内容正文:
章末综合测评(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.摩尔是一种国际基本物理量
B.氧气的摩尔质量为32 g
C.H2的气体摩尔体积约为22.4 L
D.1 mol H2O中约含有6.02×1023个水分子
【解析】 摩尔是物质的量的单位,A项错误;摩尔质量的单位为g/mol,氧气的摩尔质量为32 g/mol,B项错误;气体摩尔体积必须指明条件,在标准状况下,H2的气体摩尔体积约为22.4 L/mol,C项错误;1 mol H2O中约含有6.02×1023个水分子,故D项正确。
【答案】 D
2.下列关于钠的说法中不正确的是( )
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B.大量的钠着火时可以用沙子扑灭,少量的钠应保存在煤油中
C.将一小块钠投入装有氯化镁溶液的试管里,钠熔成小球并在液面上游动
D.将一小块钠投入装有硫酸铜溶液的试管里,试管底部有红色物质生成
【解析】 钠在常温下与氧气反应生成氧化钠,在加热条件下与氧气反应生成过氧化钠,A项正确;钠着火时可以用沙子灭火,不能用水或CO2灭火,在实验室中少量的钠保存在煤油中,以隔绝空气,B项正确;钠的性质较活泼,与金属盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,放出的热量使钠熔成小球,在水面上游动,但不能置换其中的金属,C项正确,D项错误。
【答案】 D
3.下列各组物质中,属于同位素的是( )
A.金刚石、石墨、C60
B.小苏打、苏打、大苏打(Na2S2O3)
C.12C、13C、14C
D.盐酸、次氯酸、高氯酸(HClO4)
【解析】 根据同位素的定义判断,同位素是具有相同质子数,不同中子数的原子,不是单质、不是化合物。
A.金刚石、石墨、C60是由碳元素构成的单质,是同素异形体,故A错误;
B.小苏打是碳酸氢钠,苏打是碳酸钠,大苏打是Na2S2O3,是含有钠元素的化合物,不是原子,不是同位素,故B错误;
C.12C、13C、14C是碳元素的不同原子,属于同位素,故C正确;
D.盐酸、次氯酸、高氯酸(HClO4)是含有氯元素的化合物,不是原子,不是同位素,故D错误。
【答案】 C
4.某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:
①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色试验,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【解析】 ①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则该混合物中不含CaCO3;②做焰色试验,通过钴玻璃可观察到紫色,说明该混合物中含有K+;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则发生反应Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。综上所述,该白色固体混合物的组成为KCl、MgSO4。
【答案】 B
5.用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸中部,观察到的现象是( )
【解析】 氯水显酸性,氯水中含有HCl,可以使pH试纸变红色,又因氯水中含有HClO,所以试纸先变红色后又会被漂白为白色,B项正确。
【答案】 B
6.下列关于钠及其化合物的相关性质和应用的说法正确的是( )
A.纯碱溶液可以用于洗去油污,也可以用于治疗胃酸过多症
B.金属钠着火时,不能用水扑灭,可用CO2灭火
C.钠长期暴露在空气中的最终产物是Na2CO3
D.向稀KCl溶液和MgCl2溶液中分别加入钠块,均可以产生气体和沉淀
【解析】 碳酸钠溶液的碱性较强,不能用于治疗胃酸过多症,A项错误;钠着火时会生成Na2O2,Na2O2能与水、CO2反应,故钠着火不能用水、CO2灭火,B项错误;钠在空气中暴露依次生成Na2O、NaOH、Na2CO3·xH2O、Na2CO3,即最终产物为Na2CO3,C项正确;Na先和溶液中的水反应生成NaOH和H2,NaOH再与MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀,而NaOH与KCl不反应,D项错误。
【答案】 C
7.欲配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,正确的方法是 ( )
A.称量10.6 g Na2CO3溶于100 mL水中
B.称量10.6 g Na2CO3·10 H2O溶于少量水中,再用水稀释至100 mL
C.量取20 mL 5.0 mol·L-1 Na2CO3溶液用水稀释至100 mL
D.配制80 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,则只需要称量8.5 g Na2CO3
【解析】 A项,100 mL为水的体积,不是溶液的体积,则不能计算物质的量浓度,错误;B项,n==<0.1 mol,由V=0.1 L、c=可知,碳酸钠溶液的浓度小于0.1 mol·L-1,错误;C项,由稀释前后溶质的物质的量不变可知,稀释后c==1 mol·L-1,正确;D项,配制80 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,需要100 mL容量瓶,碳酸钠的质量m=cVM=0.1 L×1.0 mol·L-1×106 g·mol-1=10.6 g,错误。
【答案】 C
8.同温同压下,同体积的甲、乙两种气体的质量比是17∶14。若乙气体是一氧化碳,则甲气体是 ( )
A.H2S B.HCl
C.NH3 D.Cl2
【解析】 同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,摩尔质量与质量成正比,同体积的甲、乙两种气体物质的量相同,甲与乙的摩尔质量之比为17∶14,则甲气体的摩尔质量为34 g·mol-1,只有硫化氢符合。
【答案】 A
9.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高的是 ( )
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,发现液面低于刻度线,再补充几滴水至刻度线
【解析】 B项,如图乙所示,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,如图甲所示,情况与B项相反;A、D两项易判断会偏小。
【答案】 C
10.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在常温常压条件下,22.4 L NH3所含有的电子数为10NA
B.标准状况下,22.4 L氦气所含原子数为NA
C.标准状况下,22.4 L SO3(熔点:16.8 ℃)中,含有氧原子的数目为3NA
D.分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g
【解析】 在常温常压条件下,22.4 L NH3的物质的量不是1 mol,故含电子数不为10NA,A错误;氦分子(He)是单原子的分子,标准状况下,22.4 L He是1 mol,所含原子数为NA,B正确;在标准状况下,SO3不是气体,22.4 L SO3不是1 mol,含有氧原子的数目也不为3NA,C错误;1 mol CO、C2H4混合气体的质量为28 g,但由于未注明混合气体的状态(温度和压强),故不能判断其体积是否为22.4 L,D错误。
【答案】 B
11.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,22.4 L SO2气体所含氧原子数为2NA
B.1 mol Cl2溶于足量水,所得溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA
C.标准状况下,11.2 L乙醇(CH3CH2OH)中所含氢原子数目为3NA
D.71 g Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2NA
【解析】 标准状况下,22.4 L SO2气体为1 mol,所含氧原子数为2NA,A项正确;水中含Cl元素的粒子除Cl-、HClO、ClO-外,还有Cl2,即溶液中HClO、Cl-、ClO-粒子数之和小于2NA,B项错误;乙醇在标准状况下呈液态,仅根据体积无法计算物质的量,C项错误;由Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O可知,1 mol Cl2参与反应转移电子数为NA,D项错误。
【答案】 A
12.下图是一种试验某气体化学性质的实验装置,图中B为开关。如先打开B,在A处通入干燥的氯气,C中红色布条颜色无变化;当关闭B时,C处红色布条褪色。则D瓶中盛有的溶液是 ( )
A.浓硫酸 B.饱和氯化钠溶液
C.浓氢氧化钠溶液 D.氢氧化钙悬浊液
【解析】 红色布条褪色的原因是氯气与水反应生成具有漂白作用的次氯酸,氯气通过D瓶中的液体后C处的红色布条能褪色,这说明D瓶中的液体既不能干燥氯气,又不能吸收氯气,反而是使干燥的氯气变得湿润了。在题目所提供的四种溶液中,浓硫酸能干燥氯气,浓氢氧化钠溶液和氢氧化钙悬浊液都跟氯气发生化学反应,氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度很小,但氯气中混有少量水蒸气。
【答案】 B
13.同温、同压下等质量的二氧化硫气体和二氧化碳气体相比较:①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
上述有关叙述中正确的是( )
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
【解析】 同温同压下,等质量二氧化硫气体和二氧化碳气体,物质的量(体积)之比与摩尔质量成反比:mol∶mol=11∶16,密度比等于摩尔质量之比:64g·mol-1∶44 g·mol-1=16∶11。
【答案】 B
14.下列说法正确的是( )
A.等质量的甲烷和氧气的原子数之比为5∶1
B.同温同压下,甲烷和氧气的密度之比为2∶1
C.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D.同温同压下,等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
【解析】 设甲烷和氧气的质量均为m g,n(CH4)∶n(O2)=∶=2∶1,1个CH4和O2分子中分别含5个和2个原子,等质量的CH4和O2的原子数之比为(2×5)∶(1×2)=5∶1,A项正确;同温同压下,ρ(CH4)∶ρ(O2)=16∶32=1∶2,B项错误;CH4和O2的物质的量相等,m(CH4)∶m(O2)=16∶32=1∶2,C项错误;等质量的CH4和O2的物质的量之比为2∶1,同温同压下,其体积比也为2∶1,D项错误。
【答案】 A
15.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ a g,取V mL溶液稀释至4V mL,则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【解析】 V mL Al2(SO4)3溶液中Al3+的质量为a g,Al3+的物质的量为=a mol,则SO的物质的量为a mol×=a mol,所以稀释至4V mL后SO的物质的量浓度为= mol·L-1。
【答案】 C
16.如图装置用来检验氯气的部分性质,下列说法不正确的是( )
A.装置A的作用是除去氯气中的水蒸气
B.该实验必须在通风橱中进行
C.装置C中发生反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.装置B的现象是干燥布条褪色,湿润布条不褪色
【解析】 氯气没有漂白作用,次氯酸具有漂白作用,所以装置B中干燥布条不褪色,湿润布条褪色。
【答案】 D
二、非选择题(本题包括4小题,共52分)
17.(13分)在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图所示。
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):________接________;________接________;________接________;________接________。
(2)装置中,饱和食盐水的作用___________________________________;NaOH溶液的作用是________________________________________。
(3)化学实验中常用湿润的KI淀粉试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到________,反应的化学方程式为____________________________。
(4)写出下列反应的化学方程式:
①气体发生装置中进行的反应: _____________________________________。
②NaOH溶液中发生的反应:_________________________________________。
【解析】 (1)制备干燥纯净的氯气应按照气流方向连接各部分装置:制气装置→净化装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置。(3)Cl2氧化KI生成碘,碘单质遇淀粉变蓝,故观察到的现象为试纸变蓝,反应方程式为2KI+Cl2===2KCl+I2。
【答案】 (1)E C D A B H G F
(2)除去氯气中的HCl杂质 吸收过量的氯气
(3)试纸变蓝 2KI+Cl2===2KCl+I2
(4)①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
18.(13分)某课外活动小组为了研究“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,设计了如下实验装置:
(1)如图装置,在干燥管中装入Na2O2后,打开活塞加入稀硫酸,生成CO2。打开K1,关闭K2,加热铜丝,目的是________________________________________________,X是___________。实验观察到铜丝未变化,则得出结论_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)若打开K2,关闭K1,出现__________________现象,可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2。
(3)根据以上的实验结论,写出生成CO2、O2反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)反应生成CO2,通过干燥剂后,CO2中不含水蒸气,未发生CO2与Na2O2的反应,说明无水存在时,CO2与Na2O2不会产生O2。X为浓硫酸,操作的目的是干燥CO2,防止水蒸气影响实验结果。
(2)若出现铜丝由红色变黑色,证明有O2产生,O2与Cu反应生成黑色CuO,可证明有水时才能使CO2与Na2O2反应。
(3)根据反应情况,发生的反应:Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O、2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2。
【答案】 (1)防止水蒸气进入干燥的Na2O2中,影响实验结果 浓硫酸 无水时CO2与Na2O2不发生反应
(2)红色铜丝变黑色
(3)Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O、2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
19.(13分)如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,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.溶液的物质的量浓度
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”)。
a.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面。( )
b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水。( )
(4)①假设该同学成功配制了0.400 mol·L-1的盐酸,他又用该盐酸中和含0.4 g溶质的NaOH溶液,则该同学需取________mL盐酸。
②假设该同学用新配制的盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,发现消耗的盐酸比①中所求体积偏小,则可能的原因是________(填字母)。
A.浓盐酸挥发,浓度不足
B.配制溶液时,未洗涤烧杯
C.配制溶液时,俯视容量瓶刻度线
D.加水时超过刻度线,用胶头滴管吸出
【解析】 (1)c(HCl)
==11.9 mol·L-1。
(2)溶液的浓度、密度与体积无关,但溶质的质量、物质的量随溶液体积的变化而变化。
(3)由溶液稀释定律可知,需要浓盐酸的体积为
≈0.016 8 L=16.8 mL。
(4)NaOH的物质的量n(NaOH)==0.01 mol。
由NaOH+HCl===NaCl+H2O可知,需要盐酸的物质的量为0.01 mol,盐酸的体积V=×1 000 mL·L-1=25 mL。
【答案】 (1)11.9 (2)BD (3)①16.8 ②a.B b.B (4)①25 ②C
20.(13分)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为______________。
(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为__________。
(3)某氯水久置后不能使红布条褪色,可推测氯水中__________已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是__________________________________。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务 通过测定溶液电导率,探究温度对AgCl溶解度的影响。
②查阅资料 电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,AgCl溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,溶液的电导率随温度的升高而增大。
③提出猜想
猜想a:较高温度的AgCl饱和溶液的电导率较大。
猜想b:AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃)。
④设计实验、验证猜想 取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的AgCl饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表1中实验1~3,记录数据。
表1
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率(μS/cm)
1
Ⅰ:25 ℃的AgCl饱和溶液
25
A1
2
Ⅱ:35 ℃的AgCl饱和溶液
35
A2
3
Ⅲ:45 ℃的AgCl饱和溶液
45
A3
⑤数据分析、交流讨论
实验结果为A3>A2>A1。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想a成立,但不足以证明猜想b成立。结合②中信息,猜想b不足以成立的理由有______________________________。
⑥优化实验 小组同学为进一步验证猜想b,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请完成表2中内容。
表2
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/(μS/cm)
4
Ⅰ
—
B1
5
—
—
B2
⑦实验总结 根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想b也成立。猜想b成立的判断依据是________________________。
【解析】 (1)根据得失电子守恒、原子守恒可知软锰矿与浓盐酸在加热条件下反应制氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)制备的氯气中含有杂质气体HCl、H2O,先用饱和食盐水除去HCl,后用浓H2SO4干燥,再利用向上排空气法收集Cl2,并利用NaOH溶液吸收多余的Cl2,故连接顺序是cdbae。(3)新制氯水中含有的HClO具有漂白性,久置氯水失去漂白性,说明HClO已分解;检验久置氯水中的Cl-的操作与现象是:取少量久置氯水于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。(4)⑤即使浓度相同,温度高,电导率也大,故实验1、2、3的结果不足以证明猜想b成立。⑥要证明AgCl在水中的溶解度S(45 ℃)>S(35 ℃)>S(25 ℃),可以取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在45 ℃条件下测定溶液电导率,若测得的电导率依次增大,说明温度升高,AgCl溶解度增大,溶液中离子浓度增大,导致溶液的电导率增大。因实验3为在45 ℃条件下测定试样Ⅲ的电导率,所以实验5应选取试样Ⅱ,实验4、5的测试温度均为45 ℃。⑦根据⑥中分析,猜想b成立的判断依据是A3>B2>B1。
【答案】 (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)cdbae
(3)HClO 取少量久置氯水于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀
(4)⑤即使浓度相同,温度高,电导率也大
⑥45 Ⅱ 45 ⑦A3>B2>B1
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