第二章 海水中的重要元素——钠和氯 测试题 2022-2023高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(含解析)

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.由下述实验现象,下列氯水对应结论不正确的是
实验 装置 试剂 A 现象
① 紫色石蕊溶液 先变红后褪色
② 滴有 KSCN 的 FeCl2溶液 溶液变红
③ NaHCO3溶液 产生使澄清石灰水变浑浊的气体
④ HNO3酸化的 AgNO3溶液 产生白色沉淀
A.①氯水具有酸性和漂白性
B.②氯水具有还原性
C.③氯水中含有 H+
D.④氯水中含有 Cl-
2.下列叙述不正确的是
A.是淡黄色固体,是白色固体,二者都能与水反应生成NaOH
B.钠投入水中熔化成小球,说明钠的熔点低,且钠与水反应为放热反应
C.新制氯水中含有、、和HClO三种分子
D.取用金属钠时,剩余的钠不能放回原试剂瓶
3.下列有关钠及其化合物的描述错误的是
A.新切开的钠光亮的表面很快变暗
B.钠在空气中的燃烧产物为氧化钠
C.焰色试验的火焰呈黄色
D.Na2O2可作为呼吸面具或潜水艇中氧气的来源
4.下列物质转化在给定条件下能实现的是
A.
B.
C.
D.
5.下列实验操作正确的是
A.向燃着的酒精灯添加酒精
B.用量筒量取10.0mL浓硫酸并在量筒中加水稀释
C.用托盘天平称量固体药品时,药品放左盘砝码放右盘
D.定容时加水超过容量瓶瓶颈上的刻度线,用胶头滴管吸出多出的溶液
6.用 NA 表示阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,28g乙烯含有的共用电子对数为6NA
B.标准状况下,11.2L庚烷中含有的分子数为0.5NA
C.常温常压下,78g苯完全燃烧时断裂碳碳双键数为3NA
D.1 mol-CH3(甲基)含有的电子数为10NA
7.下列有关说法正确的是
A.漂白粉久置于空气中会增加漂白效果
B.以海水为原料能制取NaOH、HCl、Cl2、Br2等物质
C.蓝铜矿[Cu3(OH)2(CO3)2]也可表示为3CuO·2CO2·2H2O
D.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
8.配制溶液的操作如下图所示。下列说法不正确的是
A.操作1前需称取 B.操作1固体溶解后立即进行操作2
C.操作3和操作4分别为洗涤和定容 D.操作5后将配制好的溶液倒入试剂瓶
9.纯碱和小苏打在工业生产和日常生活中有广泛的应用,是我国较早自主生产的化工产品。下列关于和的叙述中,不正确的是
A.是白色粉末
B.向碳酸氢钠中加入少量水,碳酸氢钠能溶解且伴随着吸热现象
C.在酒精灯加热条件下,、固体都能发生分解
D.不可用溶液鉴别和
10.下列关于金属钠的叙述错误的是
A.金属钠可以保存在煤油中
B.实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶
C.钠与氯化铜的水溶液反应可制取Cu单质
D.金属钠着火时,应该用干燥的沙土灭火
11.用下列装置制备并检验Cl2的性质,下列说法正确的是
A.图1:实验室制氯气,即使MnO2过量,盐酸也不能全部反应完
B.图2:充分光照后,溶液充满量筒
C.图3:生成蓝色的烟,若在集气瓶中加入少量水,所得溶液呈绿色
D.图4:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条能褪色,说明Cl2有漂白性
12.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列操作对实验结果没有影响的是
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C.定容时观察液面俯视
D.容量瓶中原有少量Na2CO3溶液
二、非选择题(共10题)
13.(1)①写出漂白粉的有效成分的化学式_____;
②用系统命名法给有机物CH3CH(CH3)2命名________。
(2)①写出碳与浓硫酸反应的化学方程式______;
②写出乙醇与金属钠反应的方程式_______。
(3)H2O2和Fe3+都具有氧化性,氧化性强弱关系为H2O2____Fe3+(填“>”“<”或“=”),用有关的离子反应方程式证明以上结论____。
14.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空。
I.在用酸性溶液处理和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①(已配平)
②(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是_______(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5
c.生成2.24L(标况下)SO2,转移电子0.8 mol
d.还原性的强弱关系是:Mn2+>Cu2S
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目:,___________。
II.在稀硫酸中,KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2也能发生氧化还原反应。
(3)配平离子方程式:,_____________。
(4)欲配制480 mL0.1 mol/LFe2+溶液,需称取(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O(M=392 g/mol)的质量为__g;需要的玻璃仪器有_____。
III.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。请回答:
(5)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是:_______。
(6)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
15.某化学小组在实验室制取Na2O2。 查阅资料可知,温度在573~673 K之间可生成Na2O2,若温度提高到733 K以上Na2O2会分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。
(1)甲组同学设计制取Na2O2的装置如图。
①使用该装置制取的Na2O2中不可能含有的杂质为______。
A.Na3N B.Na2CO3 C. Na2O D.NaOH
②该小组同学为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计实验装置如下:
烧瓶中发生的主要反应的化学方程式是_____。水槽中量筒中收集到的气体为_____。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是_____。
(2)乙组同学从反应历程上分析出上述(1)②的测定反应中存在中间产物,从而会导致测定结果____(填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性,设计实验方案如下:
实验方案 产生的现象
Ⅰ.取烧瓶中的反应液,加入少量MnO2粉末 有大量气泡逸出
Ⅱ.向NaOH稀溶液中加入2~3滴酚酞溶液,然后加入少量的反应液 溶液先变红后褪色
Ⅲ.向反应液中加入2~3滴酚酞溶液,充分振荡,然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液 开始无明显现象,加NaOH溶液后先变红后褪色
实验方案I中发生反应的化学方程式为_______。 根据上述实验可知,反应溶液中存在的中间产物与酚酞作用的条件是______。
16.实验室需要0.2mol·L-1 NaOH溶液480mL和0.5mol·L-1硫酸溶液500mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题。
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_______(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_______、_______(填仪器名称)。
(2)在配制NaOH溶液时:根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为_______。
(3)在配制硫酸溶液时:所需质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸的体积为_______mL(计算结果保留一位小数)。
(4)配制溶液时下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.称量氢氧化钠时,托盘天平两盘应用等质量的纸片
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.量取的浓硫酸应沿玻璃棒慢慢倒入烧杯中,再加水稀释
(5)在配制过程中,下列操作使所配溶液浓度偏高的是_______ (填序号)。
①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的硫酸溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
17.实验室用干燥而纯净的氯气和二氧化硫合成硫酰氯(SO2Cl2),原理为SO2+Cl2SO2Cl2,装置如图所示(夹持仪器已省略):
已知有关物质的部分性质如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他性质
SO2C12 -54.1 69.1 ①易与水反应,产生大量白雾100℃ ②易分解:SO2Cl2SO2↑+Cl2↑
H2SO4 10.4 338 不易分解
请回答下列问题:
(1)写出甲中制取Cl2的离子方程式__。
(2)利用图中甲、乙、丙装置制取干燥纯净的Cl2,并在丁装置合成硫酰氯,要完成实验目的,按气流从左到右,各接口连接顺序正确的是( )
A.abcdef B.abcedf C.acbdef D.acbedf
(3)装置乙中试剂X是__,装置丁中C的作用是__。
(4)硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H=2H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的方法是__。
18.某同学帮助水质检测站配制溶液以备使用。
图乙
(1)该同学应选择__________(填“250”或“500”)mL的容量瓶。使用容量瓶前必须进行的一步操作是______________________________。
(2)应用托盘天平准确称量__________g NaOH固体。
(3)配制过程如图乙所示,则图甲操作应在图乙中的__________ (填字母)之间。
A.①与② B.②与③ C.③与④
(4)若配制过程中向容量瓶内转移溶液时,不慎将少量溶液酒在容量瓶外面,应采取的处理方法是__________。
(5)若在配制过程中出现下列情况,会使所配制NaOH溶液的浓度偏低的是__________(填字母)。
A.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B.定容时俯视刻度线
C.洗净的容量瓶使用前没有烘干
D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,再加入蒸馏水至刻度线
(6)取一定量所配溶液,稀释成100 mL 0.05 mo/L的稀溶液,则应取原溶液的体积为__________mL。
19.(1)水煤气是一种清洁高效的能源,其主要成分可视为物质的量之比为1:1的H2和CO的混合物。则:水煤气的平均摩尔质量为_____________;4.5g水煤气在标准状况下的体积约为________L,所含氢原子的数目约为_________________.
(2)15gA物质和10.5gB物质恰好完全反应,生成7.2gC物质,1.8gD物质和0.3molE物质,则物质E的摩尔质量为_________.
(3)在体积比为2:3的MgCl2溶液和AlCl3溶液中,分别加入等体积、等浓度的AgNO3溶液,均恰好完全反应生成AgCl沉淀,则MgCl2溶液和AlCl3溶液的物质的量浓度之比为_________.
(4)硫化氢气体通入浓硫酸中发生反应:H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O。请用单线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目______,该反应的还原产物是__________。
20.(1)3.6g H2O的物质的量是________,含有________个H2O,含有________molH。
(2)0.1molAl2(SO4)3中含有Al3+________mol、SO42- ________个。
(3)2 mol O3和3mol O2的质量之比为__________。
(4)9.5gMgCl2固体溶于水配成500mL溶液,浓度为______mol L 1,从中取出100mL溶液,其中Cl 的浓度为_____mol L 1;再把取出的溶液加水稀释成500mL,则此时MgCl2溶液的浓度为______mol L 1。
21.取30.0 g牛奶样品,将所含蛋白质中的氮元素全部转化为氨,用25.00 mL 1. 00 mo1/L的硫酸将其完全吸收,再加入19.00mL2.00 mol/L氢氧化钠溶液恰好生成硫酸钠和硫酸铵。请计算:
(1)样品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为_______mo1。
(2)样品蛋白质中含氮元素的质量_______g。
(3)若蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,则样品中蛋白质的质量分数为_______。
22. 已知:A为含金属离子的淡黄色固体化合物,E、X为空气中常见气体,A、B、C、D含有相同的金属离子,其转化关系如下图(部分产物已略去)。
请回答下列问题:
(1)这种金属离子的离子结构示意图为____________。
(2) 请写出A的电子式______________________________________。常温常压下,15.6 g A与足量的水充分反应放出热量a kJ,写出该反应的热化学方程式为_________________________________________________________。
(3)D常用于一种泡沫灭火器,构造如图。内筒a是玻璃瓶,外筒b是钢瓶,平时泡沫灭火器内筒外筒盛有液态试剂,当遇火警时,将灭火器取下倒置,内外筒液体试剂立即混合产生大量CO2泡沫灭火。从液态试剂在灭火器中长久放置和快速灭火两个角度分析,则a中盛________,b中盛________,反应的化学方程式为_______________________
(4)将一定量的气体X通入2 L B的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
请回答:b点溶液中所含溶质的化学式为___________,物质的量之比为____________,
参考答案:
1.B
A.向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液变红,说明氯水显酸性,然后褪色,说明氯水具有漂白性,能说明氯水具有酸性和漂白性,故A正确;
B.将氯水滴加到含KSCN 的 FeCl2 溶液,溶液变红,说明氯水能够将亚铁离子氧化为铁离子,说明氯水具有氧化性,不能说明氯水具有还原性,故B错误;
C.氯水能与碳酸氢钠反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳,说明氯水显酸性,能说明氯水中含有 H+,故C正确;
D.氯水与HNO3 酸化的硝酸银反应产生白色沉淀,该白色沉淀是氯离子与银离子反应得到AgCl,说明氯水中含有Cl-,故D正确;
故选B。
【点睛】解答本题的关键是知道氯水中含有的微粒和微粒的性质,氯水溶液中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,盐酸为强酸,次氯酸为弱酸,溶液中含有H+、Cl-、氯气、HClO等。
2.D
A.Na2O2是淡黄色固体,Na2O 是白色固体,分别与水发生2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Na2O+H2O=2NaOH,故A正确;
B.钠熔点低,与水反应放热,所以钠放到水中熔成小球,故B正确;
C.新制的氯水发生可逆反应:Cl2+H2OHCl+HClO,含Cl2、H2O和HClO三种分子,故C正确;
D.剩余的钠放回原试剂瓶,由于钠很活泼,且如果将钠随意丢弃容易引起火灾、爆炸等事故,所以取用金属钠时,剩余的钠应该放回原瓶,故D错误;
故选:D。
3.B
A.新切开的钠,暴露在空气中,被氧气氧化为氧化钠,光亮的表面很快变暗,故A正确;
B.钠在空气中的燃烧产物为过氧化钠,故B错误;
C.焰色试验为元素的性质,钠及其化合物的的焰色都为黄色,故C正确;
D.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸面具或潜水艇中氧气的来源,故D正确;
故选B。
4.C
试题分析:A.FeS2在空气中煅烧,生成二氧化硫,故A错误;B.电解NaCl(aq)反应生成氢氧化钠和氢气、氯气,故B错误;C.Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,在空气中灼烧分解生成氧化铁,故C正确;D、FeCl3(aq)溶液中加入铜,反应生成氯化亚铁和氯化铜,故D错误;故选C。
考点:考查了物质的性质和转化的相关知识。
5.C
A.酒精灯熄灭后才可以添加酒精,A错误;
B.不能在量筒中稀释溶液,也不能向浓硫酸中加水,B错误;
C.托盘天平称量固体药品时,药品放左盘砝码放右盘,C正确;
D.定容时加水超过容量瓶瓶颈上的刻度线,只能重新配制,D错误;
答案选C。
6.A
A.28g乙烯物质的量为1mol,根据乙烯的结构简式CH2=CH2,可知其一个乙烯分子中含共用电子对数目为6个,则1mol乙烯中含有的共用电子对数为1mol×6×NA=6NA,故A正确;
B.庚烷在标准状况下不是气体,11.2 L庚烷物质的量不是0.5mol,则含有的分子数也不为 0.5NA故B错误;
C.苯分子的结构中碳原子之间是一种介于单键与双键之间的特殊键,不含碳碳双键,故C错误;
D.一个-CH3(甲基)中含有9个电子,1mol -CH3(甲基)含有的电子数为1mol×9×NA=9NA,故D错误;
答案选A。
【点睛】标况下,碳原子数目大于5的烷烃为液体,不用用标况下气体的摩尔体积计算,另外苯分子中没有碳碳双键,也没有碳碳单键,是介于单键与双键之间的一种键。
7.B
A.漂白粉久置于空气中,发生Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑,变质后漂白效果变差,故A错误;
B.海水中含NaCl、镁离子、溴离子等,电解食盐水可得到氢气、氯气,可制备HCl,电解熔融NaCl可冶炼Na,电解熔融氯化镁冶炼Mg,发生氧化还原反应提取Br2,故B正确;
C.用氧化物表示组成,原子应守恒,则蓝铜矿[Cu3(OH)2(CO3)2]也可表示为3CuO 2CO2 H2O,故C错误;
D.二氧化硅与常见的盐酸、硫酸、硝酸不反应,可用石英制造耐酸容器,但二氧化硅与HF酸反应,故D错误;
故选:B。
8.B
A.配制100mL0.50mol/L氢氧化钠溶液需要氢氧化钠的质量为0.50mol/L×0.1L×40g/mol=0.2g,故A正确;
B.由图可知,操作1为氢氧化钠固体的溶解过程,操作2为溶液的转移过程,配制100mL0.50mol/L氢氧化钠溶液时,若固体溶解后立即进行转移操作会使溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏高,故B错误;
C.由图可知,操作3为洗涤烧杯和玻璃棒德操作,操作4为向容量瓶中加入蒸馏水的定容操作,故C正确;
D.由图可知,操作5为振荡,使溶液混合均匀的操作,溶液混合均匀后应将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴上标签,故D正确;
故选B。
9.C
A.是白色粉末,描述正确,故A正确;
B.碳酸氢钠易溶于水且溶解吸热,故B正确;
C.不稳定,受热易分解,稳定,受热不易分解,则在酒精灯加热条件下,固体不能发生分解,故C错误;
D.溶液与和反应都生成碳酸钡沉淀,所以不可用溶液鉴别和,故D正确;
故答案选C。
10.C
A. 金属钠化学性质活泼,易被空气中氧化,钠不与煤油反应,且密度比煤油大,故金属钠可以保存在煤油中,隔绝空气,防止被氧化,故A正确;
B.实验时用剩的钠块应该放回原试剂瓶有两个原因,一个是钠比较贵重,避免浪费;另一个则是避免随意处置造成的危险,钠性质活泼,遇水会爆炸,故B正确;
C. 钠能与水反应,钠与盐溶液反应时首先与溶液中的水发生反应,不能置换出盐溶液中金属,故C错误;
D. 金属钠着火时生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,故不可用水或泡沫灭火器来灭火,应用干燥的沙土灭火,故D正确;
故选:C。
11.A
A.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气,但稀盐酸与二氧化锰不反应,当盐酸浓度降低时,反应停止,则盐酸不能完全消耗,故A正确;
B.II中涉及反应有Cl2 + H2O= HCl + HClO,2HClO 2HCl +O2↑,,所以溶液达到量筒的一半,故B错误;
C.氯气与铜反应生成棕黄色的烟,加水溶液呈蓝色,故C错误;
D.润的有色布条能褪色,是由于发生,Cl2 + H2O= HCl + HClO,,HClO具有漂白性,而干燥的氯气没有漂白性,故D错误;
故选A。
12.A
根据c=,把操作对浓度的影响归结为对溶质的物质的量及溶液体积的影响上进行分析判断。
A.若容量瓶中原有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制溶液的浓度无影响,A符合题意;
B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中,导致溶质的物质的量减少,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏低,B不符合题意;
C.定容时观察液面俯视,溶液的体积偏少,由于溶质的物质的量不变,则最终导致配制的溶液浓度偏高,C不符合题意;
D.容量瓶中原有少量Na2CO3溶液,使溶液中溶质的物质的量偏多,由于溶液的体积不变,最终导致配制的溶液浓度偏高,D不符合题意;
故合理选项是A。
13. Ca(ClO)2 2-甲基丙烷 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ > 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe2++2H2O
(1)①漂白粉的有效成分为次氯酸钙,其化学式为Ca(ClO)2;
②最长的碳链含有3个碳原子,称为丙烷,从靠近支链最近的一端开始编号,同近时要求支链的位次和最小,因此一个甲基的位置为2,系统命名为2-甲基丙烷;
(2)①碳与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
②乙醇与与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,断开羟基上的氢氧键,反应方程式为2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;
(3)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe2++2H2O可推知氧化性强弱关系为H2O2>Fe3+。
14. d +5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 19.6 500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 6KOH+KClO3+3MnO23K2MnO4+KCl+3H2O 1:2
(1)a.反应反应中,铜元素的化合价由+1升到+2价,硫元素的化合价由-2升到+4价,均被氧化,a正确;
b.氧化剂为KMnO4,还原剂为Cu2S,由方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5,b正确;
c.二氧化硫物质的量为=0.1 mol,由方程式可知消耗KMnO4为0.1 mol×=0.16 mol,反应中Mn元素化合价由+7价降低为+2价,故转移电子为0.16 mol×(7-2)=0.8 mol,c正确;
d.还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性Cu2S>Mn2+,d错误;
故合理选项是d;
(2)锰元素化合价由+7降到+2,化合价共降低5价,S元素化合价由-2升到+4,化合价共升高6价,化合价升降最小公倍数为30,则MnO的系数为6、CuS的系数为5,故Mn2+的系数为6,SO2的系数为5,根据原子守恒可知H2O的系数为4,H+的系数为8,配平后离子方程式为:6MnO+5CuS+28H+=6Mn2++5SO2+5Cu2++14H2O,用单线桥法表示为:;
(3)锰元素化合价由+7降到+2,化合价共降低5价,Fe元素化合价由+2升到+3,化合价共升高1价,化合价最小公倍数为5,则MnO的系数为1、Fe2+的系数为5,故Mn2+的系数为1,Fe3+的系数为5,根据原子守恒可知H2O的系数为4,H+的系数为8,配平后离子方程式为:MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;
(4)没有480mL容量瓶,应选择500 mL容量瓶,实际配制500 mL,n[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]=n(Fe2+)=0.5L×0.1 mol/L=0.05 mol,故m[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]=0.05 mol×392 g/mol=19.6 g;用固体溶解配制500 mL一定物质的量浓度溶液,需要玻璃仪器有:500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管;
(4)高温下软锰矿(MnO2)与过量KOH(s)和KClO3(s)反应生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl,由元素守恒可知,还有水生成,反应方程式为:6KOH+KClO3+3MnO23K2MnO4+KCl+3H2O。
15. A 2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O O2 aedfgh 偏小 2H2O22H2O+O2↑ 碱性条件
(1)①根据提示,Na不会与氮气反应,但会与氧气反应生成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠与水反应生成NaOH,与二氧化碳反应生成Na2CO3;
②过氧化钠与硫酸反应,生成硫酸钠、水和氧气,则最后收集氧气,据此作答;
(2) 过氧化钠与硫酸反应生成中间产物过氧化氢,产生的氧气减少,从而会导致测定结果偏小;过氧化氢在二氧化锰的催化下,生成水和氧气;对比试验Ⅱ、Ⅲ可知,中间产物与酚酞作用的条件。
(1)①根据提示,Na不会与氮气反应,但会与氧气反应生成氧化钠和过氧化钠,过氧化钠与水反应生成NaOH,与二氧化碳反应生成Na2CO3,则不会生成Na3N,故答案为:A;
②过氧化钠与硫酸反应,生成硫酸钠、水和氧气,方程式为:2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O;反应产生氧气,则最后收集氧气;过氧化钠中可能存在碳酸钠,其与硫酸反应会生成二氧化碳,通过氢氧化钠除去,再用澄清石灰水检验除尽,连接顺序为:aedfgh,故答案为:2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O;O2;aedfgh;
(2)过氧化钠与硫酸反应生成中间产物过氧化氢,产生的氧气减少,从而会导致测定结果偏小;过氧化氢在二氧化锰的催化下,生成水和氧气,反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑;对比试验Ⅱ、Ⅲ可知,过氧化氢与酚酞作用的条件在碱性下进行,故答案为:偏小;2H2O22H2O+O2↑;碱性条件。
【点睛】本题难点(1)②,实验装置的连接,要考虑杂质的反应,除去的同时,要检验杂质除尽,据此连接。
16.(1) AC 玻璃棒 500mL容量瓶
(2)4.0g
(3)13.6
(4)ABC
(5)①②
配制一定的物质的量浓度的溶液的步骤为:计算、称量、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,据此确定所需仪器,需要配制500mL溶液,根据n=cV计算氢氧化钠的物质的量,根据m=nM计算氢氧化钠的质量;根据c= 计算浓硫酸物质的量浓度,再根据稀释前后溶质物质的量不变计算需要浓硫酸体积;分析操作对溶液体积、溶质物质的量的影响,根据c=分析对所配溶液浓度影响。
(1)
用天平称量氢氧化钠,用量筒量取浓硫酸,在烧杯中溶解(或稀释),并用玻璃棒搅拌;冷却后,用玻璃棒引流注入500mL容量瓶,洗涤烧杯、玻璃棒后,将洗涤液引流注入容量瓶中;接下来,加水至刻度线1~2cm处时,改用胶头滴管滴加到溶液凹液面与刻度线水平相切,实验中不需要A、C,还需要托盘天平、玻璃棒、500mL容量瓶,需要玻璃仪器是玻璃棒、500mL容量瓶。
(2)
需要配制500mL溶液,n(NaOH)=0.5L×0.2mol L-1=0.1mol,故m(NaOH)=0.1mol×40g mol-1=4.0g。
(3)
质量分数为98%、密度为1.84g cm-3的浓硫酸的物质的量浓度为mol L-1=18.4mol L-1,设需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释规律得:18.4mol L-1×V=500mL×0.5mol L-1,解得V≈13.6mL。
(4)
A.氢氧化钠具有腐蚀性,易潮解,应放在小烧杯中称量,A错误;
B.最后需要加水定容,容量瓶中有少量水不影响溶液浓度,容量瓶不能加热烘干,否则会影响精度,B错误;
C.应将浓硫酸沿烧杯壁注入水中,并用玻璃棒搅拌,C错误;
答案为ABC;
(5)
①量筒是流量式仪器(制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点),不需要洗涤,若洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,量取的浓硫酸的体积偏大,溶液浓度偏高;
②未冷却至室温就转移定容,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高;
③定容摇匀后,发现液面低于刻度线,少量溶液残留在瓶口与瓶塞之间,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低;
综上所述,答案为①②。
17. MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+2H2O C 饱和食盐水 防止空气中的水蒸气进入与SO2Cl2反应 蒸馏
甲中是二氧化锰和浓盐酸加热反应制取Cl2,甲制取氯气,乙是用饱和食盐水除掉氯气中的HCl,丙是用浓硫酸除掉水蒸气,丁装置合成硫酰氯,分离出硫酰氯主要根据两者的沸点不同来分离。
⑴甲中是二氧化锰和浓盐酸加热反应制取Cl2,其离子方程式MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+2H2O;故答案为:MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+2H2O;。
⑵甲制取氯气,乙是除掉氯气中的HCl,丙是除掉水蒸气,丁装置合成硫酰氯,要完成实验目的,按气流从左到右,各接口连接顺序正确的是acbdef,因此C正确;故答案为:C。
⑶装置乙是除掉氯气中的HCl气体,因此试剂X是饱和食盐水,装置丁中C的作用是防止空气中的水蒸气进入与SO2Cl2反应;故答案为:饱和食盐水;防止空气中的水蒸气进入与SO2Cl2反应。
⑷根据两者的沸点不同,从分解产物中分离出硫酰氯的方法是蒸馏;故答案为:蒸馏。
18.(1) 500 检查容量瓶是否漏水
(2)4.0
(3)C
(4)重新配制
(5)AD
(6)25.0
(1)选择容量瓶,应该遵循“大而近”的原则,故应该选择500mL的容量瓶;容量瓶是一个密闭的容器,使用前应该检查容量瓶是否漏水;
(2)需要的溶质的物质的量,n=0.2mol/L×0.5L=0.1mol,氢氧化钠的质量m=0.1mol×40g/mol=4.0g;
(3)如图所示的操作为移液洗涤后向容量瓶内加水,应在转移与定容之间,即应在③到④之间,故选C;
(4)将少量溶液酒在容量瓶外面会造成溶质损失,应该重新配制;
(5)A.转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,会导致溶质的损失,浓度会偏低,A正确;
B.定容时俯视液面,则导致溶液体积偏小,则浓度会偏大,B错误;
C.若容量瓶未干燥即用来配制溶液,对溶液浓度无影响,因为只要定容时正确,至于水是原来就有的还是后来加入的,对浓度无影响,C错误;
D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,再加入蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,则浓度会偏小,D正确;
故选AD;
(6)取一定量所配溶液,稀释成100ml 0.05mol/L的稀溶液,根据稀释时溶质的物质的量不变,原溶液的体积=100ml×0.05mol/L÷0.2 mol/L=25.0mL。
19. 15g/mol 6.72 1.806×1023 55g/mol 9:4 SO2
(1)已知水煤气为物质的量之比为1:1的H2和CO的混合物,若H2和CO物质的量均为1mol时,混合气体的质量和为2g+28g=30g,物质的量和为2mol,则平均摩尔质量==15g/mol;4.5g水煤气在标准状况下的体积=×22.4L/mol=6.72L;4.5g水煤气的物质的量为=0.3mol,且H2和CO的物质的量之比为1:1,则氢气的物质的量为0.15mol,则氢原子的数目0.15mol×2×6.02×1023=1.806×1023;
(2)根据质量守恒,E的质量=15g+10.5g-7.2g-1.8g=16.5g,E的摩尔质量==55g/mol;
(3)反应消耗的AgNO3溶液的体积、浓度相等,即物质的量相等,则MgCl2溶液和AlCl3溶液中氯离子物质的量相等,则c(MgCl2)×2×2=c(AlCl3)×3×3,c(MgCl2):c(AlCl3)=9:4;
(4)反应中H2S中的S原子化合价升高变为0价,失去2个电子,H2SO4中的S原子化合价降低变为+4价,得到2个电子,则单线桥法为;根据同元素间的氧化还原反应,价态只靠拢,不相交,硫酸为氧化剂,被还原,则其对应的产物为还原产物,即SO2。
20. 0.2mol 1.204×1023 0.4mol 0.2 1.806×1023 1:1 0.2 0.4 0.04
(1)根据n=、N=nNA进行计算;
(2)由化学式Al2(SO4)3可知,n(Al3+)=2n[Al2(SO4)3],n(SO42-)=3n[Al2(SO4)3],在根据m=nM计算硫酸根的数目;
(3)氧气和臭氧都是氧原子构成的不同单质;
(4)根据c=进行计算。
(1)水的相对分子质量是18,所以.3.6g H2O的物质的量是 =0.2mol;
根据N=nNA可知,水分子数是0.2NA=1.204×1023;
1个水分子含有2个氢原子,所以含有0.2mol×2=0.4molH原子;
(2)由化学式Al2(SO4)3可知,n(Al3+)=2n[Al2(SO4)3]=0.1mol×2=0.2mol;
n(SO42-)=3n[Al2(SO4)3]=0.1mol×3=0.3mol,为0.3mol×6.02×1023/mol=1.806×1023个;
(3)氧气和臭氧都是氧原子构成的不同单质,所以2 mol O3和3 mol O2的质量之比1 : 1;
(4)9.5g氯化镁的物质的量为=0.1mol,浓度为=0.2mol/L,从中取出100mL溶液,氯离子浓度不变,氯离子浓度为0.4mol/L,加水稀释后,氯化镁的浓度为=0.04mol/L。
21.(1)
(2)0.168
(3)4%
蛋白质转化生成的氨用25.00 mL 1. 00 mo1/L的硫酸将其完全吸收,反应方程式为,再加入19.00mL2.00 mol/L氢氧化钠溶液恰好生成硫酸钠和硫酸铵,即19.00mL2.00 mol/L氢氧化钠与剩余硫酸刚好反应,据此分析解题。
(1)据分析可知,硫酸吸收完氨后,剩余硫酸物质的量为;所以氨消耗硫酸的物质的量为;所以吸收了氨的物质的量为;
故答案为;
(2)样品蛋白质中氨的物质的量为,所以氮元素的物质的量为,所以氮元素的质量为;
故答案为0.168;
(3)氮元素的质量为0.168,且蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,所以30.0 g牛奶样品共有蛋白质,所以样品中蛋白质的质量分数为;
故答案为4%。
【点睛】本题主要考查元素守恒的应用,注意转换过程中N元素质量不变。
22. 2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(aq)+O2(g) ΔH=-10a kJ·mol-1 Al2(SO4)3 NaHCO3 6NaHCO3+Al2(SO4)3 =2Al(OH)3 +3Na2SO4+6CO2↑ NaHCO3、NaCl 2:3
A为含金属离子的淡黄色固体化合物,E、X为空气中常见气体,A、B、C、D含有相同的金属离子,结合图中转化可知,A为Na2O2,Na2O2与水反应生成E为O2,B为NaOH,X为CO2,B与X的反应与量有关,则C为Na2CO3,D为NaHCO3,以此来解答。
(1)钠离子的离子结构示意图为 ,故答案为: ;
(2)A的电子式为,15.6 g A与足量的水充分反应放出热量a kJ, =0.2mol,即2molA反应放热为10akJ,则该反应的热化学方程式为2Na2O2(s)+2H2O(l)═4NaOH(aq)+O2(g)△H= 10a kJ mol 1,故答案为: ;2Na2O2(s)+2H2O(l)=4NaOH(aq)+O2(g) ΔH=-10a kJ·mol-1;
(3)外筒b是钢瓶,与水解显酸性的溶液反应,则b中溶液显碱性,可知a中盛Al2(SO4)3,b中盛NaHCO3,反应的化学方程式为6NaHCO3+Al2(SO4)3 ═2Al(OH)3+3Na2SO4+6CO2↑,故答案为:Al2(SO4)3;NaHCO3;6NaHCO3+Al2(SO4)3 ═2Al(OH)3+3Na2SO4+6CO2↑;
(4)由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑知,Na2CO3转化为NaHCO3、NaHCO3转化为NaCl需要的HCl的物质的量相等,实际上产生气体之前消耗盐酸与产生二氧化碳消耗盐酸体积之比为3:2,所以溶液中还存在NaOH,说明原溶液中为NaOH、Na2CO3,结合方程式可知,溶液中n(NaOH):n(Na2CO3)=1:2,故a点是氢氧化钠前后与盐酸反应碳酸钠未反应,a点时溶液中的溶质是Na2CO3和NaCl,b点时,碳酸钠恰好转化为碳酸氢钠,b点溶液中的溶质是NaHCO3和NaCl,且n(NaHCO3):n(NaCl)=2:3,故答案为:NaHCO3、NaCl;2:3

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