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第二章 单元检测
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关钠及其化合物的叙述错误的是( )
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强,可用于道路和广场照明
C.氢氧化钠具有强碱性,可用于制胃酸中和剂
D.钠长期暴露在空气中的最终产物是Na2CO3
解析:氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用于中和胃酸,C错误。
时间 75分钟 满分 100分
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2.下列说法正确的是( )
A.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有Cl2分子存在
B.为了准确了解新制氯水的酸性,可以用pH试纸测定其pH
C.氯气、次氯酸均具有漂白性,可以用于漂白所有物品
D.工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
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3.用如图所示实验装置进行相关实验探究,不能达到实验目的的是( )
A.装置甲:称取一定质量的NaOH固体
B.装置乙:验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
C.装置丙:验证Na2O2与水反应放热
D.装置丁:证明Na能与水反应,且Na的密度比煤油大
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4.下列叙述正确的是( )
A.物质的量是衡量物质质量大小的物理量
B.摩尔质量即相对分子质量
C.摩尔是物质的量的单位
D.气体摩尔体积是指单位物质的量的物质所占的体积
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5.把一绿豆粒大小的金属钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯里,观察所发生的现象,下列有关观察记录的现象的叙述错误的是( )
A.钠浮在液面上,熔化成闪亮的小球
B.钠浮在液面上静止不动
C.溶液里冒出了大量的无色气泡
D.溶液里产生了蓝色沉淀
解析:放出的气体推动钠在液面上四处游动,B错误。
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6.下列关于氯气的实验装置能达到实验目的的是( )
A.装置①可用于除去氯气中混有的HCl
B.装置②若气球变瘪,证明Cl2可与NaOH溶液反应
C.装置③可证明氯气具有漂白性
D.装置④可用于实验室中氯气的尾气吸收
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解析:A项,用饱和NaCl溶液除去Cl2中混有的HCl气体导管应长进短出;B项,Cl2与NaOH溶液反应,反应后烧瓶中气体压强减小,气球会胀大;C项,潮湿的有色布条褪色,是因为HClO具有漂白性。
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7.某温度下,向如图所示容器(密封隔板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可自由滑动,且与容器内壁的摩擦不计)中a、b、c、d处分别通入等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体中的一种,隔板的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A.a和c中气体的体积之比为1∶2
B.d中通入的气体是CH4
C.a和b中气体所含原子数之比为16∶11
D.c和d中气体密度之比为2∶1
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解析:同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,根据气体体积:d>c>b>a可知,气体的物质的量:d>c>b>a,而等质量时,气体的摩尔质量与物质的量成反比,四种气体的摩尔质量:d<c<b<a,故a中为SO2、b中为CO2、c中为O2、d中为CH4。同温、同压、等质量时,气体的体积与摩尔质量成反比,所以a和c中气体的体积之比为32∶64=1∶2,A正确;由上述分析可知,B正确;同温、同压下,气体所含分子数之比等于体积之比,等质量时,气体体积与摩尔质量成反比,故气体所含分子数与摩尔质量成反比,即a和b中气体所含分子数之比为44∶64=11∶16,则所含原子数之比为(11×3)∶(16×3)=11∶16,C错误;同温、同压时,气体的密度与摩尔质量成正比,故c和d中气体的密度之比为32∶16=2∶1,D正确。
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8.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是( )
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L
B.25 ℃、1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA
C.0.1 mol O3分子中所含的电子数为2.4NA
D.在标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
解析:标准状况下水不是气体,11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol,D错误。
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9.为预防传染性疾病,公共场所可用0.5%的过氧乙酸溶液来消毒。实验室中用容量瓶配制一定物质的量浓度的过氧乙酸溶液,下列操作会使所配溶液浓度偏高的是( )
A.定容时水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.没有洗涤稀释过氧乙酸的烧杯和玻璃棒
D.量取过氧乙酸液体时仰视刻度线
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解析:A项,定容时水加多了用滴管吸出溶液使n(过氧乙酸)偏小,所配溶液浓度偏低;B项,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,所配溶液浓度偏低;C项,未洗涤稀释过氧乙酸的烧杯和玻璃棒,n(过氧乙酸)偏小,所配溶液浓度偏低;D项,量取过氧乙酸液体时仰视刻度线,过氧乙酸的体积偏大,n(过氧乙酸)偏大,所配溶液浓度偏高。
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10.两份体积相同的某植物营养液,其配方分别如表所示:
c(KCl) c(K2SO4) c(ZnSO4)
① 0.3 mol·L-1 0.2 mol·L-1 0.1 mol·L-1
② 0.1 mol·L-1 0.3 mol·L-1 —
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11.在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原来温度,下列说法正确的是( )
A.溶液中Na+浓度增大,有O2放出
B.溶液碱性不变,有H2放出
C.溶液中Na+数目减少,有O2放出
D.溶液碱性增强,有O2放出
解析:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,B错误;因反应时消耗水,同时生成溶质NaOH,所以有NaOH晶体析出,溶剂水的质量及Na+数目均减少,C正确;因仍然是原温度下的饱和溶液,所以浓度不发生改变,碱性也无变化,A、D错误。
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12.如图所示的两个实验中,CuSO4溶液和FeCl3溶液较少,Na2O和Na2O2稍微过量。则下列关于实验现象或反应原理的描述不正确的是( )
A.两支试管中均发生两个化学反应
B.两支试管中均产生有颜色的沉淀
C.两支试管中均有无色气体生成
D.反应后,过滤后所得溶液均为无色
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解析:两支试管中分别发生Na2O、Na2O2与水的反应,均有NaOH生成,继而发生NaOH与盐的反应,均生成沉淀,A正确;两支试管中分别有Cu(OH)2蓝色沉淀和Fe(OH)3红褐色沉淀生成,B正确;Na2O与水反应只生成NaOH,无气体生成,C错误;与NaOH反应时FeCl3、CuSO4均被消耗完,故反应后过滤所得的溶液均呈无色,D正确。
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二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献,该法的原理为NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。根据要求回答下列问题:
(1)同温同压下,等物质的量的CO2和NH3,前者与后者的分子数之比为________,原子总数之比为________,密度之比为________。
(2)与标准状况下6.72 L CO2中所含的氧原子数相等的H2O的质量为________g,与该质量的水中所含的氢原子数相等的NH3在标准状况下的体积为________L。
(3)将一定量CO2和NH3混合,测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,则该混合气体中CO2与NH3的物质的量之比为________,该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的________倍。
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16.Ⅰ.如图所示为常见仪器的部分结构。
(1)写出相应仪器的名称:
A________,B________,C________。
(2)仪器B上标有________(填标号)。
①质量 ②温度 ③刻度线 ④浓度 ⑤容积
Ⅱ.现用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)来配制220 mL 0.2 mol·L-1的稀硫酸。
有关操作:①计算所需浓硫酸的体积;②量取一定体积的浓硫酸;③稀释、冷却;④转移、洗涤;⑤定容;⑥摇匀。
量筒
容量瓶
温度计
②③⑤
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(3)用量筒量取的浓硫酸的体积是________ mL。
(4)第③步中稀释浓硫酸的操作是_____________________________________ ________________。
(5)将所配制的稀硫酸进行测定,发现实际浓度大于0.2 mol·L-1。会引起所配溶液浓度偏大的操作有________(填标号)。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度线
B.容量瓶未干燥就用来配制溶液
C.浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容
D.烧杯中稀溶液往容量瓶中转移时,有少量液体溅出
E.烧杯未进行洗涤
2.7
将浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢加入水中,
并用玻璃棒搅拌
AC
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17.过氧化钠常用作漂白剂、杀菌剂、消毒剂,能与水和二氧化碳等物质发生反应,保存不当容易变质。某实验小组以过氧化钠为研究对象,进行了如下实验。
(1)探究一包Na2O2样品是否已经变质:取少量样品溶解,加入___________ ________________溶液,充分振荡后若有白色沉淀生成,证明Na2O2已变质。
(2)该实验小组为了测定已变质的过氧化钠中Na2O2的质量分数,称取a g样品,并设计了如图所示的装置。
BaCl2 (其他
答案合理即可)
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①装置A中仪器a的名称是_________,装置B的作用是___________________ _______________。
②将仪器连接好以后,必须进行的操作是____________________。
③写出装置C中发生反应的化学方程式:
_____________________________________________________________。
分液漏斗
吸收CO2中混有的
HCl气体
检查装置的气密性
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑
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④实验结束后,在读取生成气体的体积时,你认为合理的是______(填标号)。
a.直接读取体积,不需冷却到室温
b.调整量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
⑤读出量筒内水的体积后,折算成标准状况下气体的体积为V mL,则该样品中过氧化钠的质量分数为________。
bc
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c
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(2)装置B、C中依次放入的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是_______________________,请提出合理的改进方法:______________________________________。
(3)写出氯气与NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________。为验证尾气吸收后的溶液中存在Cl-,正确的操作是_________________________ ______________________________________________________________________________________。
(4)Cl2通入饱和NaHCO3溶液产生无色气体,已知酸性:HCl>H2CO3>HClO,该实验证明Cl2与H2O反应的产物中含有________。
Cl2中混有少量H2O(g)
在A~B之间增加装有浓硫酸的洗气瓶
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
取少量烧杯内吸收Cl2后的
溶液,加入足量的稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,证明其中含有Cl-
HCl
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解析:(2)B中布条褪色证明Cl2中混有H2O(g),生成了HClO,所以应增加除去H2O(g)的装置。
(4)因酸性:HCl>H2CO3>HClO,HCl与NaHCO3反应:HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑,而HClO不与NaHCO3反应,故题述实验证明Cl2与H2O反应的产物中含有HCl。
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R
注:“—”表示营养液中不含该物质。
下列对两份营养液成分的分析中,正确的是( )
A.K+的物质的量相同
B.Cl-的物质的量相同
C.成分完全相同
D.SOeq \o\al(2-,4)的物质的量不同
解析:两份营养液中各离子浓度如表所示。
c(K+)
c(Cl-)
c(SOeq \o\al(2-,4))
c(Zn2+)
①
0.7 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0.1 mol·L-1
②
0.7 mol·L-1
0.1 mol·L-1
0.3 mol·L-1
0
13.向Na2CO3、NaHCO3混合液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随稀盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a点对应溶液中:Ca2+、Mg2+、Br-、NOeq \o\al(-,3)
B.b点对应溶液中:K+、SOeq \o\al(2-,4)、MnOeq \o\al(-,4)、OH-
C.c点对应溶液中:Na+、Ca2+、NOeq \o\al(-,3)、Cl-
D.d点对应溶液中:F-、NOeq \o\al(-,3)、Fe2+、Ag+
解析:向Na2CO3、NaHCO3混合液中逐滴加入稀盐酸,由题图可知,O~b发生Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,b~c发生NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,c之后盐酸过量不发生反应。a点溶液中含有COeq \o\al(2-,3)和HCOeq \o\al(-,3),Ca2+、Mg2+不能大量存在;b点溶液中含有HCOeq \o\al(-,3),与OH-不能大量共存;c点恰好完全反应生成NaCl,溶液呈中性,各离子之间不发生反应,在溶液中能够大量共存;d点溶液中含有Cl-,与Ag+不能大量共存,且酸性条件下NOeq \o\al(-,3)和Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存,酸性条件下,H+与F-生成弱酸HF也不能大量共存。
14.已知:氨水的浓度越大,其密度越小。在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,设该溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,其中含N的物质的物质的量为b mol(溶质按NH3计算)。下列叙述中不正确的是( )
A.溶质的质量分数w=eq \f(a,ρV-a)×100%
B.溶质的物质的量浓度c=eq \f(1000a,17V) mol·L-1
C.向上述溶液中加水至体积为2V mL,所得溶液中溶质的物质的量浓度为原来的eq \f(1,2)
D.向上述溶液中加水至体积为2V mL,所得溶液中溶质的质量分数小于0.5w
解析:由题意可知,氨水中氨气的质量为a g,溶液的质量为V mL×ρ g·cm-3=ρV g,则氨水中溶质的质量分数w=eq \f(a,ρV)×100%,A错误;氨水中氨气的物质的量为eq \f(a,17) mol,溶液的体积为V mL,则溶质的物质的量浓度c=eq \f(\f(a,17) mol,10-3V L)=eq \f(1000a,17V) mol·L-1,B正确;由稀释定律可知,向原溶液中加水至体积为2V mL,稀释后的溶液中氨的物质的量为eq \f(a,17) mol,则溶质的物质的量浓度为原来的eq \f(1,2),C正确;由稀释定律可知,向原溶液中加水至体积为2V mL,稀释后的溶液中氨的质量为a g,氨水的浓度越大,溶液密度越小,则稀释所得溶液中溶质的质量分数小于0.5w,D正确。
解析:(3)质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=eq \f(\a\vs4\al(1000ρw),M)=eq \f(1000×1.84×98%,98) mol·L-1=18.4 mol·L-1;根据“大而近”原则,配制220 mL溶液需要选用250 mL容量瓶,根据稀释规律有18.4 mol·L-1×V L=250×10-3 L×0.2 mol·L-1,解得V≈0.0027,即用量筒量取的浓硫酸的体积为2.7 mL。
(5)A项,用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度线,量取浓硫酸的体积偏大,溶质偏多,溶液浓度偏大;B项,容量瓶未干燥就用来配制溶液,对所配溶液浓度无影响;C项,浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容,冷却后溶液的体积变小,溶液浓度偏大;D项,将烧杯中稀溶液往容量瓶中转移时,有少量液体溅出,溶质有损失,溶液浓度偏小;E项,烧杯未进行洗涤,溶质有损失,溶液浓度偏小。
eq \f(39V,56a)%
解析:(1)Na2O2易与水和CO2反应,在空气中会变质,最终生成Na2CO3。如果能证明样品中含有COeq \o\al(2-,3),则可证明样品已变质,据此可向其溶液中加入BaCl2溶液等。
(2)该实验的原理是用盐酸和大理石反应制备CO2,用NaHCO3溶液吸收CO2中混有的HCl气体,然后CO2再与Na2O2反应生成O2,同时CO2中混有的水蒸气与Na2O2反应生成O2,用NaOH溶液吸收O2中混有的CO2,最后用排水法测定生成O2的体积,根据O2的体积即可计算Na2O2的质量,从而求出样品中Na2O2的质量分数。为了准确测定O2的体积(即量筒中水的体积),应在室温下读数,且需要调整量筒使E、F内液面高度相同,从而使E瓶中气体压强与外界大气压相等。由题意知,n(O2)=eq \f(V×10-3 L,22.4 L·mol-1)=eq \f(V,22400) mol,则n(Na2O2)=2n(O2)=eq \f(V,11200) mol,m(Na2O2)=eq \f(78V,11200) g,故样品中Na2O2的质量分数为eq \f(78V,11200a)×100%=eq \f(39V,56a)%。
18.某化学兴趣小组尝试利用“84消毒液”与硫酸溶液反应制取氯气,反应的化学方程式为NaClO+NaCl+H2SO4eq \o(=====,\s\up14(△))Na2SO4+Cl2↑+H2O。为探究氯气的性质,某同学设计了如图所示的实验装置。
请回答:
(1)在该实验中,制取氯气的装置是________(填字母)。
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