内容正文:
上海市吴淞中学2024学年第一学期
高一年级化学期中调研卷
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、物质的分类(共20分)
胶体自组装技术作为一种新兴的自下而上构筑多级次纳米功能材料的重要手段,赋予了结构设计、功能定制以更多新的可能性,在光电、催化、能源以及生物医学等众多领域展现出广阔的应用前景。
1. 化学的研究对象是物质,化学家常根据需要将众多物质进行分类,从而更好地探索各类物质的性质及其相互转化的规律。下列说法中不正确的是
A. Na2CO3既属于钠盐又属于碳酸盐
B. 甲图所示的分类方法属于树状分类法
C. 酸性氧化物一定是非金属氧化物
D. 碱性氧化物一定是金属氧化物
2. 根据分散质粒子的大小,可将分散系分为溶液、胶体、浊液等。胶体分散系中的分散质粒子大小为
A. <1nm B. 1-100nm C. >100nm D. 1~1000nm
3. 已知Fe(OH)3胶体电泳时,胶粒向负极移动。由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液可制得AgI胶体,当它跟Fe(OH)3胶体相混合时,能析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,由此可知
A. 该AgI胶粒能通过半透膜
B. 该AgI胶体带正电荷
C. 该AgI胶体进行电泳时,胶粒向正极移动
D. 该AgI胶体是纯净物
4. 某化学兴趣小组的同学们计划制备氢氧化铁胶体:
(1)首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,逐滴滴加_____溶液,至溶液呈现_____色,即得到氢氧化铁胶体。写出上述制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____。
(2)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的_____。
(3)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些同学没有按要求进行,结果没有观察到胶体,请你预测其现象并分析原因:甲同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用的自来水,结果生成了红褐色沉淀,原因是_____。乙同学在实验中长时间加热,结果也生成了红褐色沉淀,原因是_____。
(4)丁同学按要求制备了胶体,但是他又向胶体中逐滴加入了稀溶液,结果出现了一系列变化。反应的现象为_____。
(5)取适量胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现与_____(正极、负极)相连附近的颜色加深,这种现象称为_____。
二、物质的量(共21分)
物质的量可以将物质的宏观数量与分子、原子、离子等微观粒子的数量联系在一起,所以物质的量又是连接物质的宏观世界与微观世界的桥梁与纽带,借助它可以将宏观与微观有效联结。
5. 1mol精确包含6.02214076×1023个基本单元,该常数称为阿伏加德罗常数(NA),下列关于NA的说法中正确的是
A. 2molK2SO4溶于水中,所含K+个数为2NA
B. 标准状况下,22.4LH2O含有氢原子个数为2NA
C. 33.6L氢气中含有3NA个氢原子
D. 36gH2O中所含的质子数为20NA
6. 同温同压下,两种气体的体积不同,主要原因为
A. 气体分子大小不同 B. 气体化学性质不同
C. 气体分子间平均距离不同 D. 气体的物质的量不同
7. 200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为
A. 1mol/L B. 3mol/L C. 6mol/L D. 7.2mol/L
8. 物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)将aL通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,发生反应气体体积变为bL(气体体积均在同温同压下测定),该bL气体中的体积分数是_____。
(2)质量之比为16:7:6的三种气体、CO、NO氧原子个数之比为_____;相同条件下的体积之比为_____;相同条件下密度比为_____。
(3)在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2mol,此氯化物的摩尔质量为_____,该金属元素的相对原子质量为_____。
(4)VmL溶液中含有mg,取mL该溶液用水稀释至4VmL,则物质的量浓度为_____。
9. 将过量Mg粉溶于100mL 1.5mol·L-1稀H2SO4中,反应结束后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下蒸发,当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3g时,剩下滤液48.0g。通过计算请回答下列问题(请写出计算过程)。
(1)生成标准状况下的气体体积;
(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数;
(3)MgSO4·xH2O中的x值。
三、化学中常用的实验方法(共19分)
虽然现代化学的飞速进步已经产生了各种各样新的研究方法,但时至今日,实验仍然是化学研究不可缺少的手段。通过实验,我们可以合成新的物质,探究物质的性质,分离和提纯所需要的物质,确定组成物质的元素与含量,解析物质的微观结构,揭示化学现象的本质等。
物质检验
10. 检验中存在钠元素,可使用的方法
A. 焰色试验 B. 显色法 C. 沉淀法 D. 气体法
11. 已知青蒿素是一种有机物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,乙醚的沸点为35℃,如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是
A. 干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中
B. 操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗
C. 操作II是蒸馏,所用主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D. 操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
配制一定物质的量浓度的溶液
12. 实验室用NaOH固体配制240mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_____、_____。
(2)配制时,其正确的操作顺序是_____(用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用电子天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处。
(3)用电子天平准确称取所需的NaOH的质量_____。
(4)误差分析:请用“偏高”“偏低”或“无影响”进行填空
①定容时,观察液面时俯视,则浓度_____,
②若称量NaOH时间过长,则浓度_____,
③容量瓶洗涤后未干燥,则浓度_____,
④若称量的NaOH含杂质,则浓度_____。
物质制备
13. 实验室里需要纯净的氯化钠溶液,原料为混有硫酸钠、碳酸氢铵杂质的氯化钠。某学生设计了如下方案:
(1)操作①应在_____(填容器名称)中进行反应。
(2)操作②是否可改为加硝酸钡溶液?为什么?_____。
(3)进行操作②后,如何判断已除尽,方法是_____。
四、原子结构及核外电子排布(共24分)
按照现代原子结构理论,原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成的。电子带负电荷,质量仅为kg,而原子内部大部分是空的,那么电子在原子内“广阔”的空间里是怎样运动的呢?
14. 某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是K层电子数的2倍,则该元素的符号是
A. Li B. Si C. Al D. K
15. 2019年诺贝尔化学奖颁给了约翰•古迪纳夫、斯坦利威廷汉和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域的卓越贡献。如图是锂元素在周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A. 锂原子的质量数为3
B. 锂原子在化学反应中容易得到电子
C. 锂元素的相对原子质量为
D. 氯化锂的化学式为LiCl
16. “神舟七号”的燃料是氢化锂三兄弟:LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7,则对相同物质的量的这三种物质的下列说法正确的是( )
A. 质子数之比为1∶2∶3 B. 中子数之比为1∶1∶1
C. 摩尔质量之比为8∶9∶10 D. 化学性质不相同
17. 已知氯元素有两种同位素分别是35Cl和37Cl,在自然界的丰度分别为75.77%和 24.23%,由此不能得知
A. 同位素的中子数 B. 同位素的质量数
C. 氯元素的相对原子质量 D. 氯元素的近似相对原子质量
18. 元素有质量数为16和18的两种核素,该元素的近似平均相对原子质量为,则其中的物质的量分数是
A. B. C. D.
19. 回答下列问题:
(1)填表,完成下列表格
微粒化学式
所含化学键类型
电子式
用电子式表示其形成过程
HClO
_____
_____
_____
_____
_____
_____
(2)某微粒的结构示意图可表示为。
①当时,该粒子为_____(填“原子”“正离子”或“负离子”),当x<10+y时,该粒子为_____。
②当时,若该微粒带有一个单位负电荷,则_____,该微粒的离子符号为_____。
③当时,若该微粒为中性原子R,其质量数为31,则中含有的中子数为_____。
五、氧化还原反应(共16分)
利用氧化还原反应将有毒有害的物质转化为无毒无害的物质是三废处理中的重要方法,也是“绿色化学”的重要体现。
20. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是
A. Cl2+H2OHCl+HClO B. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D. Cl2+2KBr=Br2+2KCl
21. 某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图,由图可知:在该反应中
A. 被氧化,做氧化剂
B. 化合价升高,发生氧化反应
C. 被还原,做氧化剂
D. 化合价升高,发生还原反应
22. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,如图所示,下列说法正确的是
A. 在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
B. 由图示的转化可得出的氧化性的强弱顺序是:Fe3+>O2>S
C. 回收S的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O
D. ①②③三步均为氧化还原反应
23. 二氧化氯在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯化物。制备ClO2的方法是:
_____NaClO3+_______HCl=______ClO2↑+______Cl2↑+______NaCl+_______H2O
(1)试配平上述化学方程式,并用标出电子转移的方向和数目___________。
(2)该反应中HCl体现的性质是___________。
A. 氧化性 B. 还原性 C. 酸性 D. 挥发性
(3)在标准状况下,每生成10.08L气体,转移的电子数为___________。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的___________倍。
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上海市吴淞中学2024学年第一学期
高一年级化学期中调研卷
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、物质的分类(共20分)
胶体自组装技术作为一种新兴的自下而上构筑多级次纳米功能材料的重要手段,赋予了结构设计、功能定制以更多新的可能性,在光电、催化、能源以及生物医学等众多领域展现出广阔的应用前景。
1. 化学的研究对象是物质,化学家常根据需要将众多物质进行分类,从而更好地探索各类物质的性质及其相互转化的规律。下列说法中不正确的是
A. Na2CO3既属于钠盐又属于碳酸盐
B. 甲图所示的分类方法属于树状分类法
C. 酸性氧化物一定是非金属氧化物
D. 碱性氧化物一定是金属氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A.从所含金属元素分类,Na2CO3属于钠盐,从所含酸根分类,Na2CO3属于碳酸盐,A正确;
B.甲图所示的分类方法是根据物质的组成和性质,将物质所属类别逐步细化,属于树状分类法,B正确;
C.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如HMnO4对应的酸性氧化物为Mn2O7,是金属氧化物,C不正确;
D.除去一水合氨外,碱都含有金属元素,所以碱性氧化物一定是金属氧化物(一水合氨没有对应的碱性氧化物),D正确;
故选C。
2. 根据分散质粒子的大小,可将分散系分为溶液、胶体、浊液等。胶体分散系中的分散质粒子大小为
A. <1nm B. 1-100nm C. >100nm D. 1~1000nm
【答案】B
【解析】
【详解】按照分散质粒子的大小可以把分散系分为溶液、胶体和浊液,溶液分散质微粒直径小于1nm,胶体分散质微粒直径介于1nm~100nm之间,浊液分散质微粒直径大于100nm;
故答案为:B。
3. 已知Fe(OH)3胶体电泳时,胶粒向负极移动。由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液可制得AgI胶体,当它跟Fe(OH)3胶体相混合时,能析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀,由此可知
A. 该AgI胶粒能通过半透膜
B. 该AgI胶体带正电荷
C. 该AgI胶体进行电泳时,胶粒向正极移动
D. 该AgI胶体是纯净物
【答案】C
【解析】
【详解】A.胶体微粒半径较大,不能通过半透膜,A错误;
B.AgI胶体呈电中性,AgI胶粒带负电,B错误;
C.AgI胶粒带负电,胶粒向阳极移动,C正确;
D.AgI胶体是混合物,既不是电解质也不是非电解质,D错误;
故选C。
4. 某化学兴趣小组的同学们计划制备氢氧化铁胶体:
(1)首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,逐滴滴加_____溶液,至溶液呈现_____色,即得到氢氧化铁胶体。写出上述制备氢氧化铁胶体的化学方程式为_____。
(2)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的_____。
(3)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些同学没有按要求进行,结果没有观察到胶体,请你预测其现象并分析原因:甲同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用的自来水,结果生成了红褐色沉淀,原因是_____。乙同学在实验中长时间加热,结果也生成了红褐色沉淀,原因是_____。
(4)丁同学按要求制备了胶体,但是他又向胶体中逐滴加入了稀溶液,结果出现了一系列变化。反应的现象为_____。
(5)取适量胶体装入U形管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现与_____(正极、负极)相连附近的颜色加深,这种现象称为_____。
【答案】(1) ①. 饱和FeCl3 ②. 红褐 ③. FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)丁达尔效应 (3) ①. 自来水中含有多种离子,氢氧化铁胶体粒子遇相反电荷离子会发生聚沉,生成红褐色沉淀 ②. 长时间加热胶体发生聚沉,产生沉淀
(4)先产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解
(5) ①. 负极 ②. 电泳
【解析】
【小问1详解】
向沸水中加饱和FeCl3溶液,至溶液呈现红褐色,得到氢氧化铁胶体,FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
【小问2详解】
可利用丁达尔效应验证胶体制备是否成功;
【小问3详解】
自来水中含有多种离子,氢氧化铁胶体粒子遇相反电荷离子会发生聚沉,生成红褐色沉淀,导致用的自来水制备胶体最终生成沉淀;长时间加热胶体,会发生聚沉,产生沉淀;
【小问4详解】
胶体遇到电解质先生成红褐色沉淀,沉淀再与酸发生反应,沉淀逐渐溶解;
【小问5详解】
Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,通电一段时间后,发现与负极相连附近颜色加深,说明阴极附近Fe(OH)3胶体胶粒浓度变大,Fe(OH)3胶粒向阴极发生了移动,这种现象称为电泳。
二、物质的量(共21分)
物质的量可以将物质的宏观数量与分子、原子、离子等微观粒子的数量联系在一起,所以物质的量又是连接物质的宏观世界与微观世界的桥梁与纽带,借助它可以将宏观与微观有效联结。
5. 1mol精确包含6.02214076×1023个基本单元,该常数称为阿伏加德罗常数(NA),下列关于NA的说法中正确的是
A. 2molK2SO4溶于水中,所含K+个数为2NA
B. 标准状况下,22.4LH2O含有氢原子个数为2NA
C. 33.6L氢气中含有3NA个氢原子
D. 36gH2O中所含的质子数为20NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.2molK2SO4中含4mol K+,溶于水中,所含K+个数为4NA,故A错误;
B.标准状况下水不是气体,不能确定其物质的量,故B错误;
C.气体状况不确定,无法根据体积确定确定物质的量,故C错误;
D.1个水分子中含10个质子,则36gH2O物质的量为2mol,含质子物质的量为20mol,质子数目为20NA,故D正确;
故选:D。
6. 同温同压下,两种气体的体积不同,主要原因为
A. 气体分子大小不同 B. 气体化学性质不同
C. 气体分子间平均距离不同 D. 气体的物质的量不同
【答案】D
【解析】
【分析】同温同压下,气体分子之间的平均距离相同,气体分子的大小相对于分子之间的平均距离可以忽略,气体的体积取决于气体分子总数。
【详解】A.同温同压下,气体分子的大小相对于分子之间的平均距离可以忽略,A错误;
B.气体的体积与其化学性质无关,B错误;
C.同温同压下,气体分子之间的平均距离相同,气体的体积取决于气体分子总数,C错误;
D.同温同压下,气体的物质的量越多,分子数越多,体积越大,D正确;
故选D。
7. 200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为
A. 1mol/L B. 3mol/L C. 6mol/L D. 7.2mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】硝酸的浓度为:,故选C。
8. 物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)将aL通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,发生反应气体体积变为bL(气体体积均在同温同压下测定),该bL气体中的体积分数是_____。
(2)质量之比为16:7:6的三种气体、CO、NO氧原子个数之比为_____;相同条件下的体积之比为_____;相同条件下密度比为_____。
(3)在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2mol,此氯化物的摩尔质量为_____,该金属元素的相对原子质量为_____。
(4)VmL溶液中含有mg,取mL该溶液用水稀释至4VmL,则物质的量浓度为_____。
【答案】(1)
(2) ①. 10∶5∶4 ②. 5∶5∶4 ③. 32∶14∶15
(3) ①. 95g/mol ②. 24
(4)mol/L
【解析】
【小问1详解】
设参加反应的氨气体积为x,则
,解得x=b-a,所以b L气体中NH3的体积分数为;
【小问2详解】
质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO的物质的量之比为∶∶=5∶5∶4,其O原子个数之比为(5×2)∶(5×1)∶(4×1)= 10∶5∶4;相同条件下体积之比等于其物质的量之比,则体积之比为5∶5∶4;相同条件下密度之比等于其摩尔质量之比,则密度之比为64∶28∶30=32∶14∶15;
【小问3详解】
某二价金属的氯化物中含0.2mol,则此氯化物的物质的量是,所以此氯化物的摩尔质量是;氯元素的相对原子质量是35.5,所以该金属元素的相对原子质量是95-35.5×2=24;
【小问4详解】
VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+mg,Al3+的物质的量为,则的物质的量为,取mL该溶液稀释至4VmL,则稀释后溶液中的物质的量为,则物质的量浓度为。
9. 将过量Mg粉溶于100mL 1.5mol·L-1稀H2SO4中,反应结束后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下蒸发,当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3g时,剩下滤液48.0g。通过计算请回答下列问题(请写出计算过程)。
(1)生成标准状况下的气体体积;
(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数;
(3)MgSO4·xH2O中的x值。
【答案】(1)3.36L
(2)25% (3)7
【解析】
【小问1详解】
n(H2SO4)=1.5mol/L0.1L=0.15mol,,所以,解得n(MgSO4)=0.15mol,V(H2)=3.36L,生成标准状况下气体的体积为3.36L;故答案为3.36L。
【小问2详解】
反应生成的m(MgSO4)=0.15mol120g/mol=18g,当滤液质量为72.0g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,MgSO4饱和溶液(开始析出MgSO4·xH2O晶体时)的质量分数为100%=25%;故答案为25%。
【小问3详解】
当析出12.3gMgSO4·xH2O晶体时,剩余滤液48.0g;剩余滤液仍为MgSO4饱和溶液,48.0g滤液中MgSO4的质量为48.0g25%=12.0g;12.3gMgSO4·xH2O晶体中MgSO4的质量为18g-12.0g=6g,n(MgSO4)==0.05mol,n(H2O)==0.35mol,n(MgSO4):n(H2O)=1:x=0.05mol:0.35mol,x=7;故答案为7。
三、化学中常用的实验方法(共19分)
虽然现代化学的飞速进步已经产生了各种各样新的研究方法,但时至今日,实验仍然是化学研究不可缺少的手段。通过实验,我们可以合成新的物质,探究物质的性质,分离和提纯所需要的物质,确定组成物质的元素与含量,解析物质的微观结构,揭示化学现象的本质等。
物质检验
10. 检验中存在钠元素,可使用的方法
A. 焰色试验 B. 显色法 C. 沉淀法 D. 气体法
【答案】A
【解析】
【详解】钠元素的焰色反应为黄色,实验时可以用焰色反应检验碳酸钠中存在钠元素,故选A。
11. 已知青蒿素是一种有机物,为无色针状晶体,易溶于有机溶剂如丙酮、氯仿,可溶于乙醇、乙醚等,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,乙醚的沸点为35℃,如图是从黄花青蒿中提取青蒿素的工艺流程,下列有关实验操作的说法正确的是
A. 干燥时应该将黄花青蒿置于干燥管中
B. 操作Ⅰ是萃取,所用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗
C. 操作II是蒸馏,所用主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶、牛角管
D. 操作III是重结晶,具体为溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,黄花青蒿经干燥、研碎得到黄花青蒿粉末,向粉末中加入乙醚浸取、过滤得到提取液和残渣;提取液经蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品;向粗品中加入乙醇溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤得到青蒿素精品。
【详解】A.干燥管常用于干燥气体,干燥黄花青蒿通常在阴凉处晾干或烘箱中进行,故A错误;
B.由分析可知,操作Ⅰ是固液分离的过滤操作,故B错误;
C.由分析可知,操作II为提取液经蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品,蒸馏用到的主要玻璃仪器是蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、牛角管,故C错误;
D.由分析可知,操作III为向粗品中加入乙醇溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤得到青蒿素精品,该操作的名称为重结晶,故D正确;
故选D。
配制一定物质的量浓度的溶液
12. 实验室用NaOH固体配制240mL1.0mol·L-1的NaOH溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、_____、_____。
(2)配制时,其正确的操作顺序是_____(用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用电子天平准确称取所需的NaOH的质量,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度1~2cm处。
(3)用电子天平准确称取所需的NaOH的质量_____。
(4)误差分析:请用“偏高”“偏低”或“无影响”进行填空
①定容时,观察液面时俯视,则浓度_____,
②若称量NaOH时间过长,则浓度_____,
③容量瓶洗涤后未干燥,则浓度_____,
④若称量的NaOH含杂质,则浓度_____。
【答案】(1) ①. 胶头滴管 ②. 250mL容量瓶
(2)BCAFED (3)10.0g
(4) ①. 偏高 ②. 偏低 ③. 无影响 ④. 偏高
【解析】
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,定容,倒转摇匀,贴标签;所需要的仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,据此解答;
【小问1详解】
由分析可知,配制时必须的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,配制240mL溶液,则选用容量瓶的规格为250mL,故还需要250mL容量瓶;
【小问2详解】
根据实验步骤计算,称量,溶解,冷却,转移,洗涤,定容,倒转摇匀,贴标签,结合题意可知:顺序为BCAFED;
【小问3详解】
所需称量NaOH固体的质量为;
【小问4详解】
①定容时,观察液面时俯视,溶液体积偏小,浓度偏高;
②若称量NaOH时间过长,NaOH吸水潮解,称量NaOH质量偏小,物质的量偏小,所配溶液浓度偏低;
③容量瓶洗涤后未干燥,不影响溶液的体积和溶质的物质的量,则浓度无影响;
④若称量的NaOH含杂质,则溶解后NaOH物质的量偏大,所配溶液浓度偏高。
物质制备
13. 实验室里需要纯净的氯化钠溶液,原料为混有硫酸钠、碳酸氢铵杂质的氯化钠。某学生设计了如下方案:
(1)操作①应在_____(填容器名称)中进行反应。
(2)操作②是否可改为加硝酸钡溶液?为什么?_____。
(3)进行操作②后,如何判断已除尽,方法是_____。
【答案】(1)坩埚 (2)不能,若加硝酸钡会引入新杂质
(3)取少量上层清液于试管中,继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成,则已除尽
【解析】
【分析】混有硫酸钠、碳酸氢铵杂质的氯化钠,加热,碳酸氢铵分解为氨气、二氧化碳、水,残留物是氯化钠和硫酸钠,加水溶解,加入过量氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀除硫酸钠,再加过量的碳酸钠溶液生成碳酸钡沉淀除氯化钡,过滤出硫酸钡、碳酸钡沉淀,滤液中加盐酸除碳酸钠,加热煮沸除去氯化氢,得到纯净的氯化钠溶液。
【小问1详解】
操作①是加热灼烧固体物质,应在坩埚中进行反应。
【小问2详解】
操作②的目的是除氯化钠中的硫酸钠,若用硝酸钡会引入新杂质,所以不能改为加硝酸钡溶液。
【小问3详解】
进行操作②后,上层清液中不含,说明已除尽,检验方法是:取少量上层清液于试管中,继续滴加氯化钡溶液,若无沉淀生成,则已除尽。
四、原子结构及核外电子排布(共24分)
按照现代原子结构理论,原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成的。电子带负电荷,质量仅为kg,而原子内部大部分是空的,那么电子在原子内“广阔”的空间里是怎样运动的呢?
14. 某元素的原子核外有三个电子层,M层的电子数是K层电子数的2倍,则该元素的符号是
A. Li B. Si C. Al D. K
【答案】B
【解析】
【详解】根据原子核外电子的排布规律可知,K层排满2个电子后再排L层,L层需排满8个电子后再排M层,M层的电子数是K层电子数的2倍,即M层电子数为4,则该元素的核外电子数是2+8+4=14,即原子序数为14,该元素是Si元素,故选B。
15. 2019年诺贝尔化学奖颁给了约翰•古迪纳夫、斯坦利威廷汉和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂离子电池领域的卓越贡献。如图是锂元素在周期表中的部分信息及原子结构示意图。下列说法正确的是
A. 锂原子的质量数为3
B. 锂原子在化学反应中容易得到电子
C. 锂元素的相对原子质量为
D. 氯化锂的化学式为LiCl
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据元素周期表小方格可知,锂元素的相对原子质量为6.941,不确定具体的核素,不能判断其质量数,A错误;
B.根据锂原子的结构示意图可知,锂原子的最外层电子数为1,容易失去一个电子,B错误;
C.根据元素周期表小方格可知,锂元素的相对原子质量为6.941,单位是1,C错误;
D.锂原子的最外层电子数为1,容易失去一个电子,形成化合物时锂元素的化合价为+1价,故氯化锂的化学式为LiCl,D正确;
故选D。
16. “神舟七号”的燃料是氢化锂三兄弟:LiH、LiD、LiT。其中Li的质量数为7,则对相同物质的量的这三种物质的下列说法正确的是( )
A. 质子数之比为1∶2∶3 B. 中子数之比为1∶1∶1
C. 摩尔质量之比为8∶9∶10 D. 化学性质不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.LiH、LiD、LiT的质子数之比为(3+1):(3+1):(3+1)=1:1:1,故A错误;
B.LiH、LiD、LiT的中子数之比为(4+0):(4+1):(4+2)=4:5:6,故B错误;
C.LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为(7+1):(7+2):(7+3)=8:9:10,故C正确;
D.LiH、LiD、LiT的组成元素相同,结构相同,则三种物质的化学性质相同,故D错误;
故答案为C。
17. 已知氯元素有两种同位素分别是35Cl和37Cl,在自然界的丰度分别为75.77%和 24.23%,由此不能得知
A. 同位素的中子数 B. 同位素的质量数
C. 氯元素的相对原子质量 D. 氯元素的近似相对原子质量
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯元素有两种同位素分别是35Cl和37Cl,二者的中子数分别是18、20,因此可以确定同位素原子的中子数,A正确;
B.35Cl的质量数是35,37Cl的质量数是37,故可以确定同位素的质量数,B正确;
C.由于未知Cl元素的同位素原子的相对原子质量,因此不能根据同位素的丰度计算氯元素的相对原子质量,C错误;
D.氯元素的近似相对原子质量=35×75.77%+37×24.23%=35.48,故可以计算氯元素的近似相对原子质量,D正确;
故合理选项是C。
18. 元素有质量数为16和18的两种核素,该元素的近似平均相对原子质量为,则其中的物质的量分数是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】元素M有质量数为16和18两种同位素,设18M的物质的量分数为x,则16M的物质的量分数为1-x,该元素的近似平均相对原子质量为16.4,即18x+16(1-x)=16.4,x=0.2,故本题选A。
19. 回答下列问题:
(1)填表,完成下列表格
微粒化学式
所含化学键类型
电子式
用电子式表示其形成过程
HClO
_____
_____
_____
_____
_____
_____
(2)某微粒的结构示意图可表示为。
①当时,该粒子为_____(填“原子”“正离子”或“负离子”),当x<10+y时,该粒子为_____。
②当时,若该微粒带有一个单位负电荷,则_____,该微粒的离子符号为_____。
③当时,若该微粒为中性原子R,其质量数为31,则中含有的中子数为_____。
【答案】(1) ①. 共价键 ②. ③. ④. 离子键、共价键 ⑤. ⑥.
(2) ①. 原子 ②. 负离子 ③. 17 ④. Cl- ⑤. 48
【解析】
【小问1详解】
HClO是共价化合物,只含共价键,结构式为H-O-Cl,电子式为,用电子式表示形成过程为;
是离子化合物,含有离子键、共价键;电子式为,用电子式表示形成过程为。
【小问2详解】
①当时,核电荷数等于核外电子数,该粒子为原子,当x<10+y时,核电荷数小于核外电子数,该粒子为负离子。
②当时,若该微粒带有一个单位负电荷,电子数比核电荷数多1,则17,该微粒的离子符号为Cl-。
③当时,若该微粒为中性原子R,R的质子数为15,其质量数为31,R的中子数为16,O原子的中子数为16-8=8,则中含有的中子数,16+8×4=48。
五、氧化还原反应(共16分)
利用氧化还原反应将有毒有害的物质转化为无毒无害的物质是三废处理中的重要方法,也是“绿色化学”的重要体现。
20. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是
A. Cl2+H2OHCl+HClO B. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 D. Cl2+2KBr=Br2+2KCl
【答案】A
【解析】
【分析】阴影部分为氧化还原反应而不是基本反应类型;
【详解】A.反应中存在元素化合价改变,是氧化还原反应,但是不属于化合反应、不属于分解反应、不是置换反应,不是复分解反应,A符合题意;
B.反应属于分解反应,且不是氧化还原反应,B不符合题意;
C.反应属于化合反应,C不符合题意;
D.反应属于置换反应,D不符合题意;
故选A。
21. 某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图,由图可知:在该反应中
A. 被氧化,做氧化剂
B. 化合价升高,发生氧化反应
C. 被还原,做氧化剂
D. 化合价升高,发生还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】由图示可知,反应为:A2-+B=B2-+A,反应中A的化合价有-2价变为0价,化合价升高被氧化,发生氧化反应,作还原剂,故答案为:B。
22. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,如图所示,下列说法正确的是
A. 在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
B. 由图示的转化可得出的氧化性的强弱顺序是:Fe3+>O2>S
C. 回收S的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O
D. ①②③三步均为氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,反应①为溶液中铜离子与硫化氢反应生成硫化铜和氢离子,反应②为硫化铜与溶液中的铁离子反应生成铜离子、亚铁离子和硫,反应③为溶液中的亚铁离子酸性条件下与氧气生成铁离子,总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水。
【详解】A.由图可知,反应中铜元素、氢元素和氯元素的化合价均没有发生变化,故A错误;
B.由分析可知,反应③为溶液中的亚铁离子酸性条件下与氧气生成铁离子,反应中铁元素的化合价升高被氧化,铁离子是反应的氧化产物,氧元素的化合价降低被还原,氧气是反应的氧化剂,由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧气的氧化性强于铁离子,故B错误;
C.由分析可知,回收硫的总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应的化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O,故C正确;
D.由分析可知,反应①为溶液中铜离子与硫化氢反应生成硫化铜和氢离子,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故D错误;
故选C。
23. 二氧化氯在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯化物。制备ClO2的方法是:
_____NaClO3+_______HCl=______ClO2↑+______Cl2↑+______NaCl+_______H2O
(1)试配平上述化学方程式,并用标出电子转移的方向和数目___________。
(2)该反应中HCl体现的性质是___________。
A. 氧化性 B. 还原性 C. 酸性 D. 挥发性
(3)在标准状况下,每生成10.08L气体,转移的电子数为___________。
(4)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒无害的两种气体,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同时的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的___________倍。
【答案】(1) (2)BC
(3)0.3NA (4)2.5
【解析】
【小问1详解】
NaClO3和HCl发生氧化还原反应,NaClO3被还原生成ClO2,氯元素由+5价降为+4价,HCl被氧化生成Cl2,氯元素由-1价升高为0价,最小公倍数为2,结合质量守恒配平得反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,电子转移的方向和数目表示为;
【小问2详解】
该反应中HCl部分化合价由-1价变为0价被氧化作为还原剂,部分化合价不变体现出酸性,故体现的性质是还原性和酸性,答案选BC;
【小问3详解】
根据反应2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O可知,每生成3mol气体,转移2mol电子,故在标准状况下,每生成10.08L气体,即,转移的电子数为;
【小问4详解】
依据电子守恒分析计算,每molCl2得到2mol电子,而每molClO2得到5mol电子,则所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。
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