内容正文:
第二章海水中的重要元素——钠和氯
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.从100 mL0.5 mol·L-1NaOH 溶液中取出1mL,并加水稀释到50mL,关于稀释后的溶液下列叙述正确的是
A.含NaOH的质量为2 g B.含NaOH的物质的量为0.005 mol
C.浓度为 0.01 mol • L-1 D.浓度为 0.5 mol • L-1
2.下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.水中含有氢和氧
C.与所含原子数相等
D.硫酸的摩尔质量是
3.下列物质之间的转化不能一步实现的是
A. B.
C. D.
4.如果1g水中含有n个氢原子,则阿伏加德罗常数是
A.1/n mol-1 B.9n mol-1 C.2n mol-1 D.n mol-1
5.如图中,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。下列叙述不正确的是
A.以上反应中属于氧化还原反应的有①②③④
B.用加热的方法可以除去D溶液中混有的少量的E
C.E与C反应的离子方程式为
D.加热5.00gD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0.31g,则原混合物中D的质量为4.16g
6.某课外活动小组的同学从某地颗粒采集器中获得雾霾颗粒样品,然后用蒸馏水浸取。在探究雾霾颗粒可溶性成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A.向浸取液中滴入AgNO3溶液有白色沉淀产生,说明雾霾中一定含有Cl-
B.向浸取液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明雾霾中不一定含SO42-。
C.向浸取液中加入Cu和浓硫酸,试管口有红棕色气体产生,说明雾霾中可能含NO3-
D.向浸取液中加入浓NaOH溶液微热,试管口附近湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明雾霾中一定含有NH4+
7.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1 mol O2含有的原子数为2NA
C.在常温常压下,11.2 L O2所含的原子数目为NA
D.在同温同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相同
8.室温下,某容器固定的密闭由可移动的活塞隔成左、右两室,左室充入等物质的量的氢气和氧气,右室充入一氧化碳和氧气的混合气。同时引燃左右两室的混合气体,反应后恢复至室温。反应前后活塞位置如图所示,则右室混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比可能是(液态水的体积忽略不计)
A.2:1 B.1:2 C.1:3 D.3:1
二、填空题
9.Cl2是一种有毒气体,如果发生泄漏会对环境造成严重的危害。
(1)化工厂可用浓氨水来检验输送Cl2的管道是否泄漏。原理是Cl2与浓氨水挥发出的NH3反应生成HCl,HCl再与NH3反应生成大量白烟(NH4Cl)。请结合上述信息完成下列方程式: 。
_____Cl2+_____NH3=_____NH4Cl+_____N2
(2)喷射石灰乳等碱性物质可以减轻少量Cl2泄漏造成的危害。Cl2和石灰乳反应的化学方程式是 。
10.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的的物质的量是 。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
(4) 如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数) 。
11.在一烧杯中盛有和的混合物2.36g,先向其中加入过量稀硫酸使其完全溶解,再逐滴加入溶液,产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示:
回答下列问题:
(1)图中OA段发生反应的化学方程式为 。
(2)图中B点所示溶液的溶质为 (填化学式)。
(3)该溶液的溶质质量分数为 。
(4)混合物中和的质量比为 (填最简整数比)。
12.钠、铝和铁是三种重要的金属,回答问题:
(1)三种金属中,既能与盐酸反应又能与溶液反应 (填化学式),写出它与溶液反应的离子方程式 。
(2)三种金属在一定条件下均能与水发生反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式 。取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中,可观察到的实验现象是 。(填字母序号)。
①钠浮在水面迅速反应
②钠沉在水底迅速反应
③钠熔成小球并迅速游动
④反应中可以听到嘶嘶的响声
⑤反应后的溶液变为红色
A.①④⑤ B.②③④⑤ C.①③④⑤
三、计算题
13.(1)同温同压下,同体积的N2和SO2分子数之比为 ,物质的量之比为 ,原子总数之比为 ,摩尔质量之比为 ,质量之比为 ,密度之比为 。
(2)现有质量比为11:14的CO2和CO的混合气体,则该混合气体中的CO2和CO物质的量之比为 ,碳原子和氧原子的个数比为 ,该混合气体的摩尔质量为 。
(3)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是 ,X的相对原子质量是 。
(4)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下,11.2L“人造空气”的质量是4.8g,其中氧气和氦气的分子数之比是 ,氧气的质量是 。
(5)某元素的一个原子的质量为ag,一个12C原子的质量为bg,阿伏伽德罗常数为NA,则该原子的相对原子质量数值可表示为 或 。
四、解答题
14.某校化学兴趣小组为研究Cl2的性质,设计如图所示装置进行实验。装置Ⅲ中夹持装置已略去,其中a为干燥的品红试纸,b为湿润的品红试纸。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的化学方程式为 。
(2)实验过程中装置Ⅳ中的实验现象为 。
(3)实验结束后,该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去,但并未观察到“a无明显变化”这一预期现象。为了达到这一实验目的,你认为还需在装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图中的 (填序号)装置。
(4)装置V的作用是防止尾气污染空气,写出装置V中发生反应的化学方程式: 。
15.实验室为配制480mL浓度均为的NaOH和的混合溶液,具体操作步骤如下,请根据要求回答下列问题:
Ⅰ.配制前:检验容量瓶是否漏液的操作为 。
Ⅱ.配制操作:
a.计算所需溶质的质量;
b.称量:分别用托盘天平称量 , ,可放在称量纸上称量,NaOH需放在 中称量;
c.溶解:把称量的固体放入小烧杯中,加蒸馏水溶解,并冷却至室温;
d.转移:用玻璃棒将烧杯中的溶液引流入 mL容量瓶中;
e.洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,将洗涤液转移至容量瓶中;
f.振荡并加蒸馏水稀释:轻轻振荡容量瓶,使溶液混合均匀,向容量瓶中加蒸馏水至液面在刻度线以下1~2cm;
g.定容:用 (填仪器名称)向容量瓶中加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
h.摇匀、装瓶。
Ⅲ.误差分析:
(1)上述e步骤中,若溶液温度未冷却至室温,直接转移并定容,所配溶液浓度 (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
(2)上述e步骤中,若转移洗涤液时有少许溶液溅到容量瓶外,所配溶液浓度 。
(3)上述g步骤中,若定容时俯视容量瓶刻度线,则所配溶液浓度 。
16.某化学兴趣小组设计了如图装置制取,并进行相关性质实验,且可利用装置G储存多余的氯气。
实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞K,点燃A处酒精灯,让氯气充满整个装置,再点燃E处酒精灯,回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 。
(2)储气瓶b可以收集氯气,则b内盛放的试剂名称是 。
(3)装置B中被氧化为,反应的离子方程式为 。
(4)在装置D中能看到的实验现象是 。
(5)在装置E的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,产物为和,则E中发生反应的化学方程式为 。
(6)装置F中盛有溶液,其作用是 。
《第二章海水中的重要元素——钠和氯》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
C
C
B
B
A
B
D
1.C
【详解】从100 mL0.5 mol·L-1NaOH 溶液中取出1mL,氢氧化钠的物质的量为0.5 mol·L-1×0.001L=0.0005mol,其质量为0.0005×40=0.02g,其浓度不变,仍为0.5 mol·L-1,稀释到50mL,浓度变为=0.01 mol·L-1。
故选C。
2.C
【详解】A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是其单位,故A错误;
B.水中含有氢原子和氧原子,表述有误,故B错误;
C.含有6mol氧原子,含有4mol氢原子和2mol氧原子,共6mol,所含原子数相等,故C正确;
D.硫酸的摩尔质量是/mol,单位错误,故D错误;
故选C。
3.C
【详解】A. 与硫酸反应可以生成,A项不符合;
B. 与盐酸反应可以生成NaCl,B项不符合;
C. 难溶于水以及酸,不能与其他物质反应生成硝酸银,C项符合;
D. 光照条件下,HClO可以分解为,D项不符合;
故选C。
4.B
【详解】1g水的物质的量为mol,含有n个氢原子,即个水分子,NA==÷mol=9n mol-1;
故答案为B。
5.B
【分析】根据题干信息,A为一种常见的单质且其焰色试验为黄色可知A是金属单质钠,则B是,C是,D是,E是。
【详解】A.钠与氧气反应生成、钠与水反应生成、和水反应、和反应都是氧化还原反应,故属于氧化还原反应的有①②③④,A正确;
B.除去溶液中的少量应选择适量的,B错误;
C.与反应的离子方程式为,C正确;
D.利用差量法进行计算,,则原混合物中的质量为4.16g,D正确;
所以答案为B。
6.A
【详解】A.与硝酸银溶液反应产生白色沉淀的不一定是氯离子,可能是碳酸根离子或硫酸根离子,碳酸银、硫酸银都是白色沉淀,A结论错误;
B.与氯化钡溶液反应产生白色沉淀的溶液中不一定含有硫酸根离子,可能含有银离子,B结论正确;
C.与Cu和浓硫酸反应的溶液中产生红棕色气体,该红棕色气体为二氧化氮,说明雾霾中可能含有硝酸根离子,C结论正确;
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,则与氢氧化钠溶液共热产生氨气的溶液中一定含有铵根离子,则雾霾中一定含有铵根离子,D结论正确。
答案选A。
7.B
【详解】A.在常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,因此该条件下11.2 L N2的物质的量小于0.5 mol,则其中含有的分子数小于0.5NA,A错误;
B.O2是双原子分子,1个分子中含有2个O原子,则1 mol O2中含有的原子数为2NA,B正确;
C.在常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,因此该条件下11.2 L O2的物质的量小于0.5 mol,但O2是双原子分子,1个分子中含有2个O原子,则其中含有的O原子数目小于NA,C错误;
D.在同温同压下,相同体积的任何气体所含的分子数相同,但由于物质分子中含有的原子数可能不同,因此气体分子数相同时所含有的原子数目不一定相同,D错误;
故合理选项是B。
8.D
【详解】反应前,活塞处于容器的中间,左右两室的气体的物质的量相等,因为氢气和氧气的物质的量相等,设氢气和氧气的物质的量均为2mol,所以一氧化碳和氧气的总物质的量为4mol;根据反应2H2+O22H2O,可知氧气过量1mol;根据图示,反应后右室中的气体的物质的量是左室中气体物质的量的3倍,所以右室中有3mol气体;设反应前右室中CO的物质的量为xmol,则O2的物质的量为(4-x )mol,根据反应2CO+O22CO2,当CO过量时,O2全部反应,剩余气体的物质的量为2×(4-x ) +x-2×(4-x ) =3,解得x=3,即CO的物质的量为3mol,则O2的物质的量为1mol,CO与O2的物质的量之比为3:1;当CO全部反应,O2有剩余时,根据方程式有:x+(4-x)-=3,解得x=2,即CO的物质的量为2mol,则O2的物质的量也为2mol,两者物质的量之比为1:1,综上分析可得,答案选D。
9.(1)3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【详解】(1)根据得失电子守恒可知Cl2和产物中N2的物质的量之比为3:1,再结合元素守恒可得化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2;
(2)Cl2和石灰乳即氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
10. 0.3NA或1.8061023 0.6mol 106g/mol
【详解】(1)一个NH3分子含有10个质子,一个H2O分子也含有10个质子,所以0.3 mol NH3分子中所含质子数与0.3NA或1.8061023个H2O分子中所含质子数相等;
(2)0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3的物质的量为0.2mol,则含有0.6mol硫酸根;
(3)根据质量守恒可知0.04molC的质量为16g+20g-31.76g=4.24g,所以C的摩尔质量为=106g/mol;
(4)根据题意可知cg该气体的分子数为g,则物质的量为mol,所以标况下体积为mol22.4L/mol=L。
11.(1)H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O
(2)Na2SO4
(3)10%
(4)30:29
【分析】由图可知,OA段发生的反应为过量的硫酸与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,AB段发生的反应为硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀。
【详解】(1)由分析可知,OA段发生的反应为过量的硫酸与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O,故答案为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O;
(2)由分析可知,AB段发生的反应为硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀,则B点所示溶液的溶质为硫酸钠,故答案为:Na2SO4;
(3)由分析可知,AB段发生的反应为硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀,由图可知,B点得到氢氧化镁的质量为2.9g,则40g氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量为×2×40g/mol=4g,则氢氧化钠溶液的质量分数为×100%=10%,故答案为:10%;
(4)设混合物中氧化镁、氢氧化镁的物质的量分别为amol、bmol,由混合物的质量可得:40a+58b=2.36,由图可知,B点得到氢氧化镁的质量为2.9g,由镁原子个数守恒可得:a+b=,解联立方程可得a=0.03、b=0.02,则氧化镁和氢氧化镁的质量比为0.03mol×40g/mol:0.02mol×58g/mol=30:29,故答案为:30:29。
12. C
【分析】(1)根据铝能和强酸、强碱反应;金属铝与氢氧化钠溶液反应生成了偏铝酸钠和氢气,据此写出反应的离子方程式;
(2) 铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气;钠的密度小于水的密度,钠的熔点较低,钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,同时有大量热量放出。
【详解】(1)铝和强酸、强碱反应生成可溶性盐和氢气;铝与氢氧化钠溶液反应,反应生成偏铝酸钠和氢气,该离子反应为;
答案为:Al;;
(2)高温下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,反应方程式为;钠的密度小于水的密度,反应时,钠浮在水面上,钠的熔点小于100℃,钠和水反应生成氢气和氢氧化钠,反应后的溶液遇到酚酞会使酚酞变红,同时放出的大量热量使钠熔成小球,生成的气体使钠受力不均,从而钠四处游动,并听到嘶嘶的响声;答案选C。
13. 1:1 1:1 2:3 7:16 7:16 7:16 1:2 3:4 33.3g/mol 62g/mol 16 1:4 3.2g 12a/b aNA
【详解】(1)依据阿伏加德罗定律:气体的体积之比等于物质的量之比、等于分子数目之比,同温同压下,同体积的N2和SO2物质的量相等,v(N2):v(SO2)=n(N2):n(SO2)=N(N2):N(SO2)=1:1,依据N2、SO2的组成,得到等物质的量的N2、SO2的原子数之比为:2:3,N2的摩尔质量为28g/mol,SO2的摩尔质量为64g/mol,所以摩尔质量之比为7:16,等物质的量的N2和SO2质量之比为7:16,密度之比等于相对分子质量之比,故N2和SO2密度之比为7:16;
(2)质量比为11:14的CO2和CO的混合气体,物质的量之比为=1:2,碳、氧原子个数比为3:4,M==33.3g/mol;
(3)12.4gNa2X中含Na+0.4mol,则Na2X的物质的量为0.2mol,摩尔质量为:M=12.4g/0.2mol=62g/mol,Na2X是由一个X原子和两个钠原子组成的,所以X的相对原子质量为:62-46=16;
(4)11.2L“人造空气”的物质的量为:11.2L/22.4L·mol-1=0.5mol,质量是4.8g,设含O2、He的物质的量分别为x、y,则有xy=0.5mol,32x4y=4.8g,解得:x=0.1mol、y=0.4mol,所以氧气和氦气的分子数之比是:1:4,氧气的质量为m(O2)=0.1mol=3.2g;
(5)依据摩尔质量的定义,知道该原子的摩尔质量为aNAg/mol,相对原子质量为aNA,依据相对原子质量的定义,该原子的相对原子质量为:=12a/b。
14. 无色溶液变为蓝色 ④
【分析】本题主要考查实验室制备氯气,以及进行氯气的漂白性、氯气与KI溶液的反应,并进行尾气处理,故装置Ⅰ是氯气的发生装置,Ⅱ是除去Cl2中的HCl装置,Ⅲ是进行氯气的漂白性实验,Ⅳ是进行氯气与KI反应的性质实验,Ⅴ是进行尾气处理装置,据此分析解题。
【详解】(1)实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2的化学方程式为
,故答案为:;
(2)Cl2具有氧化性,能与KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝,所以装置Ⅳ中通入Cl2后,无色溶液变为蓝色,故答案为:无色溶液变为蓝色;
(3)干燥的Cl2不具有漂白性,可在装置Ⅱ和Ⅲ之间添加干燥装置,除去Cl2中的H2O(g),根据Cl2的化学性质可知,应选浓H2SO4作干燥剂,故选④,故答案为:④;
(4)装置V盛放的是NaOH溶液,作用是吸收Cl2,防止污染空气,发生反应的化学方程式为,故答案为:。
15. 打开瓶塞,向容量瓶中加入适量蒸馏水,塞上瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒置过来,观察瓶口是否漏水,若不漏水,瓶塞,另一只手托住瓶底,倒置过来,观察瓶口是否漏水,若不漏水,正置容量瓶,把瓶塞旋转180°,重复上述操作,若不漏水,则容量瓶不漏液 2.0g 5.3g 烧杯 500 胶头滴管 偏大 偏小 偏大
【详解】I. 检验容量瓶是否漏液的操作为:打开瓶塞,向容量瓶中加入适量蒸馏水,塞上瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒置过来,观察瓶口是否漏水,若不漏水,瓶塞,另一只手托住瓶底,倒置过来,观察瓶口是否漏水,若不漏水,正置容量瓶,把瓶塞旋转180°,重复上述操作,若不漏水,则容量瓶不漏液;故答案为:打开瓶塞,向容量瓶中加入适量蒸馏水,塞上瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒置过来,观察瓶口是否漏水,若不漏水,瓶塞,另一只手托住瓶底,倒置过来,观察瓶口是否漏水,若不漏水,正置容量瓶,把瓶塞旋转180°,重复上述操作,若不漏水,则容量瓶不漏液;
Ⅱ.因为没有480mL的容量瓶,按“大而近”的原则应该选500mL的容量瓶配制溶液。所取的NaOH和的质量分别为,;
NaOH具有腐蚀性,应放在小烧杯中称量;
将固体在烧杯中溶解、冷却后应转移到500mL容量瓶中;定容时改用胶头滴管向容量瓶中加蒸馏水至凹液面与刻度线相切;
故答案为:2.0g;5.3g;烧杯;500;胶头滴管;
Ⅲ.进行误差分析时,应根据进行,具体分析溶质的物质的量或溶液体积的偏差。
(1)未冷却至室温就转移并定容,待溶液恢复到室温时,导致液面低于刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大;
(2)转移时有少量溶液溅到容量瓶外,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液浓度偏小;
(3)定容时俯视容量瓶刻度线,导致所配溶液的体积偏小,所配溶液浓度偏大;
故答案为:偏大;偏小;偏大。
【点睛】本题考查一定物质的量浓度溶液的配制过程中的计算和误差分析,关键是要根据容量瓶的规格选用。
16.(1)
(2)饱和食盐水溶液或饱和氯化钠溶液
(3)
(4)溶液先变红色后褪色
(5)
(6)吸收氯化氢和氯气,防止污染空气
【分析】图中A装置制备氯气,B装置用氯气把Fe2+氧化为Fe3+,C装置氯气将I-氧化为I2,D装置氯气先与水反应生成氯化氢和次氯酸,使紫色石蕊变红,由于次氯酸具有强氧化性,又使溶液褪色,F装置处理尾气并防止倒吸,G装置可储存多余氯气,据此分析。
【详解】(1)A装置制取氯气,化学方程式为。
(2)b收集氯气,其中溶液需尽可能减少氯气与水的反应,故b中盛放的试剂应为饱和氯化钠溶液。
(3)氯气把Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为。
(4)D装置氯气先与水反应生成氯化氢和次氯酸,使紫色石蕊变红,由于次氯酸具有强氧化性,又使溶液褪色,故看到的现象为溶液先变红色后褪色。
(5)由于产物为CO2和HCl,根据元素守恒推出反应物应为Cl2、C和H2O,故其化学方程式为。
(6)由于E中生成的HCl及未反应完的Cl2有毒,所以需处理尾气,故NaOH溶液的作用是吸收氯化氢和氯气,防止污染空气。
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