2024-2025高中化学人教版必修第一册 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 综合素养测评(答案)

第二章 综合素养测评
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.我国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的侯氏制碱法誉满全球,其中的“碱”指的是(  )
A.氢氧化钠     B.碳酸氢钠     C.碳酸钠      D.碳酸钾
2.下列实验仪器或装置、药品的选择有错误的是(  )
A B
除去Cl2中的HCl 配制100 g 10%的NaCl溶液(NaCl固体已称量好)
C D
金属钠的保存 Cl2的尾气吸收
3.含Na2SO4和MgSO4的混合溶液,其中c(SO)=0.7 mol·L-1,c(Mg2+)=0.4 mol·L-1,则此溶液中c(Na+)为(  )
A.0.2 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1 C.0.6 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
4.只给出下列甲中和乙中对应的量,不能组成一个求物质的量的公式的是(  )
序号 ① ② ③ ④ ⑤
甲 物质微粒数 标准状况下气体摩尔体积 固体体积 溶液的质量分数 非标准状况下物质的质量
乙 阿伏加德罗常数 标准状况下气体体积 固体密度 溶液的体积 物质的摩尔质量
A.②③④  B.③④⑤ C.③④ D.①③
5.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是(  )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
6.实验室制备氯气的化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(  )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2,转移电子2 mol
C.每消耗1 mol MnO2,起还原作用的HCl为4 mol
D.生成的氯气中含有水蒸气和HCl
7.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(  )
A.含0.1 mol BaCl2的溶液中Cl-数为0.1NA
B.22 g CO2所含有的分子数为0.5NA
C.11.2 L CO2所含有的分子数为0.5NA
D.常温下NA个Cl2分子所占有的体积为22.4 L
8.配制250 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液时,下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是(  )
A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B.在容量瓶中定容时仰视刻度线
C.在容量瓶中定容时俯视刻度线
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度,再补充几滴水至刻度线
9.实验表明:将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法中不正确的是(  )
A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红色
C.内外环上颜色的差异表明此变化过程中,中和反应比氧化还原反应快
D.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO
10.
臭氧,化学分子式为O3,又称三原子氧、超氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名,在常温下可以自行生成氧气。密度比O2大,易溶于水,易分解。臭氧作为氧化剂时,产物没有污染。
关于O2与O3气体,下列比值一定为2∶3的是(  )
A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比
B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比
C.若两种气体原子数相同,两种气体的质子数之比
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比
11.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是(  )
A.CH3COOK的相对分子质量为98 mol-1
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
12.下列有关叙述不正确的是(  )
A.漂白粉可用于生活用水的消毒
B.石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,溶液颜色变化与氧化还原反应有关
C.KI溶液中,Na+、K+、ClO-、OH-不能大量共存
D.将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2
13.[2023·南京高一检测]在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是(  )
A.两种气体的压强是p(C2H4)C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氢原子数目相等
14.设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列各项中指定数目一定为NA的是(  )
A.含2 mol HCl的浓盐酸与43.5 g MnO2反应:被氧化的HCl分子数目
B.11.2 L Cl2与足量钠反应:转移的电子数目
C.KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O中生成13.44 L(标准状况)Cl2转移的电子数目
D.3 mol Cl2与足量NaOH反应:氧化剂的分子数目
15.鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学为鉴别它们,分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是(  )
A.分别逐滴加入1 mol·L-1的盐酸,看产生气泡的先后
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(12分)完成下列填空:
(1)分子数为3.01×1023个NH3的物质的量约为________。
(2)标准状况下,2.24 L Cl2的质量为________ g,标准状况下,将a L HCl气体溶于水配成500 mL 0.4 mol·L-1的溶液,则a=________。
(3)在一定的温度和压强下,1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物C,则该化合物的化学式是____________。
(4)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体11.2 L,质量为20 g,该混合气体中,CO和CO2物质的量之比为________,碳与氧两种原子的数目之比为________。
(5)已知溶液Y由20 mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液和30 ml 0.2 mol·L-1 MgCl2溶液混合而成,则Y中c(Cl-)=________ mol·L-1(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)。
17.(10分)如图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签的有关内容,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为________ mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是________(填字母)。
A.溶液中HCl的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目 D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。
①该学生需要量取________ mL上述浓盐酸进行配制。
②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在括号内填A表示“偏大”,填B表示“偏小”,填C表示“无影响”)。
Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面。(  )
Ⅱ.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水。(  )
Ⅲ.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,未做任何处理。(  )
Ⅳ.定容时,俯视刻度线。(  )
18.(10分)下图中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。
(1)写出下列物质的化学式:B________;E________。
(2)以上反应中属于氧化还原反应的有________(填写编号)。
(3)写出B→C反应的离子方程式:________________________________________________________________________;
C→E的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)加热5.00 g D和E的固体混合物,使E完全分解,固体混合物的质量减少了0. 31 g,则原混合物中D的质量为________。
19.(13分)ClO2和NaClO2都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。其中高浓度ClO2气体易发生爆炸,在生产、使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程如下。
(1)请写出ClO2发生器中反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)ClO2吸收器中,H2O2的作用是________。
(3)制备ClO2的工艺还有:
盐酸法5NaClO2+4HCl===4ClO2+5NaCl+2H2O
双氧水法2NaClO3+H2SO4+H2O2===2ClO2+Na2SO4+O2+2H2O
双氧水法相比盐酸法的优点:反应需要的酸度条件较低,对设备腐蚀影响较小;________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(补充一条)。
(4)在碱性条件下,用ClO2无害化处理含CN-的废水,请写出此过程反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20.(10分)现有14.4 g一氧化碳和二氧化碳的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。
请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。
(2)混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为________ L。
第二章 综合素养测评
1.答案:C
2.答案:A
3.答案:C
4.解析:组合③只能求出固体的质量;如把组合④中溶液的质量分数换成溶液的物质的量浓度,则能组成一个求物质的量的公式。
答案:C
5.答案:B
6.答案:C
7.解析:含0.1 mol BaCl2的溶液中含有0.2 mol Cl-,故A项错误;质量与状况无关,由摩尔质量与质量分析,B项正确;C项中没有注明是否是标准状况,故C项错误;同理D项也错误。
答案:B
8.解析:B项,如图甲所示,定容后液面高于容量瓶的刻度线,溶液体积偏大,NaOH的物质的量浓度偏小;C项,如图乙所示,情况与B项相反;A、D两项易判断会偏小。
答案:C
9.解析:内外两环颜色不同,说明两种物质起作用,表现出酸性和漂白性,A正确;内环HClO表现强氧化性,起漂白作用,外环H+表现酸性而呈红色或浅红色,B正确;由现象可知外环是由于H+表现酸性的结果,说明中和反应快,内环是HClO的强氧化性的表现,氧化还原反应慢些,C正确;HClO是Cl元素化合价升高的产物为氧化产物,D错误。
答案:D
10.答案:B
11.解析:CH3COOK的相对分子质量为98,A项错误;CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol-1,B项错误;2 mol氧是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,C项错误;1个CH3COOK含有3个H,所以1 mol CH3COOK中含有3×6.02×1023个H,D项正确。
答案:D
12.解析:C项中I-与ClO-发生氧化还原反应;D项中得到的Cl2中含有水蒸气而不纯净。
答案:D
13.答案:D
14.解析:浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,若反应中有2 mol HCl参加反应,则有1 mol HCl被氧化,但随着反应的进行,盐酸浓度逐渐减小,反应停止,所以实际上被氧化的HCl分子数小于NA,故A错误;未指明标准状况,无法计算11.2 L氯气的物质的量和反应转移的电子数目,故B错误;由方程式可知,生成3 mol氯气,反应转移5 mol电子,则标准状况下生成13.44 L氯气转移电子的数目为××NA mol-1=NA,故C正确;氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应中氯气既是氧化剂也是还原剂,则1 mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应时,氧化剂的物质的量为3 mol××NA mol-1=1.5 NA,故D错误。
答案:C
15.解析:A项,K2CO3和NaHCO3两种白色固体都与盐酸反应生成二氧化碳,都产生气泡,可通过生成气体的先后判断;B项,NaHCO3不稳定,加热易分解,生成二氧化碳气体,可通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊;C项,K2CO3、NaHCO3均可与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,不可鉴别;D项,二者分别含有K元素、Na元素,焰色试验现象不同,注意观察钾元素的焰色试验应通过蓝色钴玻璃观察,可鉴别。
答案:C
16.解析:(1)n(NH3)===0.5 mol。(2)n(Cl2)===0.1 mol,m(Cl2)=n(Cl2)M(Cl2)=0.1 mol×71 g·mol-1=7.1 g;n(HCl)=c(HCl)×V=0.4 mol·L-1×0.5 L=0.2 mol,0.2 mol=,则a=4.48 L。(3)根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,则1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物C,可知X2+3Y2=2C,根据质量守恒定律,可知C是由X和Y两种元素组成,且其化学式为XY3(或Y3X)。(4)根据题意,混合气体的物质的量为=0.5 mol,设CO物质的量为a mol,则CO2物质的量为(0.5-a) mol,则根据气体质量可得等式28a+44×(0.5-a)=20,解得a=0.125 mol,n(CO2)=(0.5-0.125) mol=0.375 mol,则n(CO)∶n(CO2)=0.125∶0.375=1∶3,则n(C)∶n(O)=(1+3)∶(1+3×2)=4∶7,故N(C)∶N(O)=4∶7。(5)n(AlCl3)=0.1 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,n(MgCl2)=0.2 mol·L-1×0.03 L=0.006 mol,则混合液中的n(Cl-)=0.002 mol×3+0.006 mol×2=0.018 mol,则c(Cl-)==0.36 mol·L-1。
答案:(1)0.5 mol (2)7.1 4.48 (3)XY3(或Y3X) (4)1∶3 4∶7 (5)0.36
17.解析:(1)c(HCl)= mol·L-1=11.9 mol·L-1。(2)溶液的浓度和密度不随所取体积的多少而变化。(3)根据c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),则取浓盐酸的体积V(浓)=≈0.016 8 L=16.8 mL。
答案:(1)11.9 (2)BD (3)①16.8 ②B B C A
18.解析:(1)A为一种常见的单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物,它们的焰色试验均为黄色,则为钠的单质或钠的化合物,所以A为Na,结合转化关系可知,B为Na2O2,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3;(2)以上反应中①为钠的燃烧,②为Na与水反应,③为过氧化钠与水反应,④为过氧化钠与二氧化碳反应,均属于氧化还原反应;(3)B→C是过氧化钠与水反应,离子方程式为2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑,C→E是氢氧化钠与过量CO2反应生成NaHCO3,化学方程式为NaOH+CO2===NaHCO3;
(4)利用差量法计算:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm
2×84               62
0.84 g              0.31 g
计算得到原混合物中碳酸氢钠的质量为0.84 g,所以混合物中碳酸钠的质量为5.00 g-0.84 g=4.16 g。
答案:(1)Na2O2 NaHCO3 (2)①②③④
(3)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
NaOH+CO2===NaHCO3 (4)4.16 g
19.解析:生产ClO2和NaClO2的工艺流程为ClO2发生器中发生反应2NaClO3+Na2SO3+H2SO4===2Na2SO4+2ClO2↑+H2O,ClO2吸收器中发生反应2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO+O2↑+2H2O,将吸收器中的溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作获得NaClO2。(1)根据以上分析可知,ClO2发生器中反应的离子方程式为2ClO+2H++SO===2ClO2↑+SO+H2O。(2)ClO2吸收器中ClO2被双氧水还原生成NaClO2,H2O2的作用是还原剂。(3)高浓度ClO2气体易发生爆炸,在生产、使用时需用其他气体进行稀释,因此根据方程式可知另一个优点是产生的氧气稀释了ClO2,防止其浓度过高发生爆炸,产生危险。(4)在碱性条件下,用ClO2无害化处理含CN-的废水,CN-转化为CO和N2,因此反应的离子方程式为2ClO2+2CN-+4OH-===2CO+N2+2Cl-+2H2O。
答案:(1)2ClO+2H++SO===2ClO2↑+SO+H2O (2)还原剂 (3)产生的氧气稀释了ClO2,防止其浓度过高发生爆炸,产生危险 (4)2ClO2+2CN-+4OH-===2CO+N2+2Cl-+2H2O
20.解析:(1)混合气体的物质的量为=0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量==36 g·mol-1。(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中,含0.4 mol碳原子。(3)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是CO。②设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2。
,解得,因此气球中收集到0.2 mol CO,含有2.8 mol电子。③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。
答案:(1)36 g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28 g·mol-1 ②2.8NA ③4.48

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