝0.15 ml，则稀释后的溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为eq \f(0.15 ml,0.1 L)＝1.5 ml/L。


(3)设氯化镁的物质的量为x，硫酸镁的物质的量为y，根据题意有eq \f(x＋y,2x)＝eq \f(4,3)，计算得出eq \f(x,y)＝eq \f(3,5)，所以镁离子的物质的量为x＋y＝eq \f(8x,3)，硫酸根的物质的量y＝eq \f(5x,3)，两者的比值为8∶5。


[答案] (1)1∶2 2∶1 3∶1 2∶3


(2)1.5 ml·L－1 (3)8∶5


18．(10分)在下列各变化中，反应①为常温下的反应，A、C、D均含氯元素，且A中氯元素的化合价介于C与D之间，E常温下为无色无味的液体，F为淡黄色粉末，G为常见的无色气体。





回答下列问题：


(1)A、G的化学式分别为________、________。


(2)F和E反应的化学方程式为_____________。


(3)写出反应①的化学方程式____________。


(4)在反应②中，每生成2.24L气体G(标准状况)时，消耗F________g。


[解析] 由图中关系可推知：A：Cl2；B：NaOH；C：NaCl；D：NaClO；E：H2O；F：Na2O2；G：O2。


(1)A、G的化学式分别为Cl2、O2。


(2)F和E反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。


(3)A和B反应的方程式为：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。


(4)在反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑中，每产生标准状况下的氧气22.4 L，就消耗Na2O2 2 ml，即156 g。现在产生了2.24 L气体G(标准状况)，则消耗Na2O2质量为15.6 g。


[答案] (1)Cl2 O2


(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑


(3)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O


(4)15.6


19．(12分)二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气，如下是制取Cl2并探究Cl2化学性质的装置图。





(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________。


(2)若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是


________，作用是______________________；C中应盛放的试剂是________，作用是____________。


(3)E中若装有淀粉­KI溶液，能观察到的实验现象是


________________。


(4)Cl2的密度比空气________，且________(填“能”或“不能”)溶于水，难溶于饱和食盐水，因此可用________法或排饱和食盐水法收集。


(5)G中的试剂可为________。


(6)甲同学用含有0.2 ml HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，结果制得的Cl2的体积(标准状况下)小于1.12 L，这是由反应过程中盐酸的浓度变小造成的。请列举导致盐酸浓度变小的原因：____________。


[解析] (1)二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气：MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up15(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。(2)氯气中含有氯化氢和水蒸气，通过饱和食盐水可吸收氯化氢；通过浓硫酸可吸收水蒸气。(3)氯气能够将I－氧化为碘单质，淀粉与碘单质相遇变蓝。(5)氯气可用氢氧化钠溶液吸收。(6)浓盐酸与MnO2反应生成Cl2，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，稀盐酸与MnO2不反应。


[答案] (1)MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up15(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑


(2)饱和食盐水 吸收混合气体中的HCl 浓硫酸 吸收混合气体中的水蒸气


(3)溶液变蓝 (4)大 能 向上排空气


(5)NaOH溶液(答案合理即可)


(6)氯化氢挥发，反应生成水，反应消耗HCl


20．(10分)实验室要配制100 mL 1.0 ml·L－1的NaCl溶液，试回答下列问题：


(1)经计算，应该用托盘天平称取NaCl固体________。


(2)若用NaCl固体配制溶液，不需要用到下列仪器中的________(填序号)。


A．锥形瓶 B．200 mL容量瓶


C．烧杯 D．胶头滴管


E．药匙 F．托盘天平


(3)①下列用途中，容量瓶不具备的有________(填序号)。


A．配制一定体积准确浓度的标准溶液


B．长期贮存溶液


C．用来加热溶解固体溶质


D．量取任意体积的液体


②容量瓶上除有刻度线外还应标有________、________，且容量瓶在使用前必须________。


(4)若实验室需要配制0.5 ml·L－1的硫酸溶液450 mL，则所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的体积为________mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL三种规格的量筒，应选用________mL的量筒量取浓硫酸。


(5)下列操作会导致所配硫酸溶液浓度偏高的是______(填序号)。


A．定容时仰视容量瓶刻度线


B．定容时俯视容量瓶刻度线


C．将稀释过的硫酸溶液冷却后再转入容量瓶


D．定容后，把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线，便补充几滴水至刻度线


[解析] (1)配制100 mL 1.0 ml·L－1的NaCl溶液需要溶质的物质的量为n＝c·V＝1.0 ml·L－1×0.1 L＝0.1 ml，则其质量m＝nM＝0.1 ml×58.5 g·ml－1＝5.85 g。由于托盘天平的准确度是0.1 g，所以质量应是5.9 g。(2)若用NaCl固体配制溶液，需要使用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管，所以不需要用到的是锥形瓶和200 mL容量瓶。(3)容量瓶是准确配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液的仪器，不能长期贮存溶液，不能用来加热溶解固体溶质，不能用来量取任意体积的液体。容量瓶上除有刻度线外还应标有使用温度及容积；由于配制溶液时要摇匀，因此容量瓶在使用前必须要检漏。(4)若实验室需要配制0.5 ml·L－1的硫酸溶液450 mL，要选择500 mL容量瓶，n(H2SO4)＝0.5 ml·L－1×0.5 L＝0.25 ml，质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的物质的量浓度c＝(1.84×1000×98%)÷98 ml·L－1＝18.4 ml·L－1，则需要质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的体积为0.25 ml÷18.4 ml·L－1＝0.0136 L＝13.6 mL。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL三种规格的量筒，应选用25 mL规格的量筒量取浓硫酸。(5)定容时仰视容量瓶刻度线，则溶液的体积偏大，导致溶液的浓度偏低，A项错误；定容时俯视容量瓶刻度线，则溶液的体积偏小，导致溶液的浓度偏高，B项正确；由于浓硫酸溶于水放出热量，使溶液的温度升高，所以需冷却后再转入容量瓶，避免了误差的产生，C项错误；定容后，把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线，便补充几滴水至刻度线，导致溶液的体积偏大，使溶液的浓度偏低，D项错误。


[答案] (1)5.9 g (2)AB


(3)①BCD ②温度 容积 检漏


(4)13.6 25 (5)B


21．(10分)过氧化钠常用作漂白剂、杀菌剂、消毒剂，能与水和二氧化碳等物质发生反应，保存不当容易变质。某实验小组以过氧化钠为研究对象，进行了如下实验。


(1)探究一包Na2O2样品是否已经变质：取少量样品溶解，加入________溶液，充分振荡后若有白色沉淀生成，证明Na2O2已变质。


(2)该实验小组为了测定已变质的过氧化钠中Na2O2的质量分数，称取a g样品，并设计了如图所示的装置。





①装置A中仪器a的名称是________，装置B的作用是


_____________。


②将仪器连接好以后，必须进行的操作是____________。


③写出装置C中发生反应的化学方程式：___________。


④实验结束后，在读取生成气体的体积时，你认为合理的是________(填序号)。


a．直接读取体积，不需冷却到室温


b．调整量筒使E、F内液面高度相同


c．视线与凹液面的最低处相平


⑤读出量筒内水的体积后，折算成标准状况下气体的体积为V mL，则该样品中过氧化钠的质量分数为________。


[解析] (1)Na2O2易与水和CO2反应，在空气中会变质，最终生成Na2CO3。如果能证明样品中含有COeq \\al(2－,3)，则可证明样品已变质，据此可向其溶液中加入BaCl2溶液。(2)该实验的原理是用盐酸和大理石反应制备CO2，用饱和NaHCO3溶液吸收CO2中混有的HCl气体，然后混有少量水蒸气的CO2再与Na2O2反应生成O2，用NaOH溶液吸收O2中混有的CO2，最后用排水法测定生成O2的体积，根据O2的体积即可计算Na2O2的质量，从而求出样品中Na2O2的质量分数。为了准确测定O2的体积(即量筒中水的体积)，应在室温下读数，且需要调整量筒使E、F内液面高度相同，从而使E瓶中气体压强与外界大气压相等。由题意知，n(O2)＝eq \f(V×10－3 L,22.4 L·ml－1)＝eq \f(V,22400) ml，则n(Na2O2)＝2n(O2)＝eq \f(V,11200) ml，m(Na2O2)＝eq \f(78V,11200) g，故样品中Na2O2的质量分数为eq \f(78V,11200a)×100%＝eq \f(39V,56a)%。


[答案] (1)BaCl2(其他答案合理即可)


(2)①分液漏斗 吸收CO2中混有的HCl气体


②检查装置的气密性


③2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ ④bc ⑤eq \f(39V,56a)%


易错点
1.不熟悉氯水中各微粒的性质。


2.不理解燃烧反应概念。


3.对HCl为强酸而HClO为弱酸不理解。


4.不清楚漂白粉有效成分和主要成分的区别。
易


错


点
1.计算过程中没有注意物理量的单位。


2．不能正确理解物质的量浓度的含义。


3．不会计算分子、原子、电子等微粒的物质的量。


4．不清楚气体摩尔体积的应用条件。


5．有关溶液的计算中不会应用电荷守恒的思想。
易错点
1.不熟悉一定物质的量浓度溶液的配制流程。


2．不能准确计算配制溶液所需溶质的质量或体积。


3．不能准确进行误差分析。