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第二章 单元检测
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.物质的性质决定用途,下列有关物质的性质与用途均正确且有对应关系的是( )
A.NaOH能与酸反应,可用于治疗胃酸过多
B.Na2O2能与CO2、H2O反应产生O2,可用作呼吸面具的供氧剂
C.HClO具有强还原性,可用于漂白织物
D.NaHCO3能与碱反应,可用于焙制糕点
时间:75分钟 满分:100分
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解析:质量的单位是g,A错误;CH3COOK的摩尔质量以g·mol-1为单位时在数值上等于其相对分子质量,B错误;1 mol CH3COOK中含2 mol碳原子,即6.02×1023×2个,D错误。
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3.Na2O2可作呼吸面具中的供氧剂。下列说法正确的是( )
A.3.9 g Na2O2固体中含阴离子数约为6.02×1022
B.将CO2通过Na2O2固体使其增重14 g,反应中转移0.1 mol e-
C.Na2O2能与水反应,所以Na2O2可以在制气装置中作干燥剂
D.Na2O在空气中加热可得到固体Na2O2
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6.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙注入的液体分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.②①③
B.①②③
C.③②①
D.①③②
解析:甲中气体和溶液都为无色,说明不存在Cl2,说明注入的液体是NaOH溶液;乙中气体无色,出现白色浑浊,说明注入的液体为AgNO3溶液;丙中气体、液体都为浅黄绿色,说明存在Cl2,注入的液体为水。
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7.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图,c、d均为钠盐。下列说法正确的是( )
A.将a通入NaHCO3溶液中能获得e
B.电解c的饱和溶液可制得a和钠单质
C.e在光照条件下可生成a
D.可通过复分解反应实现下列转化:b→a→e→d→c
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解析:a为氯气,e为次氯酸,氯气与碳酸氢钠溶液发生反应Cl2+NaHCO3===NaCl+HClO+CO2,A正确;c为氯化钠,电解饱和氯化钠溶液生成氯气、氢气和氢氧化钠,不能生成钠单质,B错误;HClO在光照条件下分解生成HCl和氧气,不能生成氯气,C错误;b(HCl)→a(Cl2)→e(HClO)→d(NaClO) →c(NaCl),其中b→a、a→e、d→c均不是复分解反应,D错误。
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8.实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液240 mL,在配制过程中,假设其他操作都是正确的,下列操作会引起所配溶液浓度偏高的是( )
A.配制该溶液,称量10.0 g NaOH固体
B.定容时仰视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
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解析:A项,由于无240 mL的容量瓶,故选用250 mL容量瓶,所需NaOH的质量为0.25 L×1.0 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g,所配溶液浓度准确;B项,定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,则浓度偏低;C项,未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,则冷却后溶液体积偏小,浓度偏高;D项,定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线是正常的,再加水至刻度线会导致浓度偏低。
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9.把含有BaCl2和KCl的500 mL溶液分成两等份。向其中一份加入溶质物质的量为a mol的硫酸钠溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;向另一份中加入溶质物质的量为b mol的硝酸银溶液,恰好使Cl-完全沉淀。则原溶液中K+的浓度为( )
A.0.1(b-2a) mol/L B.10(b-2a) mol/L
C.10(2a-b) mol/L D.4(b-2a) mol/L
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10.下列叙述中正确的是( )
A.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积不相同
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶1
C.NaHCO3能转化成Na2CO3,但Na2CO3不能转化成NaHCO3
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出
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11.下图是实验室的硫酸试剂标签上的部分内容。据此,下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.1 mol Fe与足量的稀硫酸反应,产生
标准状况下44.8 L气体
C.若实验室需要4.6 mol·L-1的稀硫酸
500 mL,配制稀硫酸时则应量取该硫酸125.0 mL
D.该硫酸与等体积的水混合后,所得溶液的质量分数等于49%
硫酸 化学纯
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
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13.实验室用MnO2与浓盐酸加热反应制备氯
气。为制备纯净干燥的氯气,设计如图所示装置:
下列有关说法错误的是( )
A.含有4 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2充
分反应,生成22.4 L的Cl2(标准状况)
B.乙装置中盛装的是饱和氯化钠溶液,作用是除去氯气中混有的氯化氢
C.戊装置中盛装的是NaOH溶液,其作用是吸收尾气
D.可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气是否收集满
解析:稀盐酸不能与MnO2反应产生Cl2,随着反应进行,c(HCl)减小,4 mol HCl不能完全反应,故生成Cl2的体积小于22.4 L(标准状况),A错误。
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二、非选择题
15.现有m g某X2气体,它的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则
(1)该气体的物质的量为________mol。
(2)一个X原子的质量为________g。
(3)该气体在标准状况下的体积为______L。
(4)该气体溶于水后形成V L溶液,其溶液的物质的量浓度为______mol/L。
(5)该气体溶于1 L水后(不考虑反应),所得溶液的密度为ρ g/cm3,则该溶液
的物质的量浓度为_________________mol/L。
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(6)相同状况下,若X2与氮气以体积比1∶4混合,该混合气体相对氢气的密度为14.4,则X2的相对分子质量为________。
(7)若标准状况下X2的密度为1.25 g/L,X原子最外层有________个电子。
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16.金属单质A和含A元素的化合物B、C、D、E、F、M之间能发生如图甲所示的转化(图中没有标出反应条件及部分产物、反应物)。已知A在空气中燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色的固体E。
根据以上信息回答下列问题:
(1)B的化学式为________,M的俗名为____________(写一个即可),可用作干燥剂的物质是________(填物质对应字母)。
Na2O
纯碱(苏打)
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(2)侯德榜制碱法的第一步即由C制F,先通入过量____、再通入过量_____,写出这一步的化学方程式:____________________________________________。
(3)写出固体F→M的化学方程式:______________________________。
(4)写出E→D的离子方程式:______________________________________,该氧化还原反应中Na2O2充当的角色是__________________(填“氧化剂”或“还原剂”或“氧化剂和还原剂”或“既不是氧化剂也不是还原剂”)。
NH3
CO2
NH3+CO2+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
氧化剂和还原剂
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解析:A在空气中燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色的固体E,A是Na、E是Na2O2,Na和氧气在常温下反应生成氧化钠,B是Na2O;氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,M是Na2CO3;氧化钠和盐酸反应生成氯化钠,C是NaCl;Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,D是NaOH;氢氧化钠和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠,F是NaHCO3。
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17.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。氯及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示。回答下列问题:
(1)若e为钾盐,当e作氧化剂时,理论上可被直接还原为________(填标号),检验e中阳离子的实验方法是___________。
A.Cl-
B.Cl2
C.ClO2
D.KClO4
ABC
焰色试验
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(2)实验室用MnO2与a的浓溶液反应制取b,写出反应的化学方程式:__________________________________________。
(3)c是国际上公认的安全、高效的绿色消毒剂,对酸性污水中的Mn2+也有明显的去除效果,其反应原理为ClO2+Mn2+―→MnO2↓+Cl-(部分反应物和产物省略,未配平),请将离子方程式补充完整:_________________________________________。
(4)d见光易分解,见光分解反应的化学方程式为_________________________。
(5)用b可以制漂白粉,漂白粉的有效成分是__________(填化学式);在潮湿的空气中起漂白作用的原理是_________________________________________(用化学方程式表示)。
2ClO2+5Mn2++6H2O==5MnO2↓+2Cl-+12H+
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
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18.实验室用固体烧碱配制0.5 mol/L的NaOH溶液490 mL,用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸配制0.6 mol/L的硫酸溶液500 mL。请回答下列问题:
(1)需要NaOH固体质量为________ g。
(2)有以下仪器:①烧杯;②药匙;③250 mL容量瓶;④500 mL容量瓶;⑤玻璃棒;⑥托盘天平;⑦量筒。配制以上两种溶液都必须使用的玻璃仪器除①外,还有________(填序号),还缺少的仪器是___________。
(3)定容的具体操作方法是:__________________________________________ _________________________________________________________。
10.0
④⑤⑦
胶头滴管
将蒸馏水沿玻璃棒注入容量瓶中,当液面离刻度
线1~2 cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切
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(4)根据计算得知,需用量筒量取质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为________ mL,如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用________ mL量筒最好。
(5)配制过程中,下列操作不会对结果有影响的是________(填序号)。
①未洗涤烧杯、玻璃棒 ②称量NaOH时,砝码与药品放反 ③定容时俯视刻度线 ④容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水 ⑤NaOH溶液未冷却至室温就转移到容量瓶 ⑥量取浓硫酸时,仰视量筒刻度线
16.3
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②④
解析:(1)用固体烧碱配制0.5 mol/L的NaOH溶液490 mL,应选择500 mL容量瓶,实际配制500 mL溶液,需要氢氧化钠的质量为0.5 mol/L×0.5 L×40 g/mol=10.0 g。
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(5)①未洗涤烧杯、玻璃棒,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低;②称量NaOH时,砝码与药品在托盘天平上放反,由于NaOH固体质量为10.0 g,不需要使用游码,所以不会引起结果变化;③定容时俯视刻度,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高;④容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变;⑤NaOH溶液未冷却至室温就转移到容量瓶,冷却后,溶液体积偏小,溶液浓度偏高;⑥量取浓硫酸时,仰视量筒刻度线,导致量取浓硫酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,溶液浓度偏高。
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2.冬季的降雪给出行带来诸多不便,醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂,下列关于醋酸钾说法正确的是( )
A.1 mol CH3COOK的质量为98 g·mol-1
B.CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量
C.一个CH3COOK微粒的质量约为eq \f(98,6.02×1023) g
D.含有6.02×1023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1 mol
解析:过氧化钠是由钠离子和过氧根离子构成的,3.9 g Na2O2为0.05 mol,固体中含阴离子0.05 mol,数目约为0.05×6.02×1023,A错误;2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反应过程中转移2 mol电子,有2 mol二氧化碳参与反应,固体质量增重56 g,将CO2通过Na2O2固体使其增重14 g,反应中转移2 mol×eq \f(14 g,56 g)=0.5 mol e-,B错误;Na2O2能与水反应生成氧气,故Na2O2不可以作气体的干燥剂,C错误。
4.下列离子方程式与所给事实相符的是( )
A.钠和冷水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.向漂白液中滴加醋酸增强其漂白效果:ClO-+H+===HClO
C.氯气通入水中:Cl2+H2O2H++ClO-+Cl-
D.用小苏打治疗胃酸过多:COeq \o\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O
解析:B项,醋酸为弱酸,不能拆开,正确的离子方程式为ClO-+CH3COOH===HClO+CH3COO-;C项,HClO为弱酸,不能拆开,正确的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl-+HClO;D项,小苏打为NaHCO3,正确的离子方程式为HCOeq \o\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑。
5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,28 g N2和CO的混合气体所含原子数为NA
B.1.8 g NHeq \o\al(+,4)中含有的电子数为1.1NA
C.标准状况下,18 g H2O含有的原子数为3NA
D.1 L 1 mol/L的盐酸中含有NA个HCl分子
解析:28 g混合气体的物质的量为1 mol,且二者均为双原子分子,故1 mol混合气体中所含原子数为2NA,A错误;1.8 g NHeq \o\al(+,4)的物质的量为0.1 mol,1个NHeq \o\al(+,4)中含10个电子,故0.1 mol NHeq \o\al(+,4)中含有的电子数为NA,B错误;HCl溶于水后形成H+和Cl-,溶液中无HCl分子,D错误。
解析:250 mL溶液中n(Ba2+)=n(SOeq \o\al(2-,4))=a mol,n(Cl-)=n(Ag+)=b mol,根据电荷守恒知,n(K+)=(b-2a) mol,c(K+)=eq \f(n(K+),V)=eq \f((b-2a) mol,0.25 L)=4(b-2a) mol/L。
解析:A项,同温同压下,等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,生成CO2的体积相同;B项,发生反应:COeq \o\al(2-,3)+H+===HCOeq \o\al(-,3),不生成CO2;C项,二者能相互转化:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3。
解析:根据物质的量浓度和溶质质量分数的换算关系c=eq \f(1000ρw,M),可得该硫酸的物质的量浓度为eq \f(1000×1.84×98%,98) mol·L-1=18.4 mol·L-1,A错误;铁与稀硫酸反应的化学方程式为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,1 mol铁与足量稀硫酸反应生成1 mol 氢气,标准状况下的气体体积为22.4 L,B错误;设配制500 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸的体积为x L,根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则0.5 L×4.6 mol·L-1=x L×18.4 mol·L-1,解得x=0.125 L=125 mL,C正确;由于该硫酸的密度比水的密度大,所以等体积水的质量比该硫酸的质量小,故该硫酸加等体积的水后,所得溶液的质量分数大于49%,D错误。
12.将一定量的CO2气体通入2 L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发),下列说法不正确的是( )
A.O点溶液中所含溶质n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶2
B.Oa段发生的离子反应方程式为COeq \o\al(2-,3)+H+===HCOeq \o\al(-,3)
C.通入CO2的体积为44.8 L(标准状况下)
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
解析:a点开始稀盐酸与盐生成气体,发生反应:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,生成气体量最大时消耗2 mol HCl,可知碳酸氢钠为2 mol,由Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,可知2 mol碳酸钠转化为2 mol碳酸氢钠消耗2 mol HCl,而题图中未生成二氧化碳时消耗HCl的物质的量为3 mol,说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后的溶液中还含有1 mol NaOH。由上述分析可知,A正确,B错误;由上述分析知Na2CO3的物质的量为2 mol,根据碳原子守恒知,通入的二氧化碳的物质的量为2 mol,则标准状况下,通入CO2的体积为44.8 L,C正确;加入5 mol HCl时生成二氧化碳的体积最大,此时溶液中溶质为NaCl,则n(NaOH)=n(HCl)=5 mol,所以c(NaOH)=eq \f(5 mol,2 L)=2.5 mol·L-1,D正确。
14.如图所示,向密闭容器内可移动活塞的两边分别充入CO2、H2和O2的混合气体eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(已知CO2体积占整个容器容积的\f(1,5))),将H2和O2的混合气体点燃引爆。活塞先左弹,恢复室温后,活塞右滑并停留于容器的中央。下列说法错误的是( )
A.反应前,活塞左右两边气体原子数之比为3∶4
B.活塞移动情况说明H2、O2燃烧放热,且该反应气体分子数减少
C.反应后恢复到室温,活塞左右两边气体的物质的量相等
D.原来H2和O2的体积之比可能为3∶1或1∶1
解析:反应前CO2体积占整个容器容积的eq \f(1,5),则CO2和H2、O2的混合气体的体积比为1∶4,物质的量之比为1∶4,原子数之比为3∶8,故A错误;将H2和O2的混合气体点燃引爆,活塞先左弹说明反应放热,活塞右滑并停留于容器的中央可以说明反应后气体分子数减少,故B正确;反应后活塞停留于容器的中央,说明活塞左右两边气体的物质的量相等,故C正确;通过题图分析,在同温同压下,原来CO2和混合气体的体积比为1∶4,假设CO2为1 mol,则氢气和氧气的混合气体为4 mol,点燃后,氢气和氧气反应生成水,气体剩余1 mol,根据化学方程式2H2+O2eq \o(=====,\s\up14(点燃))2H2O分析,若氢气剩余1 mol,反应消耗的氢气物质的量为2 mol,氧气为1 mol,则原来氢气和氧气的物质的量之比为3∶1,若氧气剩余1 mol,反应消耗的氢气的物质的量为2 mol,氧气为1 mol,则原来氢气和氧气的物质的量之比为2∶2=1∶1,故D正确。
eq \f(m,MV)
eq \f(1000ρm,M(m+1000))
eq \f(m,M)
eq \f(M,2NA)
eq \f(22.4m,M)
解析:(5)1 L水的质量m(水)=1 L×1000 g/L=1000 g,所得溶液质量m(溶液)=1000 g+m g,溶液的体积V(溶液)=eq \f(1000+m,1000ρ) L,c=eq \f(n,V(溶液))=eq \f(\f(m,M),\f(m+1000,1000ρ)) mol/L=eq \f(1000ρm,M(m+1000)) mol/L。
(6)相同状况下,若X2与氮气以体积比1∶4混合,则X2与氮气的物质的量之比为1∶4,由于气体的密度之比等于其相对分子质量之比,则混合气体的平均相对分子质量为14.4×2=28.8,则eq \f(1 mol×M(X2) g/mol+4 mol×28 g/mol,5 mol)=28.8 g/mol,求得X2的相对分子质量为32。
(7)若标准状况下X2的密度为1.25 g/L,X2的摩尔质量为1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,则X的相对原子质量为14,推出X为氮元素,氮原子最外层电子数为5。
2NaHCO3eq \o(=====,\s\up14(△))Na2CO3+CO2↑+H2O
MnO2+4HCl(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O
2HClOeq \o(=====,\s\up14(光照))2HCl+O2↑
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