题型03 物质的量综合应用(期中真题汇编,北京专用)高一化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
题型03 物质的量综合应用
1.(24-25高一上·北京·期中)下列叙述正确的是
A.摩尔是七个基本物理量之一
B.阿伏加德罗常数的符号为,近似为
C.阿伏加德罗常数是中所含的碳原子数
D.摩尔既是物质的量的单位,又是粒子数量的单位
2.(24-25高一上·北京第一六六中学·期中)下列叙述中正确的是
A.常温常压下,含有的原子数为
B.的离子中含有的电子数为
C.常温常压下,氧气所含的原子数为
D.同温同压下的一氧化碳气体和氮气,若体积相等,则质量一定相等
3.(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)人体血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6,M=180 g/mol)的含量常以“mmol/L”(1mmol/L=1×10-3 mol/L和“mg/dL”(1 L=10 dL)为参考指标。人的血糖浓度的正常参考值为4.46.1 mmol/L。下列说法正确的是
A.1个葡萄糖分子中含有12个氢离子
B.无偿献血后,人体血糖浓度会显著下降
C.若某人1 mL血液中含有葡萄糖0.54 mg,相当于血糖浓度3.0 mol/L
D.若某人血糖检查结果为90 mg/dL,说明血糖在正常范围内
4.(24-25高一上·北京第二中学·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.和的混合气,含有的原子数为
B.标准状况下,中含有氢原子数为
C.含的盐酸和足量溶液反应,转移电子数目为
D.溶液中含有的数目为
5.(24-25高一上·北京·期中)气体与足量溶液完全反应后,再加入溶液,发生如下化学反应:
①;
②,
下列有关说法正确的是
A.氧化性:
B.若有6.72L参加反应,则最终消耗0.2mol
C.反应②中,每有1mol 参加反应,转移电子的数目为
D.由上述反应原理推断:不能将氧化成
6.(24-25高一上·北京中国人民大学附属中学·期中)Na2O2可用于呼吸面具的供氧剂,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.中含有的离子数目为4NA
B.与足量的水反应时,转移电子数为NA
C.溶于1L 水,其溶质的物质的量浓度为2mol/L
D.用于供氧时,理论上可产生O2的体积为11.2L
7.(24-25高一上·北京第八十中学·期中)下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为18.4
B.配制2504.6的稀硫酸需取该硫酸62.5
C.该硫酸与等体积的水混合,所得溶液的质量分数大于49%
D.取100g该硫酸与100水混合,所得溶液的物质的量浓度大于9.2
营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含4种离子(忽略微量离子),对离子浓度的要求如下表所示。完成下面小题。
离子种类
浓度()
________
0.03
0.03
0.01
8.(24-25高一上·北京第八十中学·期中)该营养液中的物质的量浓度为
A.0.01 B.0.02 C.0.03 D.0.04
9.(24-25高一上·北京第八十中学·期中)用下列物质配成1L满足上述浓度要求的营养液,其他离子对植物的影响可忽略,符合要求的一组是
A.0.01和0.01
B.0.03和0.01
C.0.01、0.03和0.01
D.0.03、0.03和0.01
10.(24-25高一上·北京·期中)我国的环境空气质量标准中对空气中SO2的浓度限值规定如下表所示。
标准等级
一级标准
二级标准
三级标准
浓度限值(mg·m-3)
0~0.15
0.15~0.50
0.50~0.70
研究人员测定受污染空气中SO2含量的实验方法如下:用NaOH溶液吸收2m3空气,用0.1mo·L-1硫酸调节pH,然后用I2溶液将其氧化,测得恰好完全反应时消耗I22.54mg。下列推断中,不正确的是
A.恰好完全反应时消耗I2的物质的量为1×10-5mol
B.反应中转移电子的物质的量为2×10-5mol
C.被吸收的空气中SO2的质量为0.64mg
D.被测空气样品中SO2的浓度达到了三级标准
11.(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)配制500mL 0.1的NaCl溶液,部分实验操作如下图。
下列说法不正确的是
A.实验中需要用托盘天平称量约2.9g NaCl固体
B.①、②中玻璃棒的作用分别是引流、搅拌
C.③中加蒸馏水到液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,应改用胶头滴管滴加
D.图中实验操作步骤的顺序为④②①③
12.(24-25高一上·北京·期中)配制溶液的部分过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.步骤1中用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解
B.步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液都注入容量瓶
C.步骤3中液面距容量瓶刻度线时,改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,需加水至刻度线
13.(24-25高一上·北京第二十中学·期中)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:回答下列问题:
(1)3.6 gH2O的物质的量是 mol,含有 个质子。
(2)0.5 mol Na2CO3中含 molNa+, 个。
(3)某金属氯化物MCl240.5 g,含有0.6 molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 。
(4)11.2 LH2(标准状况)中所含氢原子的数目为 。
(5)0.4 molCH4分子中所含原子数与 gHCl分子中所含原子数相等,该HCl气体在标准状况下的体积为 。
14.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)用NaCl固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液。
(1)通过计算,需用称量NaCl固体的质量为 g。
(2)配制溶液时,必须用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒、 。
(3)配制溶液时,正确的实验操作顺序是 。
a.将称好的NaCl固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
b.根据计算结果,称量NaCl固体。
c.计算需要NaCl固体的质量。
d.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
e.将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
f.将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(4)下列操作中,正确的是 (填字母)。
A.溶解
B.转移
C.定容
(5)误差分析
配制过程中出现以下情况,分析对所配溶液浓度有何影响。
①容量瓶底部有少量水 (填“偏高”、“偏低”或“不影响”)。
②没有洗涤烧杯和玻璃棒 (填“偏高”、“偏低”或“不影响”)。
15.(24-25高一上·北京第五中学·期中)某同学在配制溶液时,进行的实验操作如下。
①把称好的NaCl固体放入烧杯中,再向烧杯中加入40mL蒸馏水,用_______搅拌,使NaCl固体完全溶解。
②将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入_______。
③继续向容量瓶中加入蒸馏水,直到液面在刻度线以下1~2cm时,改用_______滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤在天平上称量出所需质量的NaCl固体。
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
请回答下列问题。
(1)上述实验正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)补全上述实验操作中所用仪器的名称:
① ;② ;③ 。
(3)上述实验需用到玻璃棒。玻璃棒在实验过程中的用途有 。
(4)上述实验所配溶液中的物质的量浓度为 mol/L。
(5)若该同学继续用溶液配制溶液,则需量取溶液的体积为 mL。
(6)若实验过程中出现以下情况,则可能导致所配溶液的浓度偏低的是 。
A.向容量瓶中转移溶液时不慎将少量溶液洒在容量瓶外面
B.没有用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次
C.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线
(7)为进一步计算实验误差,测定所配NaCl溶液的浓度:
取xmL所配溶液,逐滴滴入溶液,当恰好沉淀时,若消耗溶液的体积为ymL,则所配溶液中 mol/L。
16.(24-25高一上·北京·期中)(1)按要求写出方程式:
①HNO3 (电离方程式)
②Fe2(SO4)3 (电离方程式)
③硫酸钠和氯化钡溶液反应(离子方程式)
④二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液(离子方程式)
(2)①0.4molCH4分子中所含原子数与 g HCl分子中所含原子数相等,该HCl气体在标准状况下的体积为 L;
②等物质的量O2和臭氧(O3),其质量之比为 ;若O2和O3质量相等,则其原子数之比为 。
(3)以下为中学化学中常见的几种物质:①二氧化碳②熔融KC1③NaHSO4固体④铜⑤稀硫酸⑥澄清石灰水,其中属于电解质的有 ,属于非电解质的有 (填编号)。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)(铁为+6价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取: 2Fe (OH) 3 + 4NaOH + 3NaClO = 2Na2FeO4 + 3NaCl + 5H2O
①该反应中氧化剂是 (用化学式表示,后同), 元素被氧化,还原物为 ;
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况:
③当反应中有lmolNaFeO4生成,转移的电子有 mol;
④实验室欲配制250mL0.1 mol•L-1NaOH溶液,除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,还需要用到的玻璃仪器为 ,下列操作配制的溶液浓度偏低的是 。
A.称量NaOH时,将NaOH放在纸上称重
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.配制时,NaOH未冷却直接定容
D.向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面
E.定容时俯视刻度线
17.(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型净水剂,制备流程如下:
资料:ⅰ.K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇;KOH易溶于乙醇
ⅱ.在碱性溶液中的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4。
ⅲ.在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中不稳定。
(1)K2FeO4具有强氧化性,其中铁元素的化合价为 。
(2)过程Ⅱ为碱性条件下制备高铁酸钠(Na2FeO4),过程中无气体产生,补全过程Ⅱ中发生反应的离子方程式: 。
(3)为提高原料利用率,过程Ⅲ的产物中可循环利用的物质是 。
(4)粗K2FeO4转化为纯K2FeO4的操作包含洗涤,去除固体表面的KOH,可以用 洗涤。
(5)K2FeO4与稀硫酸反应生成Fe3+和O2,通过测定生成O2的体积,可计算K2FeO4的纯度。取m g K2FeO4产品与稀硫酸反应,测得生成O2的体积为V mL(标准状况)。计算K2FeO4的纯度= (列算式)。[M(K2FeO4)=198 g/mol] (物质的纯度)
18.(23-24高一上·北京八一学校·期中)实验室为除去可溶性粗盐中含有的少量,用如图所示流程对粗盐进行提纯,①②③④表示提纯过程中试剂的添加顺序.
(1)试剂a是 .
(2)加入试剂b后发生反应的离子方程式为 (有几个写几个).
(3)操作Ⅰ的名称是 .
(4)提纯过程中,不能在操作Ⅰ前加入试剂c调节pH,请用离子方程式表示其原因 (有几个写几个).
(5)为检验提纯后精盐的纯度,需配制:溶液,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶体滴管外还有 ,经计算需要质量为 g(结果保留小数点后1位),配溶液过程中下列操作可能使所配溶液浓度偏低的是 (写序号)
①转移溶液的过程中有溶液洒落到容器外面
②定容时俯视刻度线
③配制溶液所用的容器事先没有干燥
④定容时加水超过刻度线用胶头滴管吸出两滴
19.(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。回答下列问题:
Ⅰ.粗盐提纯
粗盐除含有NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等。下列是某同学设计的粗盐提纯操作流程图:
(1)沉淀A是 (填化学式)。
(2)溶液B中含有的离子除Na+、Cl-,还有 。
(3)操作a、操作b分别是 、 。
(4)溶液B中加入过量试剂②后,若不进行操作a,直接加入试剂③,用离子方程式表示可能产生的后果 。
(5)检验所得到的NaCl晶体中是否含有Na2SO4,实验操作和现象是 。
Ⅱ.溶液配制
(6)某同学在实验室中配制1000 mL0.0500 mol/LNaCl溶液。
①需称量NaCl固体的质量是 g。
②在配制溶液的过程中,需用到玻璃棒。玻璃棒的用途有 。
③定容时如果仰视容量瓶刻度线,会导致所配溶液的物质的量浓度 (填“偏低”或“偏高”)。
Ⅲ.测定溶液的浓度
(7)取a mL0.0500 mol/LNaCl溶液,用待测AgNO3溶液滴定,当恰好沉淀完全时,消耗AgNO3溶液的体积为吧mL。
①上述过程发生反应的离子方程式为 。
②待测液中c(AgNO3)= mol/L。(用含a、b的计算式表示)
20.(24-25高一上·北京一零一中学·期中)氯气(Cl2)是制备消毒剂的主要原料之一,请回答下列问题:
Ⅰ.实验室用如图装置制取Cl2。
(1)①A中反应的离子方程式为 。
②该反应的氧化剂是 ,氧化产物是 ;氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:
实验序号
试剂
现象
a
紫色石蕊溶液
___________
b
AgNO3溶液
出现白色沉淀
①实验a中的现象为 。
②上述实验 (填“能”或“不能”)证明产生的气体中含有HCl,用化学用语解释其原因: 。
Ⅱ.工业上主要采取电解饱和食盐水的方法制取氯气。
(3)在电解饱和食盐水制氯气的同时,还生成了H2和NaOH,发生反应的化学方程式是 。
(4)实验室欲配制4.0 mol·L-1的食盐水100 mL,回答下列问题:
①需要纯净的NaCl g。
②除了量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管之外,配制溶液还缺少的玻璃仪器有 。
③下列操作会使所配溶液的浓度偏小的是 。
A.容量瓶刻度线下方有少量蒸馏水 B.转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯
C.定容时,俯视刻度线 D.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
试卷第14页,共21页
试卷第15页,共21页
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题型03 物质的量综合应用
1.(24-25高一上·北京·期中)下列叙述正确的是
A.摩尔是七个基本物理量之一
B.阿伏加德罗常数的符号为,近似为
C.阿伏加德罗常数是中所含的碳原子数
D.摩尔既是物质的量的单位,又是粒子数量的单位
【答案】C
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,是国际单位制七个单位之一,故A项错误;
B.国际上规定0.012kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,阿伏加德罗常数的符号为NA,近似值为6.02×1023mol-1,故B项错误;
C.国际上规定0.012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数数值,故C项正确;
D.摩尔为物质的量的单位,不是粒子数的单位,故D项错误;
故本题选C。
2.(24-25高一上·北京第一六六中学·期中)下列叙述中正确的是
A.常温常压下,含有的原子数为
B.的离子中含有的电子数为
C.常温常压下,氧气所含的原子数为
D.同温同压下的一氧化碳气体和氮气,若体积相等,则质量一定相等
【答案】D
【详解】A.18 gH2O的物质的量为1mol,含有的原子数为,A不正确;
B.的离子物质的量为0.1mol,含有的电子数为,B不正确;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,氧气所含的原子数小于,C不正确;
D.同温同压下的一氧化碳气体和氮气,若体积相等,则两者物质的量相同,且两者摩尔质量均为28g/mol,则质量一定相等,D正确;
故选D。
3.(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)人体血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6,M=180 g/mol)的含量常以“mmol/L”(1mmol/L=1×10-3 mol/L和“mg/dL”(1 L=10 dL)为参考指标。人的血糖浓度的正常参考值为4.46.1 mmol/L。下列说法正确的是
A.1个葡萄糖分子中含有12个氢离子
B.无偿献血后,人体血糖浓度会显著下降
C.若某人1 mL血液中含有葡萄糖0.54 mg,相当于血糖浓度3.0 mol/L
D.若某人血糖检查结果为90 mg/dL,说明血糖在正常范围内
【答案】D
【详解】A.葡萄糖是由葡萄糖分子构成,在1个葡萄糖分子中含有12个氢原子,A错误;
B.浓度与所取溶液体积无关,所以无偿献血后,体内血糖浓度不变,B错误;
C.n(葡萄糖)==3.0×10-6 mol,c==3.0×10-3 mol/L,C错误;
D.若病人的血糖检测结果为90 mg/dL,则90 mg/dL==5.0 mmol/L,在正常范围内,D正确;
故合理选项是D。
4.(24-25高一上·北京第二中学·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.和的混合气,含有的原子数为
B.标准状况下,中含有氢原子数为
C.含的盐酸和足量溶液反应,转移电子数目为
D.溶液中含有的数目为
【答案】A
【详解】A.NO2和N2O4的最简式均为NO2,46g和的混合气可视为46g“NO2”,所含的,N原子数目为NA,故A正确;
B.标准状况下,H2O不是气体,不能用22.4L/mol计算水的物质的量,也无法确定H原子的数目,故B错误;
C.二者发生的反应不属于氧化还原反应,不涉及电子转移,故C错误;
D.溶液体积未知,无法计算数目,故D错误;
故选A。
5.(24-25高一上·北京·期中)气体与足量溶液完全反应后,再加入溶液,发生如下化学反应:
①;
②,
下列有关说法正确的是
A.氧化性:
B.若有6.72L参加反应,则最终消耗0.2mol
C.反应②中,每有1mol 参加反应,转移电子的数目为
D.由上述反应原理推断:不能将氧化成
【答案】A
【详解】A.由①可知,Fe元素的化合价降低,Fe3+是氧化剂,S元素的化合价升高,是氧化产物,则氧化性:Fe3+>,由②可知,Cr元素的化合价降低,是氧化剂,Fe元素的化合价升高,Fe3+是氧化产物,则氧化性:>Fe3+,故氧化性由强到弱的顺序为:>Fe3+>,A正确;
B.缺少气体所处的外界条件,不能计算其物质的量,也不能计算最终消耗的K2Cr2O7物质的量,B错误;
C.每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的物质的量为1 mol×2×(6-3)=6 mol,则转移电子的数目为,C错误;
D.根据同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,由①可知氧化性:Fe3+>,还原性:SO2>Fe2+,由②可知氧化性:>Fe3+,还原性:Fe2+>Cr3+,所以氧化性:>Fe3+>,还原性:SO2>Fe2+>Cr3+,根据“强制弱”规律,则K2Cr2O7能将SO2氧化成,D错误;
故答案选A。
6.(24-25高一上·北京中国人民大学附属中学·期中)Na2O2可用于呼吸面具的供氧剂,用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.中含有的离子数目为4NA
B.与足量的水反应时,转移电子数为NA
C.溶于1L 水,其溶质的物质的量浓度为2mol/L
D.用于供氧时,理论上可产生O2的体积为11.2L
【答案】B
【详解】A.Na2O2由钠离子与过氧根离子构成,1molNa2O2中含有2molNa+离子、1mol过氧根离子,则含有的离子数目为3NA,故A错误;
B.Na2O2与水发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,1molNa2O2与足量的水反应生成0.5molO2,转移电子为0.5mol×2×1=1mol,即转移电子数为NA,故B正确;
C.由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,1molNa2O2与水反应生成2molNaOH,但是溶液的体积不等于水的体积,溶液体积未知,无法计算物质的量浓度,故C错误;
D.1molNa2O2用于供氧时,可以生成0.5molO2,但氧气所处的温度、压强未知,即气体摩尔体积不确定,不能计算氧气的体积,故D错误;
答案选B。
7.(24-25高一上·北京第八十中学·期中)下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为18.4
B.配制2504.6的稀硫酸需取该硫酸62.5
C.该硫酸与等体积的水混合,所得溶液的质量分数大于49%
D.取100g该硫酸与100水混合,所得溶液的物质的量浓度大于9.2
【答案】D
【详解】A.该硫酸的物质的量浓度,A正确;
B.根据稀释前后硫酸物质的量不变,配制2504.6的稀硫酸需取该硫酸,B正确;
C.水的密度小于硫酸,等体积的水质量小于硫酸的质量,所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%,C正确;
D.100mL水质量为100g,等质量的水与98%的硫酸混合后所得硫酸溶液的溶质质量分数为49%,此时溶质的物质的量浓度为,硫酸溶液的浓度越大,其密度越大,故,物质的量浓度小于9.2mol/L,D错误;
答案选D。
营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含4种离子(忽略微量离子),对离子浓度的要求如下表所示。完成下面小题。
离子种类
浓度()
________
0.03
0.03
0.01
8.(24-25高一上·北京第八十中学·期中)该营养液中的物质的量浓度为
A.0.01 B.0.02 C.0.03 D.0.04
9.(24-25高一上·北京第八十中学·期中)用下列物质配成1L满足上述浓度要求的营养液,其他离子对植物的影响可忽略,符合要求的一组是
A.0.01和0.01
B.0.03和0.01
C.0.01、0.03和0.01
D.0.03、0.03和0.01
【答案】8.C 9.D
【解析】8.根据电荷守恒,c(K+)+c()=c()+3c(),c(K+)+0.03=0.03+3×0.01,c(K+)=0.03 mol/L,该营养液中的物质的量浓度为0.03mol/L,选C。
9.A.0.01和0.01配成的溶液中不含,故不选A;
B.0.03和0.01配成的溶液中不含,故不选B;
C.0.01、0.03和0.01配成1L溶液,c()=0.01mol/L,故不选C;
D.0.03、0.03和0.01配成1L溶液,各离子浓度均符合要求,故选D;
选D。
10.(24-25高一上·北京·期中)我国的环境空气质量标准中对空气中SO2的浓度限值规定如下表所示。
标准等级
一级标准
二级标准
三级标准
浓度限值(mg·m-3)
0~0.15
0.15~0.50
0.50~0.70
研究人员测定受污染空气中SO2含量的实验方法如下:用NaOH溶液吸收2m3空气,用0.1mo·L-1硫酸调节pH,然后用I2溶液将其氧化,测得恰好完全反应时消耗I22.54mg。下列推断中,不正确的是
A.恰好完全反应时消耗I2的物质的量为1×10-5mol
B.反应中转移电子的物质的量为2×10-5mol
C.被吸收的空气中SO2的质量为0.64mg
D.被测空气样品中SO2的浓度达到了三级标准
【答案】D
【详解】A.恰好完全反应时消耗I2的物质的量为=1×10-5mol,A正确;
B.根据反应SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4可知,反应中转移电子的物质的量为2×10-5mol,B正确;
C.根据反应SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4可知,被吸收的空气中SO2的质量为0.64mg,C正确;
D.由C项分析可知,被测空气样品中SO2的浓度为:=0.32 mg·m-3,故达到了二级标准,D错误;
故答案为:D。
11.(24-25高一上·北京第五十五中学·期中)配制500mL 0.1的NaCl溶液,部分实验操作如下图。
下列说法不正确的是
A.实验中需要用托盘天平称量约2.9g NaCl固体
B.①、②中玻璃棒的作用分别是引流、搅拌
C.③中加蒸馏水到液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,应改用胶头滴管滴加
D.图中实验操作步骤的顺序为④②①③
【答案】D
【详解】A.配制500mL0.1mol/L的NaCl溶液,需要用托盘天平称量NaCl固体的质量为,A正确;
B.转移过程中玻璃棒的作用是引流,溶解过程中玻璃棒的作用是搅拌加速溶解,B正确;
C.定容过程中加蒸馏水到液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,为避免加入水过量,应改用胶头滴管滴加,C正确;
D.配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为②①④③,D错误;
故选D。
12.(24-25高一上·北京·期中)配制溶液的部分过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.步骤1中用玻璃棒搅拌的目的是加快溶解
B.步骤2中需用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液都注入容量瓶
C.步骤3中液面距容量瓶刻度线时,改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
D.步骤4中摇匀后若容量瓶内液面下降,需加水至刻度线
【答案】D
【详解】A.步骤1中用玻璃棒搅拌的目的是加速NaCl的溶解,A正确;
B.步骤2中用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次,并将洗涤液注入容量瓶中,使得溶质全部转移到容量瓶中,B正确;
C.步骤3中,当液面距离刻度线1-2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切,该操作正确,C正确;
D.步骤4中摇匀后液面下降为正常现象,不能加水至刻度线,D错误;
故答案选D。
13.(24-25高一上·北京第二十中学·期中)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:回答下列问题:
(1)3.6 gH2O的物质的量是 mol,含有 个质子。
(2)0.5 mol Na2CO3中含 molNa+, 个。
(3)某金属氯化物MCl240.5 g,含有0.6 molCl-,则该氯化物的摩尔质量为 。
(4)11.2 LH2(标准状况)中所含氢原子的数目为 。
(5)0.4 molCH4分子中所含原子数与 gHCl分子中所含原子数相等,该HCl气体在标准状况下的体积为 。
【答案】(1) 0.2 2NA
(2) 1 0.5NA
(3)135 g/mol
(4)NA
(5) 36.5 22.4 L
【详解】(1)3.6 gH2O的物质的量是n(H2O)==0.2 mol;由于在1个H2O分子中含有10个质子,则在0.2 mol H2O中含有的质子的物质的量是n(质子)=10×0.2 mol=2 mol,则含有的质子数目是N(质子)=2 mol×NA/mol=2NA;
(2)在1个Na2CO3中含2个Na+和1个,则在0.5 mol Na2CO3中含有1 mol Na+和0.5 mol,其中含有的的数目是N()=0.5 mol×NA/mol=0.5NA;
(3)在1个金属氯化物MCl2中含有2个Cl-,某金属氯化物MCl2质量是40.5 g,其中含有0.6 molCl-,则该氯化物的物质的量是0.3 mol,其摩尔质量为M==135 g/mol;
(4)标准状况下11.2 LH2的物质的量是n(H2)==0.5 mol,由于在1个H2分子中含有2个H原子,则在0.5 molH2中所含氢原子的数目为N(H)=0.5 mol×2×NA/mol=NA;
(5)在1个CH4分子中含有5个原子,则在0.4 mol CH4中含有原子的物质的量是n(原子)=0.4 mol×5=2 mol,由于在1个HCl分子中含有2个原子,因此若HCl含有的原子数目与该甲烷的相同,则HCl的物质的量是1 mol,其质量为m(HCl)=1 mol×36.5 g/mol=36.5 g;其在标准状况下的体积V(HCl)=1 mol×22.4 L/mol=22.4 L。
14.(24-25高一上·北京师范大学附属实验中学·期中)用NaCl固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液。
(1)通过计算,需用称量NaCl固体的质量为 g。
(2)配制溶液时,必须用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒、 。
(3)配制溶液时,正确的实验操作顺序是 。
a.将称好的NaCl固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
b.根据计算结果,称量NaCl固体。
c.计算需要NaCl固体的质量。
d.将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
e.将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
f.将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(4)下列操作中,正确的是 (填字母)。
A.溶解
B.转移
C.定容
(5)误差分析
配制过程中出现以下情况,分析对所配溶液浓度有何影响。
①容量瓶底部有少量水 (填“偏高”、“偏低”或“不影响”)。
②没有洗涤烧杯和玻璃棒 (填“偏高”、“偏低”或“不影响”)。
【答案】(1)11.7
(2)100mL容量瓶
(3)cbadfe
(4)AB
(5) 不影响 偏低
【详解】(1)根据m=cVM,可计算出需要称量的NaCl固体的质量为100mL×10-3L×2.0mol/L×(23+35.5)g/mol=11.7g。答案为:11.7;
(2)配制溶液时,必须用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒和100mL容量瓶。答案为:100mL容量瓶;
(3)配制溶液,正确的实验操作顺序如下:
①计算需要NaCl固体的质量。
②根据计算结果,称量NaCl固体。
③将称好的NaCl固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
④将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸
馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
答案为:cbadfe;
(4)A.将称量好的NaCl固体放入烧杯中,再向烧杯中加入一定量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体完全溶解,A项正确;
B.转移时,用玻璃棒引流,玻璃棒需放在容量瓶刻度线以下,B项正确;
C.定容时,用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度相切,视线应与容量瓶内液体的凹液面的最低处保持水平,俯视会使配制结果出现误差,C项错误;
答案选AB;
(5)①在定容过程中,还需加入蒸馏水,故容量瓶底部有少量水对所配溶液的浓度无影响;
②没有洗涤烧杯和玻璃棒,使得溶液中溶质质量减小,最终使所配溶液的浓度偏低。
答案为:不影响;偏低。
15.(24-25高一上·北京第五中学·期中)某同学在配制溶液时,进行的实验操作如下。
①把称好的NaCl固体放入烧杯中,再向烧杯中加入40mL蒸馏水,用_______搅拌,使NaCl固体完全溶解。
②将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入_______。
③继续向容量瓶中加入蒸馏水,直到液面在刻度线以下1~2cm时,改用_______滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤在天平上称量出所需质量的NaCl固体。
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
请回答下列问题。
(1)上述实验正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)补全上述实验操作中所用仪器的名称:
① ;② ;③ 。
(3)上述实验需用到玻璃棒。玻璃棒在实验过程中的用途有 。
(4)上述实验所配溶液中的物质的量浓度为 mol/L。
(5)若该同学继续用溶液配制溶液,则需量取溶液的体积为 mL。
(6)若实验过程中出现以下情况,则可能导致所配溶液的浓度偏低的是 。
A.向容量瓶中转移溶液时不慎将少量溶液洒在容量瓶外面
B.没有用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次
C.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线
(7)为进一步计算实验误差,测定所配NaCl溶液的浓度:
取xmL所配溶液,逐滴滴入溶液,当恰好沉淀时,若消耗溶液的体积为ymL,则所配溶液中 mol/L。
【答案】(1)⑤①②④③⑥
(2) 玻璃棒 100mL容量瓶 胶头滴管
(3)搅拌、引流
(4)1
(5)25
(6)AB
(7)
【分析】在天平上称量出所需质量的NaCl固体。把称好的NaCl固体放入烧杯中,再向烧杯中加入40mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体完全溶解。将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶中。用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。继续向容量瓶中加入蒸馏水,直到液面在刻度线以下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切。盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。
【详解】(1)根据配制一定物质的量浓度溶液步骤可知⑤①②④③⑥,故答案为:⑤①②④③⑥;
(2)根据分析可知用玻璃棒搅拌,使NaCl固体完全溶解;将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶中;改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液面与刻度线相切,故答案为:玻璃棒;100mL容量瓶;胶头滴管;
(3)实验中两次用到玻璃棒,第一次溶解时玻璃棒起到搅拌,加速物质的溶解;第二次移液时起到引流防止液体外溅,故答案为:搅拌、引流;
(4) ,溶液中的物质的量浓度为,故答案为:1;
(5)根据稀释定律可知,稀释过程中溶质的物质的量不变。溶液配制溶液,,解得,故答案为:25;
(6)A.向容量瓶中转移溶液时不慎将少量溶液洒在容量瓶外面,容量瓶中溶质的量减小,所配溶液的浓度偏低,A正确;
B.没有用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,容量瓶中溶质的量减小,所配溶液的浓度偏低,B正确;
C.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线,配制溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏高,C错误;
故答案为:AB;
(7)NaCl溶液中逐滴滴入溶液发生反应,两者恰好完全反应,故答案为:。
16.(24-25高一上·北京·期中)(1)按要求写出方程式:
①HNO3 (电离方程式)
②Fe2(SO4)3 (电离方程式)
③硫酸钠和氯化钡溶液反应(离子方程式)
④二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液(离子方程式)
(2)①0.4molCH4分子中所含原子数与 g HCl分子中所含原子数相等,该HCl气体在标准状况下的体积为 L;
②等物质的量O2和臭氧(O3),其质量之比为 ;若O2和O3质量相等,则其原子数之比为 。
(3)以下为中学化学中常见的几种物质:①二氧化碳②熔融KC1③NaHSO4固体④铜⑤稀硫酸⑥澄清石灰水,其中属于电解质的有 ,属于非电解质的有 (填编号)。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)(铁为+6价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取: 2Fe (OH) 3 + 4NaOH + 3NaClO = 2Na2FeO4 + 3NaCl + 5H2O
①该反应中氧化剂是 (用化学式表示,后同), 元素被氧化,还原物为 ;
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况:
③当反应中有lmolNaFeO4生成,转移的电子有 mol;
④实验室欲配制250mL0.1 mol•L-1NaOH溶液,除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,还需要用到的玻璃仪器为 ,下列操作配制的溶液浓度偏低的是 。
A.称量NaOH时,将NaOH放在纸上称重
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.配制时,NaOH未冷却直接定容
D.向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面
E.定容时俯视刻度线
【答案】 HNO3=H++NO3- Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42ˉ Ba2++ SO42-= BaSO4↓ CO2+2OH一=CO32一+ H2O 36.5 22.4 2:3 1:1 ②③ ① NaClO Fe NaCl 3 250mL容量瓶 AD
【分析】(1)注意强电解质完全电离,弱电解质部分电离。离子方程式需要注意弱电解质、沉淀、氧化物不能拆写。
(2)质量、物质的量、标况下的气体体积、微粒数目之间的关系可以用n= = = 进行换算。
(3)电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物。非电解质是在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物。
(4)2Fe (OH) 3 + 4NaOH + 3NaClO = 2Na2FeO4 + 3NaCl + 5H2O,该反应的氧化剂NaClO,还原剂为Fe (OH) 3,每2mol Fe (OH) 3被氧化,转移6mol电子,3mol NaClO被还原。
配制溶液时,溶液的物质的量浓度c=,据此判断实验操作中浓度变化。
【详解】(1)①硝酸为强电解质,可以完全电离,电离方程式为:HNO3=H++NO3-;
②硫酸铁为强电解质,可以完全电离,电离方程式为:Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42ˉ-;
③硫酸钠和氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化钠,硫酸钡为沉淀不能拆写,离子方程式为:Ba2++ SO42-= BaSO4↓;
④二氧化碳与足量氢氧化钠溶液反应,生成碳酸钠和水,离子方程式为:CO2+2OH一=CO32一+ H2O;
(2)①0.4molCH4分子中含有2mol原子,1mol HCl分子中含有2mol原子,1mol HCl分子的质量为m=n×M=1mol×36.5g/mol=36.5g,1mol HCl气体在标准状况下的体积V= n×Vm=1mol×22.4L/mol=22.4L。答案为:36.5 ;22.4;
②等物质的量O2和臭氧(O3),其质量之比为(n×32g/mol):(n×48g/mol)=2:3;氧气和臭氧都由氧原子构成,若O2和O3质量相等,则其原子数相等,即原子个数之比为1:1。答案为:2:3;1:1。
(3)在水溶液或熔融状态下能导电的化合物是电解质,属于电解质的有:②熔融KC1③NaHSO4固体;在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质,属于非电解质的有:①二氧化碳。答案为:②③;①。
(4)①氧化剂被还原,化合价降低,该反应中氧化剂为NaClO,该反应中氧化剂是NaClO ,还原剂为Fe (OH) 3,被氧化的元素为Fe元素,还原产物为NaCl。答案为:NaClO;Fe;NaCl。
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况:
③每2mol Fe (OH) 3被氧化,转移6mol电子,生成2mol Na2FeO4,当反应中有lmolNaFeO4生成,转移的电子有3mol。答案为:3。
④实验室欲配制250mL0.1 mol•L-1NaOH溶液,除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管,还需要用到的玻璃仪器为250mL容量瓶。答案为:250mL容量瓶。
配制溶液时,溶液的物质的量浓度c=,A.氢氧化钠易潮解,用纸称量,部分氢氧化钠留在纸上,溶解的氢氧化钠质量减少,A符合题意;B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水,对所配溶液的浓度无影响,B不符合; C.溶液冷却至室温再定容,未冷却直接定容,待冷却至室温,溶液体积减小,溶液浓度变大,C不符合; D.向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面,溶质减少,溶液浓度增大,D符合题意; E.定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,溶液浓度偏高,E不符合。答案为:AD。
【点睛】离子方程式书写时注意难溶难电离氧化物单质等不能拆写。与量有关的反应,要注意反应物之间的量的关系,例如,二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液生成碳酸钠和水,二氧化碳通入少量氢氧化钠溶液中则生成碳酸氢钠和水。
17.(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型净水剂,制备流程如下:
资料:ⅰ.K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇;KOH易溶于乙醇
ⅱ.在碱性溶液中的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4。
ⅲ.在碱性溶液中稳定,在中性和酸性溶液中不稳定。
(1)K2FeO4具有强氧化性,其中铁元素的化合价为 。
(2)过程Ⅱ为碱性条件下制备高铁酸钠(Na2FeO4),过程中无气体产生,补全过程Ⅱ中发生反应的离子方程式: 。
(3)为提高原料利用率,过程Ⅲ的产物中可循环利用的物质是 。
(4)粗K2FeO4转化为纯K2FeO4的操作包含洗涤,去除固体表面的KOH,可以用 洗涤。
(5)K2FeO4与稀硫酸反应生成Fe3+和O2,通过测定生成O2的体积,可计算K2FeO4的纯度。取m g K2FeO4产品与稀硫酸反应,测得生成O2的体积为V mL(标准状况)。计算K2FeO4的纯度= (列算式)。[M(K2FeO4)=198 g/mol] (物质的纯度)
【答案】(1)+6
(2)3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O
(3)NaOH
(4)乙醇
(5)×100%
【分析】氢氧化钠溶液中吸收氯气,反应产生NaCl、NaClO、H2O,向反应后的溶液中加入硝酸亚铁固体,硝酸亚铁最终生成高铁酸钠,过滤得到高铁酸钠溶液,向高铁酸钠溶液加入过量氢氧化钾固体,高铁酸钠溶液转化为高铁酸钾溶液,过滤得到粗高铁酸钾,最终经过处理得到纯高铁酸钾固体,据此解答。
【详解】(1)在K2FeO4中,K为+1价,O为-2价,根据化合物中所有元素化合价的代数和为0,可知Fe元素化合价为+6价;
(2)Cl2与足量NaOH溶液在过程Ⅰ中发生反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,反应所得溶液中含有NaClO,该物质具有强氧化性,在碱性条件下会将Fe3+氧化产生,ClO-被还原为Cl-,同时反应产生H2O,该反应的离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O;
(3)经过过程Ⅱ,反应产生Na2FeO4,向其中加入KOH固体,根据题目已知信息可知在碱性溶液中的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4,因此Na2FeO4与KOH发生复分解反应产生K2FeO4、NaOH,在反应开始时NaOH溶液用于吸收Cl2,故为提高原料利用率,过程Ⅲ的产物中可循环利用的物质是NaOH;
(4)由于K2FeO4可溶于水,微溶于KOH溶液,难溶于乙醇,所以去除固体表面的KOH,可以用乙醇洗涤;
(5)K2FeO4与稀硫酸反应,离子方程式为:4+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O,根据方程式可得关系式:4K2FeO4~3O2,现在反应产生标况下V mLO2,其物质的量是n(O2)=,则m g样品中含有n(K2FeO4)=n(O2)=×,故该样品中K2FeO4的纯度为×100%=×100%。
18.(23-24高一上·北京八一学校·期中)实验室为除去可溶性粗盐中含有的少量,用如图所示流程对粗盐进行提纯,①②③④表示提纯过程中试剂的添加顺序.
(1)试剂a是 .
(2)加入试剂b后发生反应的离子方程式为 (有几个写几个).
(3)操作Ⅰ的名称是 .
(4)提纯过程中,不能在操作Ⅰ前加入试剂c调节pH,请用离子方程式表示其原因 (有几个写几个).
(5)为检验提纯后精盐的纯度,需配制:溶液,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶体滴管外还有 ,经计算需要质量为 g(结果保留小数点后1位),配溶液过程中下列操作可能使所配溶液浓度偏低的是 (写序号)
①转移溶液的过程中有溶液洒落到容器外面
②定容时俯视刻度线
③配制溶液所用的容器事先没有干燥
④定容时加水超过刻度线用胶头滴管吸出两滴
【答案】(1)溶液
(2)
(3)过滤
(4)、、
(5) 容量瓶 ①、④
【分析】根据流程图分析知,将粗盐溶于水后,先加入氯化钡溶液,生成硫酸钡沉淀,再加入氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀,再加入碳酸钠溶液,生成碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀,经操作I过滤后得到固体A,则A为氢氧化镁、碳酸钙和碳酸钡;滤液中加入盐酸调节pH,除去过量的碳酸根离子,操作Ⅱ为蒸发结晶,得到氯化钠固体,据此分析解答。
【详解】(1)据分析,试剂a的目的是除去硫酸根离子,则试剂a是溶液。
(2)加入试剂b的目的是除去钙离子和钡离子,则发生反应的离子方程式为。
(3)根据操作I可以得到固体A,则操作Ⅰ的名称是过滤。
(4)提纯过程中,不能在操作Ⅰ前加入试剂c调节pH,若过滤前加入盐酸,则沉淀氢氧化镁、碳酸钙和碳酸钡都与盐酸反应溶解,离子方程式表示其原因为:、、。
(5)需配制溶液,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶体滴管外还有容量瓶;
计算需要的NaCl质量为0.250L×0.2mol/L×58.5g/mol≈2.9g;
配溶液过程中下列操作:
①转移溶液的过程中有溶液洒落到容器外面,导致溶质的物质的量偏小,浓度偏低,故①选;
②定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏大,故②不选;
③配制溶液所用的容器事先没有干燥对配制结果无影响,故③不选;
④定容时加水超过刻度线用胶头滴管吸出两滴,导致溶质的物质的量偏小,浓度偏低,故④选;
选①、④。
19.(24-25高一上·北京大学附属中学·期中)氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。回答下列问题:
Ⅰ.粗盐提纯
粗盐除含有NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等。下列是某同学设计的粗盐提纯操作流程图:
(1)沉淀A是 (填化学式)。
(2)溶液B中含有的离子除Na+、Cl-,还有 。
(3)操作a、操作b分别是 、 。
(4)溶液B中加入过量试剂②后,若不进行操作a,直接加入试剂③,用离子方程式表示可能产生的后果 。
(5)检验所得到的NaCl晶体中是否含有Na2SO4,实验操作和现象是 。
Ⅱ.溶液配制
(6)某同学在实验室中配制1000 mL0.0500 mol/LNaCl溶液。
①需称量NaCl固体的质量是 g。
②在配制溶液的过程中,需用到玻璃棒。玻璃棒的用途有 。
③定容时如果仰视容量瓶刻度线,会导致所配溶液的物质的量浓度 (填“偏低”或“偏高”)。
Ⅲ.测定溶液的浓度
(7)取a mL0.0500 mol/LNaCl溶液,用待测AgNO3溶液滴定,当恰好沉淀完全时,消耗AgNO3溶液的体积为吧mL。
①上述过程发生反应的离子方程式为 。
②待测液中c(AgNO3)= mol/L。(用含a、b的计算式表示)
【答案】(1)BaSO4
(2)Ba2+、Ca2+、OH-
(3) 过滤 蒸发结晶
(4)BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O、CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(5)取少量晶体,加适量水溶解形成溶液,然后向该溶液中滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,就证明含有杂质Na2SO4;若滴加BaCl2溶液后无白色沉淀,就证明其中不含杂质Na2SO4
(6) 2.925 搅拌、引流 偏低
(7) Ag++Cl-=AgCl↓
【分析】粗盐中除含有NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,除杂流程为:MgCl2用过量NaOH溶液沉淀除去;CaCl2用过量Na2CO3溶液沉淀除去; Na2SO4用过量BaCl2溶液沉淀除去,为保证杂质去除完全,需加入过量的除杂试剂,过量的除杂试剂也需在后续操作中去除,过量的氯化钡可以用碳酸钠除去,因此碳酸钠溶液应该在氯化钡溶液之后加入,过量的碳酸钠和氢氧化钠可用盐酸除去。该除杂流程为:粗盐溶解,过滤除去泥沙,在滤液中加入过量氯化钡溶液,过滤除去BaSO4沉淀,在滤液中加入过量氢氧化钠溶液,过滤除去Mg(OH)2沉淀,在滤液中加入过量碳酸钠溶液,过滤除去CaCO3、BaCO3沉淀,在滤液中加入适量盐酸除去氢氧化钠、碳酸钠,得到NaCl溶液,蒸发结晶,最终得到精盐产品,所以操作a为过滤、操作b为蒸发结晶,试剂①②③分别为过量氯化钡溶液、过量碳酸钠溶液、适量稀盐酸,沉淀A、B、C分别为硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钡和碳酸钙的混合物。
【详解】(1)根据上述分析可知沉淀A是硫酸钡,化学式为BaSO4;
(2)根据上述分析可知:溶液经除去Na2SO4、MgCl2杂质后所得溶液B中含有的离子除Na+、Cl-,还有Ba2+、Ca2+、OH-;
(3)根据上述分析可知:操作a是过滤;操作b是蒸发结晶;
(4)向溶液B中加入过量Na2CO3溶液,发生反应:Ba2++=BaCO3↓、Ca2++=CaCO3↓,经过滤除去BaCO3、CaCO3沉淀,然后向滤液C中加入过量HCl,除去杂质离子OH-、,就得到NaCl溶液。若不进行过滤操作,就直接加入HCl,BaCO3、CaCO3沉淀与HCl反应,又转化为Ba2+、Ca2+进入溶液中,不能达到除杂、净化的目的,沉淀溶解反应的离子方程式为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O、CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(5)若所得NaCl晶体中含有杂质Na2SO4,可通过向其水溶液中加入BaCl2溶液,根据是否产生白色沉淀判断。实验操作和现象是:取少量晶体,加适量水溶解形成溶液,然后向该溶液中滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,就证明含有杂质Na2SO4;若滴加BaCl2溶液后无白色沉淀,就证明其中不含杂质Na2SO4;
(6)①要配制1000 mL0.0500 mol/LNaCl溶液,需溶质NaCl的物质的量是n=c·V=0.0500 mol/L×1 L=0.0500 mol,其质量为m(NaCl)=n·M=0.0500 mol×58.5 g/mol=2.925 g;
②准确配制一定体积、一定物质的量浓度溶液,需要使用玻璃棒,在溶解固体药品时,玻璃棒起搅拌作用,可以促进固体物质溶解;在向容量瓶中转移溶液时,也要使用玻璃棒,其作用是引流;故在配制溶液的过程中,用到的玻璃棒的用途有搅拌、引流作用;
③定容时如果仰视容量瓶刻度线,则溶液的体积偏大,由于溶质的物质的量不变,最终会导致所配溶液的物质的量浓度偏低;
(7)①NaCl与AgNO3在溶液中发生复分解反应产生AgCl沉淀和NaNO3,该反应的离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓;
②根据物质反应转化关系,可知n(AgNO3)=n(NaCl)=0.0500 mol/L×a×10-3 L= 5a×10-5 mol,由于AgNO3溶液的体积是b mL,故其浓度为c(AgNO3)=。
20.(24-25高一上·北京一零一中学·期中)氯气(Cl2)是制备消毒剂的主要原料之一,请回答下列问题:
Ⅰ.实验室用如图装置制取Cl2。
(1)①A中反应的离子方程式为 。
②该反应的氧化剂是 ,氧化产物是 ;氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:
实验序号
试剂
现象
a
紫色石蕊溶液
___________
b
AgNO3溶液
出现白色沉淀
①实验a中的现象为 。
②上述实验 (填“能”或“不能”)证明产生的气体中含有HCl,用化学用语解释其原因: 。
Ⅱ.工业上主要采取电解饱和食盐水的方法制取氯气。
(3)在电解饱和食盐水制氯气的同时,还生成了H2和NaOH,发生反应的化学方程式是 。
(4)实验室欲配制4.0 mol·L-1的食盐水100 mL,回答下列问题:
①需要纯净的NaCl g。
②除了量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管之外,配制溶液还缺少的玻璃仪器有 。
③下列操作会使所配溶液的浓度偏小的是 。
A.容量瓶刻度线下方有少量蒸馏水 B.转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯
C.定容时,俯视刻度线 D.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
【答案】(1) MnO2 Cl2 1:2
(2) 先变红后褪色 不能 氯气和水反应生成盐酸和次氯酸Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,Cl-+Ag+=AgCl↓
(3)
(4) 23.4 100mL容量瓶 BD
【分析】实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制取氯气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以氯气通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红红褪色;氯气通入硝酸银溶液中,产生白色沉淀;配制一定物质的量浓度的溶液,根据分析误差,若n偏小则c偏小,若V偏小则c偏大。
【详解】(1)①A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,反应的离子方程式为。
②该反应MnO2中Mn元素化合价降低,氧化剂是MnO2,盐酸中氯元素化合价升高,HCl是还原剂,氧化产物是Cl2;氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2。
(2)①氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,实验a中的现象为紫色石蕊先变红后褪色。
②氯气和水反应生成盐酸和次氯酸Cl2+H2O=H++Cl-+HClO,Cl-+Ag+=AgCl↓,上述实验不能证明产生的气体中含有HCl。
(3)在电解饱和食盐水生成氯气、H2和NaOH,发生反应的化学方程式是。
(4)实验室欲配制4.0 mol·L-1的食盐水100 mL,回答下列问题:
①需要纯净的NaCl的质量m=cVM=4.0 mol·L-1×0.1L×58.5g/mol=23.4g。
②根据配制溶液的步骤,除了量筒、烧杯、玻璃棒和胶头滴管之外,配制溶液还缺少的玻璃仪器有100mL容量瓶。
③A.容量瓶刻度线下方有少量蒸馏水,不影响溶液的体积和溶质物质的量,所配溶液的浓度无影响,故不选A;
B.转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,溶质物质的量偏少,所配溶液的浓度偏小,故选B;
C.定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏大,故不选C;
D.摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线,溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏小,故选D;
选BD。
试卷第14页,共21页
试卷第15页,共21页
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