内容正文:
[对应学生用书P77]
一、钠及其化合物的“价态类别”二维图(建构模型)
二、氯及其化合物的相互转化关系
三、物质的量及相关物理量之间的换算关系
考点一 钠及其化合物的性质和用途
[例1] 判断下列说法正确的是________(填标号)。
A.鉴别氯化钠和氯化钾的方法:焰色试验(2024·安徽卷)
B.向饱和NaCl溶液中先通入CO2至饱和,再通入NH3,可析出NaHCO3固体 (2024·重庆卷)
C.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂 (2023·浙江6月选考卷)
D.金属钠导热性好,可用作传热介质 (2023·浙江1月选考卷)
E.Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同 (2023·重庆卷)
F.不能将实验室未用完的金属钠块放回原试剂瓶 (2022·浙江1月选考卷,改编)
G.Na2CO3可与酸反应,故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 (2022·广东卷)
ACDE 解析:钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃),二者可用焰色试验鉴别,A正确;CO2在水中溶解度不大,应先通入NH3后通入CO2,可析出NaHCO3固体,B错误;过氧化钠能与人体呼出的二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂,C正确;金属钠导热性好,可用作传热介质,D正确;Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为氧气,E正确;钠与水等容易发生危险事故,用剩的钠块应放回原试剂瓶,F错误;小苏打是NaHCO3,二者不具有因果关系,G错误。
考点二 氯及其化合物的性质和用途
[例2] (2024·浙江1月选考卷,改编)工业上将Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是 ( )
A.漂白液的有效成分是NaClO
B.HClO具有强氧化性,而NaClO没有氧化性
C.通入CO2后的漂白液消毒能力增强
D.NaClO溶液比HClO溶液稳定
B 解析:漂白液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)和氯化钠(NaCl),有效成分是次氯酸钠,A正确;NaClO中Cl为+1价,也有氧化性,B错误;通入CO2后,发生反应NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,漂白液消毒能力增强,C正确;热稳定性NaClO>HClO,D正确。
[例3] (2024·广东卷)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是 ( )
A 解析:利用浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意。
[例4] (2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 ( )
D 解析:浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A正确;氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B正确;湿润的红布条褪色,干燥的红布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,C正确;氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH溶液吸收尾气,D错误。
考点三 阿伏加德罗常数及计算
[例5] 判断下列说法正确的是________。
A.实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4+2KClO3+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O,每生成67.5 g ClO2,转移电子数为2.0NA (2024·贵州卷)
B.1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA (2024·广东卷)
C.Na与H2O反应生成11.2 L H2,转移电子数目为NA (2024·广东卷)
D.2.4 g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为0.2NA (2023·海南卷)
E.5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol/L的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为0.1NA (2023·海南卷)
F.1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA (2023·浙江6月选考卷)
G.标准状况下,11.2 L Cl2通入水中,溶液中氯离子数为0.5NA (2023·浙江6月选考卷)
H.标准状况下,22.4 L HCl气体中H+数目为NA (2022·辽宁卷)
I.25 ℃、101 kPa下,28 L氢气中质子的数目为2.5NA (2022·全国甲卷)
D 解析:由化学方程式H2C2O4+2KClO3+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O可知,每生成2 mol ClO2转移电子2 mol,则每生成67.5 g ClO2,即1 mol ClO2转移电子数为NA,A错误;CO和H2均由分子构成,1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA,B错误;Na与H2O反应生成11.2 L H2,由于未给出气体所处的状态,无法求出生成气体的物质的量,也无法得出转移电子数目,C错误;2.4 g镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2价,故转移的电子数目为0.2NA,D正确;5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol/L的HCl的溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为0.05NA,E错误;1.7 g H2O2的物质的量为=0.05 mol,则含有氧原子数为0.1NA,F错误;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO,所以溶液中氯离子数小于0.5NA,G错误;标准状况下22.4 L HCl的物质的量为1 mol,由于未发生电离,故不含H+,H错误;25 ℃,101 kPa下气体摩尔体积Vm大于22.4 L/mol,28 L H2小于1.25 mol,则含有质子的数目小于2.5NA,I错误。
[例6] (2024·黑吉辽卷,改编)硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下,11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
B.2.24 L H2S气体的原子数为0.3NA
C.反应①每消耗3.4 g H2S,生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1 mol还原产物,转移电子数目为2NA
D 解析:标准状况下SO2为气体,11.2 L SO2为0.5 mol,其含有1.5 mol原子,原子数为1.5NA,A错误;未指明H2S所处的状况,不能计算2.24 L H2S的物质的量,B错误;反应①的化学方程式为SO2+2H2S===3S+2H2O,反应中每生成3 mol S消耗2 mol H2S,3.4 g H2S为0.1 mol,故可以生成0.15 mol S,生成的硫原子数目为0.15NA,C错误;反应②的离子方程式为3S+6OH-===SO+2S2-+3H2O,反应的还原产物为S2-,每生成2 mol S2-共转移4 mol电子,故每生成1 mol S2-,转移2 mol电子,数目为2NA,D正确。
考点四 一定物质的量浓度溶液的配制
[例7] (2023·全国甲卷) 实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol/L的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有 ( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
D 解析:粗盐提纯后,需用到⑧酒精灯加热,蒸发结晶获得NaCl固体;利用提纯后得到的精盐配制该NaCl溶液,需用①天平称量NaCl固体的质量,NaCl固体应在⑥烧杯中溶解,溶解后冷却至室温,应将NaCl溶液转移至⑤容量瓶中,经洗涤定容。综上分析,实验中需用到的仪器有①⑤⑥⑧,D正确。
[例8] (1)(2024·湖北卷)配制1.00 mol/L的CoSO4溶液,需要用到下列仪器中的________(填标号)。
(2)(2024·山东卷)取20.00 mL 0.100 0 mol/L KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液[溶液中c(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5],下列仪器必须用到的是________(填标号)。
A.玻璃棒 B.1 000 mL锥形瓶
C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管
答案:(1)bc (2)AD
解析:(1)配制1.00 mol/L的CoSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等,b、c符合题意。
(2)取20.00 mL 0.100 0 mol/L KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液(稀释了50倍后KIO3的浓度为0.002 0 mol/L),需要用碱式滴定管或移液管量取20.00 mL 0.100 0 mol/L KIO3的碱性溶液,需要用一定精确度的天平称量一定质量的KI固体,需要在烧杯中溶解KI固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用1 000 mL容量瓶配制标准溶液,需要用胶头滴管定容,A、D符合题意。
[例9] (2024·全国甲卷,节选)CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:
CO(NH2)2+H2O2===CO(NH2)2·H2O2
(一)过氧化脲的合成
烧杯中分别加入25 mL 30% H2O2(ρ=1.11 g/cm3)、40 mL蒸馏水和12.0 g尿素,搅拌溶解。30 ℃下反应40 min,冷却结晶、过滤、干燥,得白色针状晶体9.4 g。
(二)过氧化脲性质检测(略)
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。
回答下列问题:
(1)过滤中使用到的玻璃仪器有____________(写出两种即可)。
(2)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是____________________,定容后还需要的操作为___________________________________________________________。
答案:(1)漏斗、烧杯、玻璃棒(任意两种)
(2)使样品转移完全 盖上瓶塞,反复上下颠倒摇匀
解析:(1)过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,任选两种作答即可。
(2)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
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