第二章 海水中的重要元素——钠和氯(知识清单)化学人教版必修第一册
2026-09-07
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摘要:
该高中化学知识清单系统梳理了“钠和氯”单元核心内容,涵盖钠及其化合物、氯及其化合物的性质与转化,物质的量及相关计算,辅以12个易错点深度分析,搭建从基础概念到综合应用的递进式学习支架。
清单通过分类对比表格(如钠与氯的化合物性质比较)、易错点错因辨析(如钠与水反应现象误解)及定量关系模型(如过氧化钠反应电子转移计算)呈现知识,培养学生化学观念和科学思维。特别设计“错因+对点训练”模块,如“溶液配制误差分析”表格,助力学生自主攻克难点,教师可据此优化教学,提升课堂效率。
内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
一、钠的性质
1.钠的物理性质及保存方法
(1)银白色、有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,比煤油的大。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
2.钠的化学性质及制备
(1)①2Na+O2Na2O2
②2Na+Cl22NaCl
③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
④2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
⑤2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2)2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑,
3.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属:
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取某些金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
二、氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
-2
-1
电子式
Na+]2-Na+
Na+]2-Na+
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
化
学
性
质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
用作强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.过氧化钠的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
Na2
(1)Na2O2表现强氧化性
Na2O2+SO2===Na2SO4;
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH;
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH;
Na2O2+品红溶液品红溶液褪色(填现象,下同);
Na2O2+酚酞溶液溶液先变红后褪色。
(2)Na2O2表现还原性
当遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2被氧化,其氧化产物为O2。
(3)Na2O2既表现氧化性又表现还原性
在Na2O2与CO2、H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,每消耗1 mol Na2O2转移电子为1 mol。
3.过氧化钠与水、二氧化碳的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积变化关系
CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O2)=V(混合)
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
三、碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠和碳酸氢钠的比较
物质及颜色、状态
碳酸钠(Na2CO3,白色粉末)
碳酸氢钠(NaHCO3,白色晶体)
俗名
纯碱或苏打
小苏打
水溶性
二者均易溶于水,Na2CO3溶于水伴有放热现象,NaHCO3溶于水伴有吸热现象,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠
水解反应
二者均为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,相同物质的量浓度时(同温度下),Na2CO3水溶液的碱性大于NaHCO3水溶液的碱性
与盐酸反应
C+2H+===CO2↑+H2O
HC+H+===CO2↑+H2O
与同浓度的盐酸反应产生CO2的速率:NaHCO3>Na2CO3
与NaOH溶液反应
不反应
NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O
二者的相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
作为干粉灭火器、治疗胃酸过多的药品、发酵粉的主要成分
2.侯氏制碱法
(1)反应原理:以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,然后加热分解生产出纯碱(Na2CO3)。
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NH4HCO3(aq)+NaCl(aq)===NaHCO3(s)+NH4Cl(aq)
总反应:CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)工艺流程
(3)操作注意事项
①一定是先通NH3后通CO2(先通NH3使溶液呈碱性,再通入CO2反应生成NH4HCO3。运用两种气体溶解性的差异,得到浓溶液)。②结晶析出NaHCO3,原理是由于NaHCO3的溶解度在体系中最小,优先析出(运用固体溶解度的差异)。
3.氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的顺序及定量关系
向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一种或两种的溶液中滴加某浓度的盐酸,生成CO2的体积(标准状况)与加入盐酸的体积的关系如图所示。依据图像特点判断溶液中溶质的成分:
(1)若a=0(即图像从原点开始),溶液中的溶质为NaHCO3。
(2)若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同),溶液中的溶质为Na2CO3,涉及的离子方程式Oa:+H+===HC;ab:HC+H+===H2O+CO2↑。
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,涉及的离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、C+H+===HC;ab:HC+H+===CO2↑+H2O。
(4)若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。
知识点4 焰色试验
1.焰色试验的概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于物理变化,是元素的性质。
2.重要碱金属元素的焰色:钠:黄色;钾:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
3.焰色试验的操作
五、钠及其重要化合物的转化关系
(1)Na2O2吸收水和二氧化碳的化学方程式分别为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(2)以海水中的氯化钠为原料分别制取金属钠、烧碱、纯碱的化学方程式:
①制取金属钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;
②现代工业制烧碱:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
③制取纯碱:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(3)烧碱溶液中通入CO2的离子方程式:
①CO2少量:2OH-+CO2===C+H2O;
②CO2过量:OH-+CO2===HC。
(4)饱和碳酸钠溶液中通入CO2的离子方程式:2Na++C+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
第二节 氯及其化合物
一、氯气的性质
1.物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
黄绿色
强烈刺激性气味
有毒
比空气大
易液化
2.化学性质
(1)与单质反应
与金属单质
与Fe:2Fe+3Cl22FeCl3,棕红色烟
与Cu:Cu+Cl2CuCl2,棕黄色烟
与非金属单质
与H2:H2+Cl22HCl,苍白色火焰;呈现白雾;光照发生爆炸
能将P、Si氧化为PCl3、PCl5,SiCl4
(2)与还原性化合物反应
①Cl2通入溶有SO2的水溶液:Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO;
②Cl2通入FeCl2溶液中:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
③Cl2通入KI溶液中:Cl2+2I-===I2+2Cl-。
3.从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
二、氯水的性质
1.氯水的成分和性质
(1)1体积的水可溶解约2体积的氯气。氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在的三种平衡关系
①Cl2+H2OH++Cl-+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)氯水的成分
三种分子:Cl2、HClO、H2O;四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。
2.氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【特别提醒】
1.氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,氯水要现用现配。
2.制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,由于该反应是可逆反应,1mol Cl2溶于水,转移电子数小于NA。
3.Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
4.ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO32-等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
三、次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑,氯水要现用现配,且保存在棕色试剂瓶中,并置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质,作漂白剂。
b.杀菌消毒。
③弱酸性,比碳酸弱,比碳酸氢根强
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为ClO-+CO2+H2O===HCO3-+HClO。
④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理:将含有机色素的物质氧化为稳定的无色物质。
b.特点:被HClO漂白后的物质,久置后不再恢复原色,即HClO的漂白具有不可逆性。
c.应用范围:几乎所有的含有机色素物质遇HClO都会褪色。
2.漂白液
①成分:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,其中有效成分是Ca(ClO)2。
②化学性质:水解呈碱性,具有强氧化性。
③漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓。
④久置失效原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓;2HClO2HCl+O2↑,必须密封保存。
3.漂白粉
四、氯气的实验室制法
1.实验室制氯气的一般方法
(1)原理方程式:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)实验装置图
①发生装置所用仪器的名称为A:分液漏斗、B:圆底烧瓶。
②装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。
③装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
(3)收集方法
①向上排空气法(氯气密度大于空气)。
②排饱和食盐水法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。
(4)尾气处理
实验装置图中烧杯F中盛放的液体是NaOH溶液,该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
【特别提醒】实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
2.实验室制取氯气的其他方法
(浓)
其他制备氯气的反应原理
①14HCl+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
②16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
③6HCl(浓)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑
④4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑
其中,使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气;在需要浓盐酸的反应中,如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替,如:2NaCl+MnO2+3H2SO4(浓)2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。
五、氯离子的检验
1.氯离子的检验实验
试液2~3 mL
实验现象
离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液
加入少量稀硝酸
①稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl-+Ag+===AgCl↓
②氯化钠溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Cl-+Ag+===AgCl↓
③碳酸钠溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解,有气泡产生
CO+2Ag+===Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
2.氯离子检验方法
(1)试剂:稀硝酸、AgNO3溶液。
(2)方法:先加稀硝酸,再加AgNO3溶液。
(3)现象:产生白色沉淀。
(4)原理:Ag++Cl-===AgCl↓。
【易错警示】氯离子的检验
(1)取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测溶液中含有Cl-,若不产生白色沉淀则无Cl-。
(2)检验Cl-时,滴加AgNO3溶液前要滴加少量稀HNO3使待测液酸化,目的是排除CO32- 等离子的干扰。
第三节 物质的量
一、物质的量
1.概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
2.符号为n,单位是摩尔(mol)。
3.使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
4.阿伏加德罗常数:指1 mol任何粒子的粒子数,符号为NA,NA≈6.02×1023mol-1。
5.公式:n=或N=n·NA或NA=。
【特别提醒】
(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
(3)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
二、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号是M,常用单位是g/mol或 g·mol-1。
2.公式:M=。
3.数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
【特别提醒】
(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
三、气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4_L·mol-1。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为22.4 L·mol-1。
(4)基本关系式:n===
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
【特别提醒】气体摩尔体积(22.4 L·mol-1)应用
(1)使用“条件”是标准状况,即0 ℃、101 kPa,而不是常温、常压。
(2)使用对象必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有:水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等。
(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol-1。
(4)22.4 L气体,在标准状况下的物质的量是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。
(5)物质的质量、物质的量一定时,所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。
四、阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的
量相同)。
2.阿伏加德罗定律表达式:pV=nRT,其中p代表压强,V代表体积,n代表物质的量,R是气体常数,T代表开尔文温度,为273+t。
3.阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
【特别提醒】
1、记忆方法:三正比、二反比、一连比。
2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV=nRT及n=、ρ=导出。
3、阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体,但对于固体和液体则不适用。
4、同温、同压、同体积和同分子数,共同存在,相互制约,只要“三同”成立,“第四同”必定成立。
5、对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
五、 阿伏加德罗常数的综合应用
1.气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
2.物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
3.物质的组成、结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4,的最简式相同,根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时,可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na+和O构成,而不是Na+和O2-,苯中不含碳碳单键和碳碳双键等。
4.物质中的化学键数目:如白磷(31 g白磷含1.5 mol P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol C—C键)、晶体硅及晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol Si—O键)等。
5.混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生,如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子);Cl2与H2O、NaOH的反应(1 mol Cl2反应转移1 mol电子);Cu与硫的反应(1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子)等。
6.特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37Cl等。
7.电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化:如强电解质HCl、HNO3等完全电离,不存在电解质分子;弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离,而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小;Fe3+、Al3+、CO、CH3OO-等因发生水解使该种粒子数目减少;Fe3+、Al3+、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
8.胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
9.忽视可逆反应不能进行到底:如2NO2N2O4、2SO2+O22SO3、合成氨反应等。
六、物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)常用单位:mol·L-1或mol/L。
(3)表达式:cB=,变形:nB=cB·V;V=。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用小数表示。
(2)表达式:w(B)=×100%。
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1)。
4.物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S=,c=。
七、配制一定物质的量浓度溶液的仪器
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶(指定规格)、玻璃棒、胶头滴管。
2.托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,砝码放在右盘,读数精确到0.1 g。若配制0.2 mol·L-1 NaCl溶液500 mL,若用托盘天平需称取NaCl5.9 g,称量时,不慎将物品和砝码颠倒放置,实际称量的NaCl的质量为4.1 g。
3..容量瓶的构造及使用方法
①结构:细颈、梨形、平底玻璃容器,带磨口玻璃塞;标志:温度、容积和刻度线;
②规格:100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等;
③用途:配制一定体积一定物质的量浓度的溶液;
④原则:遵循“大而近”的原则,如配制“450 mL”溶液时,应选用500 mL规格的容量瓶。
4.容量瓶查漏操作:在使用前首先要检查是否漏水,检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。具体操作如下:加水→倒立→观察是否漏水→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观察是否漏水。
【特别提醒】容量瓶使用应注意的问题:
(1)在使用前,首先要检查容量瓶是否完好。
(2)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(3)不能作为反应容器或用来长期贮存溶液。
(4)不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(5)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中。
(6)容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。
八、配制一定物质的量浓度溶液的步骤
以配制500 mL 1.50 mol·L-1NaOH溶液为例。
①计算:需NaOH固体的质量,计算式为0.5 L×1.50 mol·L-1×40 g·mol-1。
②称量:用托盘天平称量NaOH固体30.0 g。
③溶解:将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
④冷却移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,将溶液用玻璃棒引流注入500mL容量瓶中。
⑤洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。注意液面下降,不能再加水,否则结果偏低。
九、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.分析依据:c==,其中变量为m、V。
2.分析方法:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
能引起误差的一些操作
因变量
c/(mol·L-1)
m
V
砝码与物品颠倒(使用游码)
减小
—
偏低
用滤纸称NaOH
减小
—
向容量瓶注液时少量溅出
减小
—
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
—
定容时,水多,用滴管吸出
减小
—
定容摇匀后液面下降再加水
—
增大
定容时仰视刻度线
—
增大
砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落)
增大
—
偏高
未冷却至室温就注入容量瓶定容
—
减小
定容时俯视刻度线
—
减小
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
—
—
不变
易错点01 对钠的性质及保存方法理解有误
【错因辨析】
①钠的密度比水小,比煤油大,因此钠通常保存在煤油中,不能保存在CCl4中(CCl4密度比钠大,钠会浮在CCl4表面而无法隔绝空气)。
②钠与水反应时,钠熔成小球(熔点低、反应放热),浮在水面(密度小于水),四处游动(产生气体推动),发出嘶嘶声。滴入酚酞后溶液变红(生成NaOH),不能错误描述为钠沉入水底或溶液变蓝。
③钠与盐酸反应比与水反应更剧烈,实质是钠与H+反应,而不是钠先与水反应。
④钠投入CuSO4溶液中,不能置换出铜,而是钠先与水反应生成NaOH,再与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,方程式为:2Na + 2H2O + CuSO4=== Cu(OH)2↓ + Na2SO4+ H2↑。
⑤钠在空气中燃烧产物是淡黄色的Na2O2,不是白色的Na2O(常温缓慢氧化生成Na2O)。
【对点训练】
1.(25-26高一上·陕西西安·期末)下列关于钠的说法正确的是
A.钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠
B.钠与水反应时,钠熔化成小球,说明钠的熔点低,且反应放热
C.钠的密度比水大,比煤油小
D.钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜
【答案】B
【解析】钠在空气中燃烧生成淡黄色的,常温下与氧气缓慢反应才生成白色,A错误;钠与水反应放热,且钠的熔点低于,因此反应过程中放出的热量足以让钠熔化成小球,B正确;钠的密度比水小,比煤油大,因此钠会浮在水面上,且通常保存在煤油中隔绝空气,C错误;钠投入硫酸铜溶液时,首先与水反应生成和,之后与发生复分解反应生成沉淀,不能置换出铜单质,D错误;故选B。
2.(25-26高一上·河南周口·阶段检测)下列关于金属钠的说法不正确的是
A.金属钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠固体
B.用小刀切下一小块金属钠备用,剩余的金属钠不应放回原试剂瓶中
C.少量的金属钠可保存在煤油中,大量的金属钠一般用石蜡油封存
D.金属钠有强还原性
【答案】B
【解析】金属钠在空气中燃烧生成淡黄色固体,A正确;金属钠性质极活泼,随意丢弃剩余的钠易引发火灾、爆炸等危险,因此剩余的钠必须放回原试剂瓶,B错误;金属钠易与空气中的氧气、水反应,密度大于煤油且不与煤油反应,因此少量钠保存在煤油中,大量钠一般用石蜡油封存隔绝空气,C正确;钠原子最外层仅有1个电子,反应中易失去电子,因此金属钠具有强还原性,D正确;故选B。
3.(26-27高一上·河南南阳·开学考试)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法中正确的是
A.打开右端软塞,将一小块金属钠加入煤油中,反应前片刻,钠的位置在c处
B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,b处有无色气体产生
D.若用酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象
【答案】C
【解析】钠的密度大于煤油而小于水,所以钠会沉在煤油底部而漂浮在水面上,故反应前片刻,钠的位置在b处,故A错误;Na的密度比水小,反应开始后,钠不可能在b处液面以下的水中反应,故B错误;钠和水反应生成和氢气,U形管内压强增大,导致左端液面上升,进入长颈漏斗,故C正确;乙醇和水互溶,所以不会出现相同的实验现象,故D错误;故选C。
4.(25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟)钠是一种海洋元素。下列关于钠的说法中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,产物颜色为白色
B.钠的密度比水小,能浮在水面上并快速反应
C.钠与水反应时,无气体产生
D.钠的金属活动性较弱,常温下难与氧气反应
【答案】B
【解析】钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,产物不是白色,A错误;钠的密度约为,小于水的密度,因此能浮在水面上,且钠化学性质活泼,可与水快速反应,B正确;钠与水反应的化学方程式为,有氢气生成,C错误;钠的金属活动性很强,常温下即可与氧气反应生成氧化钠,D错误;故选B。
5.(26-27高一上·浙江台州·开学考试)下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.与反应的产物与反应条件有关
B.可以从稀溶液中置换出
C.与水反应生成和
D.溶液做焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃,避免微量钾元素干扰
【答案】A
【解析】与反应,常温下生成,加热或点燃条件下生成,产物与反应条件有关,A正确;投入稀溶液时,会先与水反应生成和,再和反应生成沉淀,无法置换出,B错误;与水反应仅生成,无生成,与水反应才会生成,C错误;焰色试验只有观察钾元素的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,钠元素的焰色为黄色,无需透过蓝色钴玻璃,D错误;故选A。
易错点02 对过氧化钠的性质理解有误
【错因辨析】
①过氧化钠不是碱性氧化物(碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,而过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气)。
②过氧化钠与二氧化碳或水反应时,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂(氧元素歧化),每生成1 mol 氧气转移2 mol电子。
③过氧化钠与H2O反应的离子方程式中,Na2O2不能拆写,正确为:2Na2O2 + 2H2O === 4Na⁺ + 4OH⁻ + O2↑。
④过氧化钠作供氧剂时,其与CO2反应生成的O2中的氧完全来自Na2O2,不是来自CO2。
⑤过氧化钠有强氧化性,能使品红溶液褪色(漂白性),且褪色后加热不能恢复原色(区别于SO2的漂白)。
【对点训练】
6.(26-27高一上·山西运城·开学考试)2026年春节档电影《飞驰人生3》中,主角团队改装的电动拉力赛车搭载钠离子电池,生产电池与赛车电路材料时会用到、等多种钠的化合物。下列说法正确的是
A.均为碱性氧化物 B.中阴、阳离子个数比为
C.均能与水反应生成氢氧化钠 D.均能用于呼吸面具供氧
【答案】C
【解析】碱性氧化物是与酸反应仅生成盐和水的氧化物,属于碱性氧化物,但与酸反应除生成盐和水外还有生成,不属于碱性氧化物,A错误;中阳离子为,阴离子为过氧根离子,阴、阳离子个数比为,B错误;与水反应:,与水反应:,二者均能生成氢氧化钠,C正确;与、反应均不生成,不能用于呼吸面具供氧,仅可作呼吸面具的供氧剂,D错误;故选C。
7.(25-26高一上·浙江杭州·期中)关于氧化钠和过氧化钠的性质比较中,正确的是
A.两者均为白色固体
B.高温下氧化钠比过氧化钠稳定
C.过氧化钠可与水及二氧化碳反应,而氧化钠则不能
D.两者都是金属氧化物
【答案】D
【解析】氧化钠为白色固体,过氧化钠为淡黄色固体,A错误;高温下氧化钠可继续与氧气反应生成过氧化钠,过氧化钠比氧化钠更稳定,B错误;过氧化钠可与水、二氧化碳反应,氧化钠也能与二者分别反应,生成氢氧化钠、碳酸钠,C错误;氧化钠和过氧化钠都是金属钠与氧元素形成的氧化物,二者都属于金属氧化物,D正确;故选D。
8.(25-26高一上·山东青岛·期中)过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇里氧气的来源,可由氧化钠在氧气中加热制得。下列说法错误的是
A.氧化钠为碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物
B.氧化钠和过氧化钠均可与水反应生成一元强碱
C.氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为
D.相同质量的氧化钠和过氧化钠分别与反应后,固体质量增加相同
【答案】D
【解析】碱性氧化物定义为与酸反应仅生成盐和水的氧化物,与酸反应只生成钠盐和水,属于碱性氧化物;与酸反应除生成盐和水外,还生成,不属于碱性氧化物,A正确;与水反应生成,与水反应也生成和,为一元强碱,B正确;中阳离子和阴离子个数比为,中阳离子和阴离子个数比也为,C正确;设两种物质质量均为,与反应时,每62 固体增重44 ,总增重为;与反应时,每156 固体增重56 ,总增重为,二者增重不相等,D错误;故选D。
9.(25-26高一上·安徽六安·期末)Na2O、Na2O2是钠与氧气反应生成的两种不同产物,下列关于二者的说法正确的是
A.Na2O2中阴阳离子的数目之比为1:1
B.Na2O与Na2O2均属于碱性氧化物
C.Na2O2可用作潜艇中的供氧剂
D.Na2O是淡黄色固体
【答案】C
【解析】Na2O2中阳离子为Na+,阴离子为,每个Na2O2含2个Na+和1个,阳离子与阴离子的数目之比为2:1,A错误;Na2O属于碱性氧化物,但Na2O2与水反应生成NaOH和O2,不符合碱性氧化物定义,B错误;Na2O2能与CO2或H2O反应生成O2,可用作潜艇供氧剂,C正确;Na2O是白色固体,淡黄色固体是Na2O2的特征,D错误;故选C。
10.(25-26高一上·湖北·期末)实验小组对过氧化钠和二氧化碳反应是否需要水的参与这一问题进行了探究,其相对湿度-速率图像如图所示
下列说法错误的是
A.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B.图中横轴截距基本与原点重合,表明在相对湿度为零的时候,反应速率接近零
C.与反应过程中,水起到催化的效果
D.与反应需要水的参与,但水的量对该反应无影响
【答案】D
【解析】过氧化钠与二氧化碳或水反应均能生成氧气,因此可用作航天、潜水等缺氧环境下的供氧剂,A正确;分析图可知,图中横轴截距基本与原点重合,即相对湿度为零的时候,反应速率接近零,B正确;由题意可知,随着相对湿度的增大,反应速率加快,说明水能促进该反应的进行,起到了催化作用,C正确;与反应需要水的参与,水起到催化的效果,催化效果随相对湿度的升高而升高,水的量对该反应有影响,D错误;故选D。
易错点03 对碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别和转化条件理解有误
【错因辨析】
①碳酸钠俗称纯碱、苏打,属于盐,不是碱(水溶液显碱性是因为碳酸根水解)。
②碳酸氢钠俗称小苏打,热稳定性差,受热分解:2NaHCO3=== Na2CO3 + H2O + CO2↑(这是鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的常用方法之一)。
③碳酸钠与盐酸反应,若逐滴加入盐酸,先生成碳酸氢钠(无明显气泡),再生成CO2;碳酸氢钠与盐酸反应立即产生气泡,不能混淆。
④除去碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热法;除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠可通入足量CO2(Na2CO3 + CO3 + H3O === 2NaHCO3)。
⑤相同条件下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,向饱和碳酸钠溶液中通入CO2会析出碳酸氢钠晶体(因溶解度更小且反应消耗水)。
【对点训练】
11.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)下列有关和性质的说法中,正确的是
A.向饱和溶液中通入过量,最终有白色沉淀生成
B.用澄清石灰水可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
C.相同条件下,溶液的碱性比溶液的碱性弱
D.等质量的固体分别与足量的相同浓度的盐酸反应时产生的速率:
【答案】A
【解析】向饱和溶液中通入过量,反应生成,同温下溶解度小于,且反应消耗溶剂水、溶质质量增大,因此有晶体析出,出现白色沉淀,A正确;澄清石灰水与反应生成白色沉淀,与反应时,和反应生成,也会与结合生成白色沉淀,两者现象相同无法鉴别,B错误;相同条件下,溶液的碱性强于溶液,C错误;与盐酸反应时直接和反应生成,与盐酸反应需要先结合生成,再进一步反应生成,因此反应速率:,D错误;故选A。
12.(2025高二上·江苏南京·期末)下列关于、的叙述不正确的是
A.用加热的方法除去中混有少量的
B.室温下,和在水中的溶解性,前者小
C.等质量的和分别与足量的盐酸反应,产生的质量前者大
D.等浓度和溶液分别与等浓度等体积的盐酸反应,前者反应更剧烈
【答案】A
【解析】加热时,NaHCO3分解为Na2CO3(),是除去中混有少量的,若要除去溶液中混有少量的可通入足量二氧化碳,故A不正确;室温下,NaHCO3溶解度小于Na2CO3,故B正确;等质量时,NaHCO3的物质的量更多,根据碳原子守恒可知,NaHCO3产生CO2质量更大,故C正确;NaHCO3与盐酸反应直接生成CO2(),反应剧烈;Na2CO3反应分两步(,后),初始反应平缓,故前者产生气体的速率更快,故D正确;故选A。
13.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)为了鉴别和两种白色固体,设计如下几种实验方案。下列说法错误的是
A.图Ⅰ:气球鼓起体积较小的是
B.图Ⅱ:澄清石灰水变浑浊一侧的是
C.图Ⅲ:温度升高的是
D.图Ⅳ:产生白色沉淀的是
【答案】C
【解析】等质量的(摩尔质量)和(摩尔质量)与足量稀盐酸反应时,物质的量更小,生成更少,故气球鼓起体积较小的是,A正确;受热易分解生成,可使澄清石灰水变浑浊,热稳定性强,加热不分解,故澄清石灰水变浑浊一侧的是,B正确;溶于水放热,溶液温度升高,溶于水吸热,溶液温度降低,温度升高的应为,C错误;与反应生成白色沉淀,与不反应,故产生白色沉淀的是,D正确;故选C。
14.(25-26高一下·浙江绍兴·期末)关于和性质或应用的叙述,不正确的是
A.在水中的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠
B.热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.是发酵粉的主要成分
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳多
【答案】D
【解析】相同温度下,在水中的溶解度大于,可通过向饱和溶液中通入析出晶体证明,A正确;受热易分解为、和,而热稳定性强、受热难分解,故热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠,B正确;受热易分解产生气体,可使面食疏松多孔,是发酵粉的主要成分,C正确;和的摩尔质量分别为和,等质量时的物质的量更大,二者与足量盐酸反应时碳元素全部转化为,故产生的更多,前者产生二氧化碳更少,D错误;故选D。
15.(25-26高一上·黑龙江·期末)实验室模拟侯氏制碱法制备的主要过程如下。已知极易溶于水,饱和食盐水中发生的反应为,下列说法正确的是
A.过程①②③均涉及过滤操作
B.向饱和食盐水中先通入足量再通入,有利于提高的吸收率
C.溶液B可并入饱和食盐水中循环使用
D.若忽略水的电离,加入NaCl前溶液A中的阳离子只有
【答案】C
【解析】先向饱和食盐水中通入 ,再通入 ,发生反应 ,经过滤(过程①)得到 固体和含 的溶液A;将 固体加热分解(过程②)得到 固体、 和 ;向溶液A中加入 固体,利用同离子效应使 结晶析出,经过滤(过程③)得到 固体和含 、 的溶液B,溶液B可并入饱和食盐水中循环使用,以提高原料利用率。过程①③涉及过滤操作,过程②是碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠,A错误;氨气极易溶于水,侯氏制碱法是先向饱和食盐水中通入足量氨气,使得溶液显碱性,可以吸收更多的二氧化碳,B错误;溶液A析出氯化铵后所得溶液B中含有大量的氯化钠,故溶液B可循环使用,C正确;溶液A是析出后的母液,含有生成的、大量未反应的以及少量溶解的,故溶液A中所含阳离子为和”或“溶液A是析出后的饱和溶液,主要溶质为反应生成的和过量的,所含阳离子为,D错误;故选C。
易错点04 对氯气的化学性质及反应产物判断有误
【错因辨析】
①Cl2与变价金属(如Fe、Cu)反应时,直接生成高价态氯化物(FeCl₃、CuCl2),不能写成FeCl2或CuCl。
②Cl2与H2反应时,光照条件下发生爆炸,产物为HCl(;点燃条件下安静燃烧,产物也是HCl,不能认为是HClO。
③Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O(用于制漂白液);Cl₂与石灰乳反应生成Ca(ClO)2。漂白粉久置空气中会变质(与CO2和H2O反应生成HClO,HClO分解)。
④Cl2与水反应是可逆反应:Cl2+ H2O ⇌ HCl + HClO,离子方程式不能写成Cl2+ H2O === 2H⁺ + Cl⁻ + ClO⁻(HClO是弱酸,不能拆写)。
【对点训练】
16.(25-26高一上·陕西西安·期末)下列关于氯气的说法错误的是
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.氯气可用于自来水的杀菌消毒
C.氯气能与铁反应生成氯化亚铁
D.氯气有毒,实验室制取氯气时,尾气需用氢氧化钠溶液吸收
【答案】C
【解析】氯气常温常压下为黄绿色、有强烈刺激性气味的气体,描述符合其物理性质,A正确;氯气与水反应生成的具有强氧化性,能够杀菌消毒,因此可用于自来水的杀菌消毒,B正确;氯气是强氧化剂,与变价金属反应时生成高价态金属氯化物,铁与氯气在点燃条件下反应生成,而非,C错误;
D氯气可与溶液反应生成无毒的、和,因此实验室制取氯气时,尾气可用溶液吸收避免污染,D正确;故选C。
17.(25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟)下列关于氯气的说法中,错误的是
A.氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体 B.氯气能溶于水,其水溶液称为氯水
C.氯气可用于自来水消毒 D.氯气具有强氧化性,能与铁反应生成
【答案】D
【解析】氯气的典型物理性质为黄绿色、有刺激性气味的气体,A正确;常温常压下1体积水可溶解约2体积氯气,所得水溶液称为氯水,B正确;氯气和水反应生成的次氯酸具有强氧化性,可杀灭水中细菌,因此氯气可用于自来水消毒,C正确;氯气氧化性很强,与变价金属反应时会将金属氧化到最高价态,铁与氯气反应生成而非,D错误;故选D。
18.(25-26高一上·陕西宝鸡·期末)有关氯气的性质说法错误的是
A.氯气密度大于空气且有毒,不宜用向上排空气法收集(敞口体系)
B.氯气具有较强的氧化性,所以铁和氯气反应只生成三氯化铁
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
D.氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰
【答案】C
【解析】氯气密度大于空气,本应适合向上排空气法收集,但由于其有毒,在敞口体系(开放环境)中收集可能导致泄漏和危险,因此不宜使用该法,A正确;氯气氧化性强,能将铁氧化至+3价,生成FeCl3(三氯化铁),而非FeCl2,B正确;氯气能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有漂白性,氯气本身不具有漂白性;C错误;氢气能够在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,生成氯化氢,D正确;故选:C。
19.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)利用下图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,当Cl2充满整个W形管后点燃酒精灯。下列说法错误的是
A.①处为KMnO4固体
B.②处试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
【答案】D
【解析】由实验装置图可知,①处为高锰酸钾固体,用于与浓盐酸反应制备氯气,A项正确;②处的湿润的淀粉-碘化钾试纸用于验证氯气的氧化性,B项正确;③处的钠块与氯气共热反应制备氯化钠,会有大量的白烟产生,C项正确;④处的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,D项错误;故选D。
20.(25-26高一上·天津·阶段检测)某同学用下列装置制备并检验的性质。
下列说法正确的是
A.Ⅰ图中:如果过量,浓盐酸就可全部被消耗
B.Ⅱ图中:可以除去氯气中的少量氯化氢
C.Ⅲ图中:发生的反应不是燃烧反应
D.Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色
【答案】D
【解析】稀盐酸与不反应,A错误;Ⅱ图中洗气瓶的导管连接错误,气体应“长进短出”,图示装置无法有效除去氯气中的氯化氢,B错误;在中发生了燃烧反应,C错误;,、具有漂白作用,D正确;故选D。
易错点05 对氯水的成分和漂白原理理解有误
【错因辨析】
①新制氯水中含有三分子(Cl2、HClO、H2O)和四离子(H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻),久置氯水因HClO分解最终变为稀盐酸(主要含H⁺、Cl⁻、H2O)。
②Cl2本身没有漂白性,起漂白作用的是HClO(次氯酸),所以干燥的Cl2不能使有色布条褪色,而湿润的Cl2(或氯水)能使其褪色。
③HClO有漂白性、杀菌消毒性,但具有不稳定性,见光分解:2HClO === 2HCl + O2↑,因此氯水需现用现配并保存在棕色试剂瓶中。
④氯水使品红溶液褪色属于氧化漂白,加热后不能恢复红色(区别于SO₂的漂白)。
⑤氯水呈浅黄绿色是因为含有Cl2分子,酸性是因为含有HCl和HClO,漂白性是因为含有HClO,多种性质对应不同成分。
【对点训练】
21.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)利用数字化实验,测得光照条件下,氯水的、装置内氧气体积分数、氯离子浓度的变化如图所示,下列说法中正确的是
A.由图1~3分析,预测光照时可能存在反应:
B.与水反应的离子方程式为:
C.图1表示氯水的氢离子浓度的变化,图3表示溶液中氯离子浓度的变化
D.充分光照后,氯水的颜色消失,氯水的漂白性将会增强
【答案】A
【解析】根据纵坐标数值分析,图1表示氯水pH值的变化,光照时溶液减小(增大)、氯离子浓度增大、氧气体积分数升高,符合反应的变化规律,A正确;是弱酸,离子方程式中不能拆写,与水反应的正确离子方程式为,B错误;,随光照进行增大,则减小,故图1为变化曲线;初始空气中氧气体积分数约为20%,根据纵坐标数值推测,图3为氧气体积分数变化,故图2为氯离子浓度变化,C错误;具有漂白性,充分光照后完全分解,氯水漂白性减弱甚至消失,D错误;故选A。
22.(25-26高一上·安徽·期末)目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒;干燥的氯气能使有色鲜花变色;氯气能与碱反应。根据以上叙述,下列说法正确的是
A.氯气具有强氧化性,因此,氯气能杀死水中的病菌,起到消毒的作用
B.氯气溶于水发生反应的离子方程式为
C.氯气有漂白性
D.与反应充分,并使成为主要成分,则得到漂粉精
【答案】D
【解析】氯气具有强氧化性,氯气和水生成的次氯酸能破坏细菌结构,起到消毒作用,A错误;氯气溶于水生成HCl和弱酸次氯酸,离子方程式应为 ,B错误;氯气本身没有漂白性,其漂白作用是通过与水反应生成的次氯酸实现的;题干中“干燥的氯气能使有色鲜花变色”是由于鲜花含水分,水和氯气生成漂白性次氯酸所致,C错误;
D.氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙得到漂白粉,漂粉精是漂白粉的精制品,需进一步加工使成为主要成分,则得到漂粉精,D正确;故选D。
23.(25-26高一下·河北衡水·期末)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列说法错误的是
A.氯水的性质不稳定,保存在棕色试剂瓶中
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向紫色石蕊溶液中滴入新制的氯水,溶液将先变红后褪色,说明氯水中含有H+和HClO
D.氯水放置数天后pH将变小,说明氯水吸收了空气中的CO2
【答案】D
【解析】氯水中的见光易分解,因此氯水性质不稳定,需要保存在棕色试剂瓶中避光保存,A正确;向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,硝酸可排除碳酸根等杂质离子的干扰,产生的白色沉淀为,说明氯水中含有,B正确;向紫色石蕊溶液中滴入新制氯水,使溶液变红,的漂白性使变红的溶液褪色,该现象可说明氯水中含有和,C正确;氯水放置数天后pH变小,是因为分解生成强酸,溶液中浓度增大,并非吸收空气中的,D错误;故选D。
24.(25-26高一上·新疆·期中)下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的叙述正确的是
A.氯气、液氯、氯水是同一物质,均可以储存在钢瓶中
B.氯气以液态形式存在时可称作氯水
C.久置氯水中无HClO,液氯无酸性
D.干燥氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
【答案】C
【解析】氯气、液氯是Cl2的不同状态,属于同一物质,可储存在钢瓶中;但氯水是Cl2的水溶液,含有盐酸、次氯酸等多种成分,不能储存在钢瓶中,A错误;液氯是液态Cl2;而氯水是Cl2的水溶液,二者成分不同,B错误;久置氯水中HClO完全分解,无HClO存在;液氯为纯Cl2,不含H+,无酸性,C正确;干燥氯气和液氯(均为Cl2)无HClO,无漂白性;新制氯水含HClO,有漂白性;久置氯水中的次氯酸已经完全分解,无HClO,无漂白性,D错误;故选C。
25.(25-26高一下·浙江绍兴·期末)将通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是:
A.发生的是氧化还原反应 B.漂白液的有效成分是NaClO
C.通入后的漂白液消毒能力增强 D.HClO溶液比NaClO溶液稳定
【答案】D
【解析】与冷反应时元素化合价既升高又降低,属于歧化反应,是氧化还原反应,A正确;漂白液的主要成分为和,有效成分为,B正确;通入后发生反应,生成的氧化性更强,消毒能力增强,C正确;见光易分解,稳定性差,作为次氯酸盐,稳定性强于,D错误;故选D。
易错点06 对物质的量及其相关概念理解有误
【错因辨析】
①物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,单位是摩尔(mol),不能用来描述宏观物体(如“1 mol 大米”是错误的)。
②摩尔质量(M)的单位是g·mol⁻¹,数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,但两者含义不同(后者无单位)。
③阿伏伽德罗常数(Nₐ)约为6.02×10²³ mol⁻¹,在计算中需注意是否为精确值。
④1 mol任何物质所含的粒子数约为6.02×10²³,但粒子种类必须指明(如“1 mol O”和“1 mol O₂”所含原子数不同)。
⑤摩尔质量与物质状态无关,如1 mol H2O在固态、液态、气态时的摩尔质量均为18 g·mol⁻¹。
【对点训练】
26.(25-26高一上·湖北荆州·期中)下列说法错误的是
A.物质的量是表示含有一定数目微粒的集合体,其单位为mol
B.3.6 g 中含有2 mol电子
C.能够影响17g氯气体积大小的因素有气体的温度和压强
D.阿伏加德罗常数是个纯粹的数值,约为6.02×1023,没有单位
【答案】D
【解析】物质的量是表示含有一定数目微粒的集合体,单位为mol,描述正确,A正确;3.6 g 的物质的量为0.2 mol,每个含10个电子,总电子的物质的量为2 mol,B正确;17g氯气的物质的量固定,其体积受温度和压强影响,C正确;阿伏加德罗常数有单位,单位为,D错误;故选D。
27.(26-27高二上·浙江·开学考试)在无土栽培中,需配制一定组成的植物营养液。已知某营养液配方为0.3 mol KCl、0.2 mol K2SO4、0.1 mol ZnSO4,溶于1 L水中。现改用K2SO4、ZnCl2、KCl三种固体加1 L水配制,保证溶液中各离子物质的量与原配方完全一致,则三种固体的物质的量依次为
A.0.1 mol、0.3 mol、0.1 mol B.0.3 mol、0.1 mol、0.1 mol
C.0.2 mol、0.1 mol、0.3 mol D.0.3 mol、0.2 mol、0.2 mol
【答案】B
【解析】首先计算原营养液中各离子总物质的量:,,,;利用、、配制与原配方完全一致的溶液,所需只有可以提供,因此的物质的量为; 中还含有 ,除了还有可以提供,所需的的物质的量为,需提供的物质的量为,因此的物质的量为;所需的 只有可以提供,因此的物质的量为,则、、三种固体的物质的量依次为、、,故选B。
28.(25-26高一下·辽宁·学业考试真题)下列关于物质的量的叙述正确的是
A.的摩尔质量是16 g/mol
B.标准状况下,中含氧原子数约为
C.25℃和101 kPa下,和所含分子个数比为1∶2
D.将1 mol HCl溶解在中得到物质的量浓度为1 mol/L的盐酸
【答案】C
【解析】的相对分子质量为32,其摩尔质量应为32 g/mol,A错误;标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出氧原子数约为,B错误;同温同压下,气体的分子数之比等于体积之比,和体积比为1:2,故分子个数比为1:2,C正确;物质的量浓度中的体积为溶液体积,溶于后溶液体积不等于1 L,所得盐酸浓度不是,D错误;故选C。
29.(25-26高一下·湖南娄底·开学考试)卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的动力来源。下列叙述中正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
C.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60g
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【答案】C
【解析】偏二甲肼的摩尔质量单位应为,其摩尔质量为,A错误;质量的单位为,偏二甲肼的质量为,B错误;个偏二甲肼分子的物质的量为,质量为,C正确;偏二甲肼的物质的量为,含有的分子数为,D错误;故选C。
30.(25-26高一上·河南·阶段检测)某200 mL营养液中含有、、三种溶质,部分离子浓度如图所示,下列关于该溶液成分的说法正确的是
A.的摩尔质量为174 B.溶质的质量为7.45 g
C.溶质的物质的量为1.6 mol D.将该营养液稀释至1 L后其中的
【答案】C
【解析】的摩尔质量单位应为,该选项未标注单位,A错误;仅来自,故,提供的,则提供的,,质量为,B错误;总,提供,故,C正确;原,稀释至1L后,D错误;故选C。
易错点07 对气体摩尔体积的使用条件和对象理解有误
【错因辨析】
①标准状况(0 ℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L。使用时必须同时满足“标准状况”和“气体”两个条件。
②标准状况下,H2O、SO3、CCl4、苯、乙醇等均为非气体,不能用22.4 L·mol⁻¹进行计算(即使给出物质的量也不能计算体积)。
③非标准状况下(如常温常压),1 mol气体的体积不一定等于22.4 L,但若已知气体分子数目和体积,仍可通过Vₘ = V/n计算,但不能直接套用22.4。
④同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,但所含原子数不一定相同(如O2和O3)。
⑤由气体密度ρ求摩尔质量:M = ρ·Vₘ(标准状况下Vₘ = 22.4 L·mol⁻¹)。
【对点训练】
31.(25-26高一上·湖南娄底·期末)下列说法正确的是
A.常温常压下,1 mol O2的体积是22.4 L
B.44 g二氧化碳含有的氧原子数约等于
C.Mg的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.将1 mol NaCl溶于1 L水中,其物质的量浓度为1 mol·L-1
【答案】B
【解析】常温常压下(25°C,1 atm),气体摩尔体积约为24.5 L/mol,而标准状况(0°C,1 atm)下为22.4 L/mol,因此的体积不是22.4 L,A错误;二氧化碳()的摩尔质量为44 g/mol,44 g 为1 mol。1 mol 含2 mol氧原子,氧原子数 = = ,与选项一致,B正确
C.摩尔质量的单位是g/mol,相对原子质量是比值(无量纲),两者数值相同但概念和单位不同,因此不相等,C错误;物质的量浓度定义为溶质物质的量除以溶液体积(非溶剂体积)。将1 mol 溶于1 L水中,溶液体积因溶质溶解而不再是1 L,故浓度不是,D错误;故选择B。
32.(25-26高一上·甘肃天水·期末)下列叙述正确的是
①标准状况下,0.2mol任何物质的体积均为4.48L
②若1mol气体的体积为22.4L,则它一定处于标准状况下
③常温常压下,1LHCl和1L物质的量相同
④标准状况下,1g和14g的体积相同
⑤28gCO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④ B.②③⑥⑦⑧ C.⑤⑥⑦⑧ D.④⑦⑧
【答案】D
【解析】①应是气体,即标准状况下,0.2mol任何气体的体积约为4.48L,故错误;
②若1mol气体的体积为22.4L,由于温度、压强影响气体的摩尔体积,则它可能处于标准状况,也可能不是标准状况下,故②错误;
③常温常压下,HCl为气体,为液体,虽然二者的体积相等,但它们的物质的量不相等,故③错误;
④的物质的量分别为=0.5mol、=0.5mol,它们的物质的量相等,在标准状况下,二者的体积相等,故④正确;
⑤没有指明是否是标准状况,无法判断体积,故⑤错误;
⑥标准状况下,两种物质不一定是气体,它们的物质的量相等,但它们占有的体积不一定相等,故⑥错误;
⑦同温同体积下,气体的物质的量与气体压强成正比,即同温同体积下,气体的物质的量越大,压强越大,故⑦正确;
⑧同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,因此同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,故⑧正确;
综上所述,选项D正确;故选D.
33.(25-26高一上·黑龙江佳木斯·期末)气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是
A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B.0.5 mol N2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol
C.标准状况下,2 mol H2O的体积为44.8 L
D.标准状况下,1 mol O2、O3的混合气体所占的体积约为22.4 L/mol
【答案】B
【解析】未指明温度和压强,1mol气体的体积不一定为22.4 L,A不符合题意;气体摩尔体积与物质的量无关,标准状况下任何气体的摩尔体积均约为22.4 L/mol,B符合题意;标准状况下水为液态,不能用气体摩尔体积计算其体积,C不符合题意;标准状况下1 mol气体的体积约为22.4 L,单位应为L而非L/mol,D不符合题意;故选B。
34.(25-26高一上·甘肃兰州·阶段检测)下列有关气体摩尔体积说法中正确的是
A.在非标准状况下不可能为
B.物质的量相同的两种不同气体只有在标准状况下体积才相等
C.任何气体在标准状况下的体积均为
D.一定温度和压强下,气体体积的大小由气体分子间距决定
【答案】C
【解析】气体摩尔体积Vm取决于温度和压强的大小,如不在标准状况下,也可能为22.4L/mol,A错误;气体的体积取决于温度和压强的大小,同温同压下,气体分子之间的距离相等,则气体摩尔体积相等,在同温同压下物质的量相同的两种不同气体体积也可以相等,B错误;气体的摩尔体积在标准状况下Vm=22.4L/mol,任何气体在标准状况下的体积均为22.4L,C正确;一定温度和压强下,气体分子间距一定,气体体积的大小由气体的分子数目决定,D错误;故选C。
35.(25-26高一上·湖北鄂州·期中)下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.1 mol由H2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
B.若气体摩尔体积为22. 4 L/mol,则该气体一定处于标准状况
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,11.2 L N2中含有0. 5 mol氮原子
【答案】A
【解析】在标准状况下 ,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,1 mol混合气体在标准状况下的体积约为22. 4 L,A项正确;若气体摩尔体积为22. 4 L/mol,不能确定一定处于标准状况,B项错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,C项错误;在标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,0.5 mol N2含有1 mol氮原子,D项错误。故选A。
易错点08 对物质的量浓度理解有误
【错因辨析】
①物质的量浓度的定义式c(B) = n(B)/V,V是溶液的体积,不是溶剂的体积(注意“1 L水”和“1 L溶液”的区别)。
②将溶质溶于水后,溶液的体积一般不等于溶质体积加溶剂体积,溶液体积需由容量瓶最终定容确定。
【对点训练】
36.(25-26高一下·云南曲靖·阶段检测)下列说法正确的是
A.将322 g Na2SO4·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.将1 L 2 mol·L-1 H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.将1 L 18.4 mol·L-1 H2SO4溶液加入1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
D.将336 mL氯化氢溶于水,配成250 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.06 mol·L-1
【答案】B
【解析】的摩尔质量为322 g/mol,322 g该晶体物质的量为1 mol,但溶于1 L水后溶液体积不等于1 L,根据,所得溶液物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;溶液稀释前后溶质物质的量不变,根据,稀释后浓度为,B正确;浓硫酸和水混合时,分子间存在间隙,所得溶液体积不等于2 L,因此物质的量浓度不是9.2 mol·L-1,C错误;未指明氯化氢气体处于标准状况,无法计算其物质的量,因此无法确定所得溶液的物质的量浓度,D错误;故选B。
37.(25-26高一上·宁夏银川·期中)下列关于物质的量浓度的说法中,正确的是
A.将40 g NaOH溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B.从1 L 2mol/L的溶液中取出0.5 L,取出溶液的物质的量浓度为1 mol/L
C.配制100 mL 0.1 mol/L的溶液,需胆矾()2.5 g
D.常温下,1 L水中溶解0.1 mol HCl,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L
【答案】C
【解析】物质的量浓度基于溶液体积计算,将40 g (物质的量为1mol)溶于1 L水中,溶解后溶液体积大于1 L,浓度不等于1 mol/L,A错误; 溶液具有均一性,从1 L 2 mol/L 溶液中取出0.5 L,取出溶液的浓度仍为2 mol/L,而非1 mol/L,B错误; 配制100 mL 0.1 mol/L 溶液,需物质的量为;胆矾()的摩尔质量为250 g/mol,需质量,C正确; 物质的量浓度基于溶液体积,1 L水中溶解0.1 mol 后,溶液体积大于1 L,浓度小于0.1 mol/L,D错误;故选C。
38.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.10g98%的硫酸(密度为1.84gcm-3)与10mL18.4mol/L的硫酸浓度相等
B.将62gNa2O溶于水中,配成1L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1mol/L
C.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
D.0.2mol/LNa2SO4溶液中含有Na+和总物质的量为0.6mol
【答案】A
【解析】98%硫酸(密度为)的物质的量浓度为 。该浓度值与18.4mol/L相等,与溶液的体积无关,A正确;62g Na2O(1 mol)与水反应生成2 mol NaOH,配成1 L溶液浓度为2 mol/L,B错误;22.4 L HCl(1mol)溶于1 L水后溶液体积大于1 L,浓度小于1 mol/L,C错误;未说明溶液体积,无法计算总物质的量,D错误;故选A。
39.(25-26高一上·天津和平·期末)已知V mLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+a g,取出V/4mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中的物质的量浓度为
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
【答案】C
【解析】a g 的物质的量为,溶液中含有的的物质的量为,溶液中的物质的量为,稀释为后溶液中的物质的量浓度为,故选C。
40.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)下列说法不正确的是
A.溶液中含,则该溶液中的物质的量浓度为
B.配制溶液用托盘天平称取氢氧化钠固体
C.将标准状况下气体溶于水中,得到的盐酸溶液密度为,则该盐酸溶液的物质的量浓度为
D.将质量分数为、物质的量浓度为的稀溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为,此时溶液的物质的量浓度为,则和的数值关系是
【答案】D
【解析】物质的量为,中与物质的量之比为2:3,故物质的量为,浓度为,A正确;所需的物质的量为,质量为,托盘天平精度为0.1g,可称取8.0g(用烧杯盛放即可),选项表述无错误,B正确;物质的量为,溶液总质量为,换算为体积后计算可得物质的量浓度为,C正确;硫酸浓度越大密度越大,根据公式,可得,因,故,选项表述错误,D错误;故选D。
易错点09 过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
【错因辨析】
1.Na2O2与H2O、CO2反应的氧化还原关系
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(1)Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂,从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(2CO)
2×78 2×44 2×106 2×28
固体增加2个碳原子和2个氧原子,固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(4H)
2×78 2×18 4×40 2×2
固体增加4个氢原子,固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。
【对点训练】
41.(25-26高一上·海南·期末)把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中,用电火花不断点燃,充分反应后,在相同条件下,测得气体体积变为原体积的1/9,则原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为
A.2∶2∶5 B.4∶2∶3 C.6∶7∶5 D.3∶4∶2
【答案】D
【解析】Na2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应。由2CO+O22CO2,可得总反应为CO+Na2O2=Na2CO3,相当于吸收CO;由2H2+O22H2O,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,可得总反应为:H2+Na2O2=2NaOH,相当于吸收H2,故混合物气体反应,恢复到原温度,容器内的压强为原来的,剩余气体为O2,设原混合气体总物质的量为9mol,则反应后生成1mol氧气,根据反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2可知,n(CO2)=2n(O2)=2mol,说明H2、CO的总物质的量为:9mol-2mol=7mol,所以原混合气体中[n(H2)+n(CO)]:n(CO2)=7mol:2mol=7:2,选项中满足条件的只有D;故选D。
42.(25-26高一下·重庆·期末)将一定量的、CO和的混合气体通入盛有足量粉末体积忽略不计的密闭容器中,用电火花引燃直至反应完全。恢复到原温度,容器内的压强为原来的,则原混合气体的平均相对分子质量可能是
A.36 B.28 C.23 D.20
【答案】B
【解析】与反应:,CO与在氧气中完全燃烧,生成和,生成的和再与反应。,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,与反应:,质量增重,可知反应后固体质量增加量为CO的质量;,生成的水与氢气物质的量相等,与反应:,质量增重,可知反应后固体增加的质量为氢气质量,相当于是、CO与过氧化钠直接发生化合反应,恢复到原温度,容器内的压强为原来的,剩余气体为,不可能为或CO。
令原混合物的物质的量为4mol,则反应后氧气的物质的量为1mol,由方程式可知原混合物中二氧化碳为2mol,氢气与CO共,
若为和的混合物,混合气体的平均相对分子质量为,
若为CO和的混合物,混合气体的平均相对分子质量为,
则混合气体的平均相对分子质量介于故选B。
43.(25-26高一上·湖南益阳·阶段检测)物质的量相同的N2、O2、CO2混合后,通过Na2O2颗粒一段时间,测得体积变为原混合气体体积的8/9(同温同压下),此时N2、O2、CO2的物质的量之比为
A.1∶1∶0 B.6∶9∶0 C.3∶4∶1 D.3∶3∶2
【答案】C
【解析】设三者的物质的量分别为3mol,发生的反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,现气体体积变为原来的8/9,即剩余气体的物质的量为8mol,若二氧化碳完全与过氧化钠反应,则气体的物质的量减少1.5 mol,即剩余气体为7.5 mol,说明二氧化碳有剩余。设有xmol二氧化碳参加反应,则有3+3+0.5x+(3-x)=8,解得:x=2;所以反应后N2的物质的量为3mol,O2的物质的量为4mol,CO2的物质的量为1mol,反应后的混合气体中N2、O2、CO2的物质的量之比为3:4:1,即选项C正确。故选C。
44.(25-26高一上·安徽淮南·期中)120℃时将1.6g由CO2、H2O组成的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中,充分反应后容器中残留的固体比反应前增重0.64 g。下列说法错误的是
A.反应过程中生成O2的质量为0.96 g
B.反应过程中被还原的元素的质量为0.96 g
C.该混合气体中CO2的质量分数为45%
D.反应过程中Na2O2既是氧化剂又是还原剂
【答案】C
【分析】反应过程中涉及反应:、、;
【解析】反应过程中混合气体与固体反应同时生成氧气,氧气质量:,A正确;过氧化钠与混合气体反应,被氧化的O和被还原的O等量,均为0.96g, B正确;反应过程中固体增重的是混合气体中C、H元素质量,设二氧化碳质量为x,水的质量为,,解得,则二氧化碳质量分数:,C错误;反应过程中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,D正确;故选C。
45.(25-26高一上·辽宁锦州·期中)标准状况下,将3.36L的CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到气体2.24L。下列说法一定正确的是
A.反应后得到的固体为混合物 B.反应前Na2O2的物质的量为0.2mol
C.反应后固体增重4.4g D.标准状况下,反应后生成O21.12L
【答案】D
【分析】过氧化钠与CO2反应生成碳酸钠和O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,3.36 L CO2的物质的量为0.15mol,反应后气体为2.24L,即0.1mol,由反应的化学方程式可知,若CO2完全转化为O2,则应生成0.075mol气体,但剩余气体大于0.075mol,说明CO2过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,反应得到气体为CO2和O2的混合气体;根据方程式可知,每反应1molCO2,则气体的物质的量减小0.5mol,该反应前后气体的物质的量减小0.15mol-0.1mol=0.05mol,说明反应了0.1molCO2,生成0.05molO2,剩余0.15mol-0.1mol=0.05molCO2。
【解析】根据分析可知反应得到的固体只有碳酸钠,A错误;根据分析可知反应消耗了0.1molCO2,根据方程式可知Na2O2的物质的量为0.1mol,B错误;根据分析可知CO2过量,过氧化钠完全反应生成碳酸钠,由方程式可知,反应后固体增重的量为CO的质量,0.1mol一氧化碳的质量为0.1mol×28g/mol=2.8g,C错误;根据分析可知反应生成0.05molO2,标况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,D正确;故选D。
易错点10 有关物质的量浓度计算
【错因辨析】
类型一:标准状况下,气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算
c=
类型二:溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
(1)计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1;ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3;w为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1)。
当溶液为饱和溶液时,因为w=,可得c=。
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
c===或w===。
类型三:溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,即m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合
①混合前后溶质的质量保持不变,即m1w1+m2w2=m混w混。
②混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混。
类型四:应用电荷守恒式求算未知离子的浓度
溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
【对点训练】
46.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B.同浓度的三种物质的溶液:、、,溶液体积之比为3:2:1,则浓度之比为:1:1:3
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
【答案】B
【解析】VL氨气与1L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1)L,A错误;溶液具有均一性,浓度与体积无关,则同浓度的三种物质的溶液:、、中浓度之比为1:1:(1×3)=1:1:3, B正确;40gNaOH即1mol,溶于1L水中,则溶液的体积不是1L,物质的量浓度不等于1mol/L,C错误;溶液的体积未知,无法算出物质的量, D错误;故选B。
47.(25-26高一上·江苏南京·期中)用密度为ρ1 g·cm-3、质量分数为w的浓盐酸,与水按体积比1∶4配制成稀盐酸,密度为ρ2 g·cm-3,则所配制的稀盐酸的物质的量浓度为
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
【答案】C
【解析】设取1 L浓盐酸、4 L水进行配制,稀释前后溶质的物质的量不变,则在浓溶液中溶质HCl的物质的量;稀溶液总质量m总==,稀释后溶液体积,代入化简得,故选C。
48.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列说法不正确的是
A.8.0g和的混合气体在标准状况下体积为8.96L,则混合气体的平均摩尔质量为
B.取的溶液,加入溶液,恰好完全沉淀,原溶液中
C.将的溶液加蒸馏水稀释到,所得溶液的
D.质量分数20%的溶液密度为,则该溶液中
【答案】B
【解析】标准状况下8.96L混合气体总物质的量为 ,平均摩尔质量 ,A正确;溶液中,与按物质的量比1:1反应,故;中,得,原溶液体积为0.01L,因此,B错误;稀释前后溶质物质的量不变,稀释后,硫酸完全电离,故,C正确;质量分数20%的溶液密度为,利用公式计算得,完全电离,因此,D正确;故选B。
49.(25-26高一·辽宁沈阳·期末)下列说法不正确的是
A.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 的稀H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时溶液的物质的量浓度为c2 ,则c1和c2的数值关系是c2>2c1
B.配制100 mL 2.00 NaOH溶液用托盘天平和滤纸称取8.0 g氢氧化钠固体
C.将标准状况下a L HCl气体溶于1000 mL水中,得到的盐酸溶液密度为b ,则该盐酸溶液的物质的量浓度为
D.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,则该溶液中的物质的量浓度为
【答案】B
【解析】将质量分数为a%,物质的量浓度为c1mol/L的稀H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时物质的量浓度为c2mol/L,由于硫酸浓度越大,密度越大,因此根据以及,可知c1和c2的数值关系是c2>2c1,A正确;配制100 mL 2.00 NaOH溶液需要氢氧化钠固体,用托盘天平称取8.0 g氢氧化钠固体时,因氢氧化钠固体易吸收空气中的水,放在小烧杯中称量,B错误;将标准状况下的aLHCl气体溶于100mL水中,得到的盐酸溶液密度为bg/mL,溶质的物质的量是,溶液的体积是,则盐酸溶液的物质的量浓度为,C正确;VLFe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,物质的量是,则溶液中的物质的量是,物质的量浓度为,D正确;故选B。
50.(25-26高一上·湖北武汉·期中)在标准状况下,将完全溶于水得到氨水,溶液的密度为,溶质的质量分数为,溶质的物质的量浓度为。下列叙述中错误的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】,,溶液的质量为或,,根据得出。
【解析】溶质的物质的量浓度,叙述正确,A不选;溶质的物质的量浓度,叙述正确,B不选;根据分析可知溶质的质量分数,叙述正确,C不选;根据分析可知溶液的密度,叙述错误,D选;故选D。
易错点11 溶液配制实验操作有误
【错因辨析】
①配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶使用前需检查是否漏水,但不需要干燥(有少量水不影响浓度,因为最后要定容)。
②定容时仰视刻度线,导致溶液体积偏大,浓度偏小;俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏大(“仰小俯大”——仰视体积偏大,浓度偏小)。
③洗涤烧杯和玻璃棒的洗涤液必须转移到容量瓶中,否则溶质损失,浓度偏小;摇匀后液面低于刻度线是正常现象,不能再加水(否则浓度偏小)。
【对点训练】
51.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末)实验室用36.5%的浓盐酸(密度为)配制100 mL的稀盐酸。下列说法正确的是
A.需用10 mL的量筒量取36.5%的浓盐酸8.3 mL
B.为减小误差,容量瓶必须干燥才可使用
C.量筒量取浓盐酸后,用少量水洗涤量筒,将洗涤液转移到烧杯中
D.定容时仰视容量瓶刻度线会使所配溶液浓度偏高
【答案】A
【解析】根据质量分数36.5%,密度1.2 g/mL,摩尔质量36.5 g/mol,得浓盐酸浓度为,配制100 mL 1 mol/L稀盐酸,根据,需要浓盐酸体积为,则用10 mL的量筒量取8.3 mL,A正确;容量瓶在配制溶液时无需干燥,因为定容时会加水至刻度线,湿润状态不影响溶液浓度,B错误;量筒量取后不应洗涤,因为量筒为量出式容器,其设计允许液体残留,若洗涤量筒会引入额外溶质,导致溶液配制浓度偏大,C错误;定容时仰视刻度线,导致实际液面高于刻度线,所配溶液体积偏大,浓度偏低,D错误;故选A。
52.(26-27高三上·山西吕梁·开学考试)实验室用NaOH固体配制溶液。下列说法正确的是
A.配制溶液时使用的容量瓶必须干燥
B.配制溶液过程中,玻璃棒只起到引流的作用
C.需用托盘天平称量20.0 g NaOH固体
D.NaOH固体在烧杯中溶解后,立刻转移至容量瓶中
【答案】C
【解析】容量瓶配制溶液时定容步骤还需加入蒸馏水,残留的水不影响溶质物质的量和最终溶液体积,无需干燥,A错误;溶解固体时玻璃棒作用为搅拌加速溶解,转移溶液时作用为引流,不止起到引流作用,B错误;实验室无480容量瓶,需选用500容量瓶配制,所需的物质的量,质量,托盘天平精度为0.1,可称量20.0固体,C正确;固体溶解释放大量热,若立刻转移至容量瓶定容,待溶液冷却至室温后体积偏小,所得溶液浓度偏高,应冷却至室温后再转移,D错误;故选C。
53.(25-26高一上·山东潍坊·期末)下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
【答案】D
【解析】配制的溶液,实验室无规格容量瓶,需选用容量瓶配制溶液,所需质量,称量不符合要求,A错误;配制溶液摇匀后液面低于刻度线,是部分溶液附着在容量瓶瓶颈、瓶塞处的正常现象,若加水至刻度线会稀释溶液使浓度偏小,B错误;量取浓硫酸时仰视量筒,会导致实际量取的浓硫酸体积偏大,溶质的物质的量偏大,最终所配溶液浓度偏大,C错误;固体溶解放热,未经冷却立即转移定容,待溶液冷却至室温后,溶液体积小于容量瓶刻度线对应的体积,根据,溶质不变、偏小,最终溶液浓度偏大,D正确。
54.(25-26高一上·北京·期末)某小组用下列仪器配制的溶液。下列说法正确的是
A.用天平称量()固体放入小烧杯中溶解
B.配制过程的先后顺序为:①②③④⑤
C.定容时仰视,导致所配溶液物质的量浓度偏大
D.将的溶液稀释至,需要加入的蒸馏水
【答案】A
【解析】配制的溶液,所需的物质的量为,结合给出的摩尔质量可知,对应溶质为,所需质量,固体在小烧杯中溶解的操作正确,A正确;配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,对应图示序号顺序为①②③⑤④,B错误;定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,根据,所配溶液物质的量浓度偏小,C错误;根据稀释定律,稀释后溶液总体积为,并非加入蒸馏水,D错误;故选A。
55.(25-26高一上·甘肃庆阳·期中)某实验需溶液,配制该溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下(序号不代表实际操作顺序)。下列说法正确的是
A.操作①需在液面接近刻度线约1~2毫米时进行
B.缺少操作④时,配制的溶液浓度偏高
C.操作⑤后发现液面低于刻度线,需要再加水
D.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤
【答案】D
【解析】操作①是定容,需在液面离刻度线1~2厘米时进行,A错误;操作④是洗涤,缺少该步骤会损失,使配制的溶液浓度偏低,B错误;操作⑤摇匀后液面低于刻度线时,不需要再加入水,否则使配制的溶液浓度偏低,C错误;配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、移液、定容、摇匀等,正确的操作顺序为③②④⑥①⑤,D正确;故选D。
易错点12 阿伏加德罗常数的判断
【错因辨析】
1. 辨“两状”,突破气体与状况陷阱
(1)看“气体”是否处在“标准状况”下。“常温常压”或“通常情况”等条件下的Vm>22.4 L·mol⁻¹状态,。
(2)看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、CHCl3、CH2Cl2、H2O、溴、SO₃、己烷、HF、苯、C2H5OH、CH3COOH等在标准状况下均不为气体)。
2. 排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3. 记“组成”,突破物质与结构陷阱
(1)记住特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H 37Cl等。
①含同位素的单质和化合物,它们的摩尔质量与通常情况下不同,例如摩尔质量:18O2(36 g·mol-1)、D2O(20 g·mol-1)、T2O(22 g·mol-1)。 ②涉及电子数时要注意根、基、离子的区别,如OH-与—OH、CH与—CH3等。
(2)记住常考物质所含化学键数目(见下表)
几种常遇
到的物质
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
1 mol 物质所含共价键的数目(NA)
4
6
2
4
1.5
2
(3)巧记烷烃(CnH2n+2)中碳氢键的数目:
n(C—H键)=2n+2,n(化学键总数)=3n+1,n(C—C键)=n-1。
(4)记住最简式(实验式)相同的物质。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时,不用考虑各混合物的占比,N(最简式)=×NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O,常温常压下,3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA,则含有的原子总数为0.4NA。
(5)记住摩尔质量相同的物质,如N2、CO和C2H4,其摩尔质量均为28 g·mol-1,其它的还有KCl与NaClO、Na2O2与Na2S、CaCO3与Mg3N2等。
4.审“组成”“体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否有弱电解质电离。
(2)是否有离子水解。
(3)是否指明了溶液的体积。
(4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。
(5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3+数目。
5.突破氧化还原反应中电子转移数目的判断
反应
参加反应的物质或生成的物质
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol 或NA
1 mol O2
2 mol 或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol 或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol 或2NA
1 mol Fe
3 mol 或3NA
Fe+HCl
1 mol Fe或1 mol H2
2 mol 或2NA
IO+I-+H+
3 mol I2
5 mol 或5NA
NH4NO3→N2
4 mol N2
15 mol 或15NA
【特别提醒】要特别注意以下特殊情况:
(1)可逆反应电子转移数目的计算:如某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2在一定条件下充分反应,转移电子的数目小于0.6 NA。另外,Cl2与H2O反应也是可逆反应。
(2)涉及与浓酸反应时转移电子数目的计算:如50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸与足量铜微热反应,随着浓硫酸浓度逐渐变稀,稀硫酸不与铜反应,生成SO2分子数小于0.46 NA,转移电子的数目小于0.92 NA。MnO2与浓盐酸的反应也是类似情况。
(3)粗铜精炼时,阳极质量减轻64 g,转移电子物质的量不一定是2 mol。
6.隐含反应
(1)隐含“可逆反应”:不能进行到底。
①2SO2+O22SO3,②2NO2N2O4,③N2+3H22NH3,④Cl2+H2OHCl+HClO,⑤酯化反应。⑥PCl3+Cl2PCl5。(2)隐含“浓度的变化”:变稀后反应不再进行。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(3)隐含“钝化”。
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(4)隐含“副反应”。
甲烷在光照条件下与氯气反应,可生成多种卤代烃。
【对点训练】
56.(25-26高一上·山东菏泽·阶段检测)为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是
A.气体溶于水中,所得溶液中数为
B.反应中,每生成,转移个电子
C.3.6gCO和的混合气体含质子数为
D.中含的质子数为
【答案】A
【解析】溶于水生成的反应为可逆反应,且为弱酸,不能完全电离,故所得溶液中数小于,A错误,符合题意;反应中中元素由-1价升高为0价,每生成32 g即1mol ,转移电子数为,B正确,不符合题意;和的摩尔质量均为,且每个分子均含14个质子,3.6g混合气体的物质的量为,含质子数为,C正确,不符合题意;18g 的物质的量为1mol,每个分子含10个质子,故含质子数为,D正确,不符合题意;故选A。
57.(25-26高一下·福建莆田·阶段检测)下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4LH2O中含有水分子数为NA
B.标况下1mol氨气分子中含有的氢原子数为2NA
C.3mol/L的硫酸中含有的H+数目为6NA
D.标准状况下,22.4LCO和NO混合气体中含有的原子数为2NA
【答案】D
【解析】标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4L 的物质的量远大于1 mol,水分子数远大于,A错误;氨气化学式为,1 mol 含有3 mol H原子,氢原子数为,B错误;仅给出硫酸的物质的量浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,C错误;标准状况下22.4L混合气体总物质的量为1 mol,和均为双原子分子,故1 mol混合气体含有的原子数为,D正确;故选D。
58.(25-26高一上·安徽淮北·期中)设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1.8 g的中,所含电子总数为
B.1 mol·L-1的NaOH溶液中,所含Na+总数为
C.46 g NO2和N2O4的混合物中,所含原子总数为3
D.标准状况下,H2和O2各11.2 L相混合,混合气体所含分子总数为
【答案】B
【解析】1.8g 的物质的量为,每个含10个电子,总电子数为,A正确;仅给出NaOH溶液的物质的量浓度,未给出溶液体积,无法根据计算的物质的量及总数,B错误;和的最简式均为,46 g混合物中单元的物质的量为,每个单元含3个原子,总原子数为,C正确;标准状况下,11.2 L 和11.2 L 的物质的量均为0.5 mol,二者常温常压下不反应,总物质的量为1 mol,分子总数为,D正确;故选B。
59.(25-26高一下·浙江宁波·阶段检测)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有键的数目为
B.水分子中含有的质子数为
C.溶液中存在的数为
D.足量的与反应,转移电子的数目为
【答案】A
【解析】标准状况下,的物质的量为,1个分子含有3个键,故中键数目为,A正确;1个分子含有10个质子(2个H原子各含1个质子,O原子含8个质子),中质子数为,不是,B错误;题目仅给出溶液的浓度,未提供溶液体积,无法计算的物质的量和数目,C错误;足量Fe与反应时,Cl元素由0价降低为-1价,完全反应得到电子,故转移电子数目为,不是,D错误;故选A。
60.(25-26高一下·重庆·阶段检测)设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18 g 含有的中子数为10
B.0.1 的溶液中 mol
C.71 g 与足量水充分反应后,转移电子数为
D.常温常压下,33.6 L 与CO的混合气体,平均摩尔质量为28 g/mol
【答案】D
【解析】的摩尔质量为,的物质的量小于,每个分子含12个中子,总中子数小于,A错误;仅给出硫酸溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量,B错误;的物质的量为,与水的反应为可逆反应,不能完全进行,转移电子数小于,C错误;和的摩尔质量均为,无论二者比例、所处条件如何,混合气体平均摩尔质量恒为,D正确;故选D。
61.(25-26高一下·贵州毕节·阶段检测)用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1 mol/L的溶液中氯离子总数是0.3
B.17 g 中所含的电子数为9
C.标准状况下,2.24 L 所含分子数为0.1
D.常温常压下,16 g 与混合物中含有的氧原子数目为
【答案】D
【解析】题目仅给出FeCl3溶液的浓度,未提供溶液体积,无法计算溶质的物质的量,无法确定氯离子总数,A错误;17g OH-的物质的量为,1个OH-含10个电子,故总电子数为,B错误;标准状况下Br2为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,分子数不等于,C错误;O2和O3均由氧原子构成,16g混合物中氧原子总物质的量为,氧原子数目为,D正确;故选D。
62.(25-26高一下·湖南·阶段检测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温常压下,和的混合气体中含有的原子数为
B.等物质的量的和,前者中子数比后者多
C.密闭容器中盛有和,充分反应后生成的分子数为
D.标准状况下,22.4 L HCl气体中数目为
【答案】A
【解析】和的摩尔质量均为,且均为双原子分子,混合气体总物质的量为,所含原子总物质的量为,即原子数为,A正确;题目未指明和的具体物质的量,无法确定二者中子数的差值,B错误;与生成的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,生成的分子数小于,C错误;标准状况下为气态共价分子,不存在电离出的,D错误;故选A。
63.(25-26高一上·浙江杭州·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.24L和混合气体含有的总原子数为
B.溶液中含有离子总数目为
C.7.8g与足量反应,电子转移总数为
D.16g和的混合物中含有O原子的数目为
【答案】D
【解析】没有说明混合气体所处的状况,无法用计算气体的物质的量,因此无法确定总原子数,A错误;没有给出硝酸铵溶液的体积,无法计算溶质的物质的量,无法确定溶液中离子总数,B错误;7.8 g Na2O2的物质的量为,Na2O2与CO2的反应为歧化反应,1mol Na2O2参与反应转移1 mol电子,因此0.1 mol Na2O2反应转移电子总数为,C错误;O2和O3都由氧原子构成,16 g二者混合物中,氧原子总质量为16 g,氧原子的物质的量为,因此含有的O原子数目为,D正确;故选D。
64.(25-26高一上·新疆·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含的和混合物中含阴离子数目大于
B.标准状况下,与混合气体中含氧原子数目为
C.的溶液中含数目为
D.39g过氧化钠与足量反应,转移电子数为
【答案】B
【解析】含2 mol Na+的Na2O和Na2O2混合物中,无论比例如何,2 mol Na+对应1 mol阴离子(O2-或O),阴离子数目为NA,A错误;标准状况下,22.4 L CO2与O2混合气体为1 mol,每个CO2分子或O2分子均含2个氧原子,因此标准状况下,22.4 L该混合气体所含氧原子物质的量为2 mol,个数为2NA;B正确;0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液未指明体积,无法计算Na+数目;C错误;39 g Na2O2为0.5 mol,与CO2反应时,2 mol Na2O2转移2 mol电子,则0.5 mol Na2O2转移0.5 mol电子,即0.5NA,D错误;故选B。
65.(25-26高一上·湖北恩施·期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,含原子数为
B.的溶液中,的数目为
C.与足量反应,转移电子数为
D.将的溶液加入到沸水中,制得氢氧化铁胶体粒子数为
【答案】A
【解析】16 g Br2的物质的量为0.1 mol,含0.1 NA个Br2分子,每个分子含2个原子,故原子总数为0.2 NA;标准状况下Br2为液体,但质量计算不受状态影响,A正确;未给出溶液体积,无法计算Ba2+的物质的量及数目,B错误;1 mol Na2O2与足量CO2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2中氧元素发生歧化(部分从-1价升至0价,部分从-1价降至-2价),每摩尔 Na2O2转移1 mol电子,故转移电子数为NA,不是2 NA,C错误。10 mL 1 mol/L FeCl3溶液中含Fe3+物质的量为0.01 mol,但氢氧化铁胶体粒子为多个Fe(OH)3单元的集合体,胶体粒子数目远小于0.01 NA,D错误;故选A。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
一、钠的性质
1.钠的物理性质及保存方法
(1)银白色、有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,比煤油的大。
(2)保存:密封保存,通常保存在 或 中。
2.钠的化学性质及制备
(1)①2Na+O2Na2O2
②2Na+Cl22NaCl
③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
④2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
⑤2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2)2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑,
3.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属:
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取某些金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
二、氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
类别
碱性氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
电子式
Na+]2-Na+
Na+]2-Na+
阴、阳离子个数比
化
学
性
质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
用作强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
2.过氧化钠的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
Na2
(1)Na2O2表现强
Na2O2+SO2===Na2SO4;
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH;
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH;
Na2O2+品红溶液品红溶液褪色(填现象,下同);
Na2O2+酚酞溶液溶液先变红后褪色。
(2)Na2O2表现
当遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2被氧化,其氧化产物为O2。
(3)Na2O2既表现 又表现
在Na2O2与CO2、H2O的反应中,Na2O2既是 ,又是 ,每消耗1 mol Na2O2转移电子为1 mol。
3.过氧化钠与水、二氧化碳的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积变化关系
CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O2)=V(混合)
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
三、碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠和碳酸氢钠的比较
物质及颜色、状态
碳酸钠(Na2CO3,白色粉末)
碳酸氢钠(NaHCO3,白色晶体)
俗名
水溶性
二者均易溶于水,Na2CO3溶于水伴有 现象,NaHCO3溶于水伴有 现象,碳酸钠的溶解度 碳酸氢钠
水解反应
二者均为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,相同物质的量浓度时(同温度下),Na2CO3水溶液的碱性大于NaHCO3水溶液的碱性
与盐酸反应
C+2H+===CO2↑+H2O
HC+H+===CO2↑+H2O
与同浓度的盐酸反应产生CO2的速率:NaHCO3>Na2CO3
与NaOH溶液反应
不反应
NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O
二者的相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
作为干粉灭火器、治疗胃酸过多的药品、发酵粉的主要成分
2.侯氏制碱法
(1)反应原理:以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,然后加热分解生产出纯碱(Na2CO3)。
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NH4HCO3(aq)+NaCl(aq)===NaHCO3(s)+NH4Cl(aq)
总反应:CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)工艺流程
(3)操作注意事项
①一定是先通NH3后通CO2(先通NH3使溶液呈碱性,再通入CO2反应生成NH4HCO3。运用两种气体溶解性的差异,得到浓溶液)。②结晶析出NaHCO3,原理是由于NaHCO3的溶解度在体系中最小,优先析出(运用固体溶解度的差异)。
3.氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的顺序及定量关系
向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一种或两种的溶液中滴加某浓度的盐酸,生成CO2的体积(标准状况)与加入盐酸的体积的关系如图所示。依据图像特点判断溶液中溶质的成分:
(1)若a=0(即图像从原点开始),溶液中的溶质为NaHCO3。
(2)若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同),溶液中的溶质为Na2CO3,涉及的离子方程式Oa:+H+===HC;ab:HC+H+===H2O+CO2↑。
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,涉及的离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、C+H+===HC;ab:HC+H+===CO2↑+H2O。
(4)若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积),溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。
知识点4 焰色试验
1.焰色试验的概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于物理变化,是元素的性质。
2.重要碱金属元素的焰色:钠:黄色;钾:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
3.焰色试验的操作
五、钠及其重要化合物的转化关系
(1)Na2O2吸收水和二氧化碳的化学方程式分别为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(2)以海水中的氯化钠为原料分别制取金属钠、烧碱、纯碱的化学方程式:
①制取金属钠:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑;
②现代工业制烧碱:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
③制取纯碱:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(3)烧碱溶液中通入CO2的离子方程式:
①CO2少量:2OH-+CO2===C+H2O;
②CO2过量:OH-+CO2===HC。
(4)饱和碳酸钠溶液中通入CO2的离子方程式:2Na++C+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
第二节 氯及其化合物
一、氯气的性质
1.物理性质
颜色
气味
毒性
密度
特性
黄绿色
强烈 性气味
有
比空气
液化
2.化学性质
(1)与单质反应
与金属单质
与Fe: ,棕红色烟
与Cu: ,棕黄色烟
与非金属单质
与H2: ,苍白色火焰;呈现白雾;光照发生爆炸
能将P、Si氧化为PCl3、PCl5,SiCl4
(2)与还原性化合物反应
①Cl2通入溶有SO2的水溶液: ;
②Cl2通入FeCl2溶液中: ;
③Cl2通入KI溶液中: 。
3.从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
二、氯水的性质
1.氯水的成分和性质
(1)1体积的水可溶解约2体积的氯气。氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在的三种平衡关系
①Cl2+H2OH++Cl-+HClO
②HClOH++ClO-
③H2OH++OH-
(2)氯水的成分
三种分子: ;四种离子: 。
2.氯水性质的多重性
新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒不同。
【特别提醒】
1.氯水中因HClO见光分解,随着HClO的消耗,最后成为盐酸,故久置氯水酸性增强,无漂白性。因此,氯水要现用现配。
2.制取氯水的反应为Cl2+H2OHCl+HClO,反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,由于该反应是可逆反应,1mol Cl2溶于水,转移电子数小于NA。
3.Cl2尽管有较强的氧化性,但没有漂白性,氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
4.ClO-与Fe2+、I-、S2-、HS-、SO32-等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
三、次氯酸和次氯酸盐的性质
1.次氯酸
①不稳定性
次氯酸分解反应的化学方程式为 ,氯水要现用现配,且保存在 试剂瓶中,并置于冷暗处。
②强氧化性
a.能将有机有色物质氧化为无色物质,作 。
b.杀菌消毒。
③弱酸性,比 弱,比碳酸氢根强
向NaClO溶液中通入少量CO2,离子方程式为 。
④次氯酸的漂白原理、特点及应用范围
a.原理:将含有机色素的物质氧化为稳定的无色物质。
b.特点:被HClO漂白后的物质,久置后不再恢复原色,即HClO的漂白具有 。
c.应用范围:几乎所有的含有机色素物质遇HClO都会褪色。
2.漂白液
①成分:漂白粉的主要成分是 ,其中有效成分是 。
②化学性质:水解呈碱性,具有 性。
③漂白原理:在潮湿的空气中能吸收CO2,化学方程式为 。
④久置失效原理: ; ,必须 保存。
3.漂白粉
四、氯气的实验室制法
1.实验室制氯气的一般方法
(1)原理方程式: 。
(2)实验装置图
①发生装置所用仪器的名称为A: 、B: 。
②装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。
③装置D的作用是干燥氯气(或除去氯气中的水蒸气)。
(3)收集方法
① 排空气法(氯气密度大于空气)。
②排 法(氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,用此法可除去实验中挥发出的氯化氢气体)。
(4)尾气处理
实验装置图中烧杯F中盛放的液体是 ,该液体的作用是吸收过量的氯气,防止污染环境。
【特别提醒】实验室制取氯气的注意事项
(1)反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。
(2)加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发。
(3)实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
(4)尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
2.实验室制取氯气的其他方法
(浓)
其他制备氯气的反应原理
①14HCl+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+7H2O+3Cl2↑
②16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
③6HCl(浓)+KClO3===KCl+3H2O+3Cl2↑
④4HCl+Ca(ClO)2===CaCl2+2H2O+2Cl2↑
其中,使用稀盐酸就可以发生反应①②④产生氯气;在需要浓盐酸的反应中,如不用浓盐酸,亦可用NaCl(固体)跟浓硫酸来代替,如:2NaCl+MnO2+3H2SO4(浓)2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O。含氯气的尾气处理通常用NaOH溶液吸收。
五、氯离子的检验
1.氯离子的检验实验
试液2~3 mL
实验现象
离子方程式
滴入几滴硝酸银溶液
加入少量稀硝酸
①稀盐酸
②氯化钠溶液
③碳酸钠溶液
2.氯离子检验方法
(1)试剂: 、 。
(2)方法:先加稀硝酸,再加AgNO3溶液。
(3)现象:产生白色沉淀。
(4)原理: 。
【易错警示】氯离子的检验
(1)取少量被检测溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,然后滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则被检测溶液中含有Cl-,若不产生白色沉淀则无Cl-。
(2)检验Cl-时,滴加AgNO3溶液前要滴加少量稀HNO3使待测液酸化,目的是排除CO32- 等离子的干扰。
第三节 物质的量
一、物质的量
1.概念:表示含有一定 粒子的集合体。
2.符号为n,单位是 (mol)。
3.使用范围:适用于 粒子或 粒子的特定组合。
4.阿伏加德罗常数:指 任何粒子的粒子数,符号为NA,NA≈6.02×1023mol-1。
5.公式:n=或N=n·NA或NA=。
【特别提醒】
(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式,故摩尔后面应为确切的微粒名称。
(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
(3)6.02×1023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同,数值约为6.02×1023。
二、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号是 ,常用单位是 或 。
2.公式:M=。
3.数值:以 为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的 。
【特别提醒】
(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量,只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等),不适用于宏观物质。
(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同,不是同一个物理量。二者单位也不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,相对原子(或分子)质量的单位为1,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的多少而变化,也不随物质的聚集状态而变化。
三、气体摩尔体积
(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 ,标准状况下,Vm约为 。
(2)常用单位: 。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为101 kPa)约为 。
(4)基本关系式:n===
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的 和 。
【特别提醒】气体摩尔体积(22.4 L·mol-1)应用
(1)使用“条件”是标准状况,即0 ℃、101 kPa,而不是常温、常压。
(2)使用对象必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有:水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等。
(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol-1。
(4)22.4 L气体,在标准状况下的物质的量是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。
(5)物质的质量、物质的量一定时,所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。
四、阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下, 的任何气体,含有 (或气体的物质的
量相同)。
2.阿伏加德罗定律表达式: ,其中p代表压强,V代表体积,n代表物质的量,R是气体常数,T代表开尔文温度,为273+t。
3.阿伏加德罗定律的推论(以下用到的符号:ρ为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,T为热力学温度)
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
同温、同压下,气体的体积与其 成正比
T、V相同
温度、体积相同的气体,其压强与其 成正比
T、p相同
同温、同压下,气体的密度与其 成正比
T、p、m相同
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的 成反比
T、V、m相同
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的 成反比
T、p、V相同
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的 之比,也等于它们的 之比
【特别提醒】
1、记忆方法:三正比、二反比、一连比。
2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV=nRT及n=、ρ=导出。
3、阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体,但对于固体和液体则不适用。
4、同温、同压、同体积和同分子数,共同存在,相互制约,只要“三同”成立,“第四同”必定成立。
5、对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
五、 阿伏加德罗常数的综合应用
1.气体摩尔体积的适用条件:考查气体时经常给定非标准状况下,如25℃、1.01×105 Pa气体体积,让考生用22.4 L·mol-1进行换算,误入陷阱。
2.物质的聚集状态:22.4 L·mol-1适用对象是气体(包括混合气体)。命题者常用在标准状况下呈非气态的物质来迷惑考生,如H2O、CCl4、SO3、苯、己烷、CS2、乙醇、单质硫、石墨等。
3.物质的组成、结构:气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、三原子分子(如O3)等。NO2和N2O4,的最简式相同,根据质量计算它们的混合物中元素的原子个数时,可将最简式看作是混合物的分子式来计算。Na2O2由Na+和O构成,而不是Na+和O2-,苯中不含碳碳单键和碳碳双键等。
4.物质中的化学键数目:如白磷(31 g白磷含1.5 mol P—P键)、金刚石(12 g金刚石含2 mol C—C键)、晶体硅及晶体SiO2(60 g二氧化硅晶体含4 mol Si—O键)等。
5.混淆某些氧化还原反应中电子转移的数目:命题者常用一些反应中转移电子的数目来迷惑考生,如Na2O2与H2O、CO2的反应(1 mol Na2O2反应转移1 mol电子);Cl2与H2O、NaOH的反应(1 mol Cl2反应转移1 mol电子);Cu与硫的反应(1 mol Cu反应转移1 mol电子或1 mol S反应转移2 mol电子)等。
6.特殊物质的摩尔质量及微粒数目:如D2O、18O2、H37Cl等。
7.电解质溶液中因微粒的电离或水解造成微粒数目的变化:如强电解质HCl、HNO3等完全电离,不存在电解质分子;弱电解质CH3COOH、HClO等部分电离,而使溶液中CH3COOH、HClO浓度减小;Fe3+、Al3+、CO、CH3OO-等因发生水解使该种粒子数目减少;Fe3+、Al3+、CO等因发生水解而使溶液中阳离子或阴离子总数增多等。
8.胶体粒子的组成:如1 mol Fe3+形成Fe(OH)3胶体时,由于Fe(OH)3胶粒是小分子聚集体,胶粒数目小于NA。
9.忽视可逆反应不能进行到底:如2NO2N2O4、2SO2+O22SO3、合成氨反应等。
六、物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含 B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)常用单位: 或 。
(3)表达式:cB= ,变形:nB=cB·V;V= 。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均 ,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而 。
2.溶质的质量分数
(1)概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用 表示,也可用小数表示。
(2)表达式:w(B)= ×100%。
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c= (c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1)。
4.物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为:S= ,c=。
七、配制一定物质的量浓度溶液的仪器
1.主要仪器: 。
2.托盘天平:称量前先 ,称量时药品放在 盘,砝码放在 盘,读数精确到 。若配制0.2 mol·L-1 NaCl溶液500 mL,若用托盘天平需称取NaCl5.9 g,称量时,不慎将物品和砝码颠倒放置,实际称量的NaCl的质量为4.1 g。
3..容量瓶的构造及使用方法
①结构:细颈、梨形、平底玻璃容器,带 ;标志:温度、容积和 ;
②规格: 等;
③用途:配制一定体积一定物质的量浓度的溶液;
④原则:遵循“大而近”的原则,如配制“450 mL”溶液时,应选用 规格的容量瓶。
4.容量瓶查漏操作:在使用前首先要检查是否漏水,检查合格后,用蒸馏水洗涤干净。具体操作如下:加水→ →观察是否漏水→正立→瓶塞旋转 → →观察是否漏水。
【特别提醒】容量瓶使用应注意的问题:
(1)在使用前,首先要检查容量瓶是否完好。
(2)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(3)不能作为反应容器或用来长期贮存溶液。
(4)不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
(5)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中。
(6)容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。
八、配制一定物质的量浓度溶液的步骤
以配制500 mL 1.50 mol·L-1NaOH溶液为例。
①计算:需NaOH固体的质量,计算式为 。
②称量:用托盘天平称量NaOH固体 。
③溶解:将称好的NaOH固体放入 中,用 蒸馏水溶解。
④冷却移液:待烧杯中的溶液冷却至 后,将溶液用 引流注入 容量瓶中。
⑤洗涤:用 蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 次,洗涤液注入 ,轻轻摇动 ,使溶液 。
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线 时,改用 滴加蒸馏水至 与刻度线相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复 ,摇匀。注意液面下降, 再加水,否则结果 。
九、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.分析依据:c==,其中变量为m、V。
2.分析方法:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
能引起误差的一些操作
因变量
c/(mol·L-1)
m
V
砝码与物品颠倒(使用游码)
减小
—
用滤纸称NaOH
减小
—
向容量瓶注液时少量溅出
减小
—
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
—
定容时,水多,用滴管吸出
减小
—
定容摇匀后液面下降再加水
—
增大
定容时仰视刻度线
—
增大
砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落)
增大
—
未冷却至室温就注入容量瓶定容
—
减小
定容时俯视刻度线
—
减小
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
—
—
易错点01 对钠的性质及保存方法理解有误
【错因辨析】
①钠的密度比水小,比煤油大,因此钠通常保存在煤油中,不能保存在CCl4中(CCl4密度比钠大,钠会浮在CCl4表面而无法隔绝空气)。
②钠与水反应时,钠熔成小球(熔点低、反应放热),浮在水面(密度小于水),四处游动(产生气体推动),发出嘶嘶声。滴入酚酞后溶液变红(生成NaOH),不能错误描述为钠沉入水底或溶液变蓝。
③钠与盐酸反应比与水反应更剧烈,实质是钠与H+反应,而不是钠先与水反应。
④钠投入CuSO4溶液中,不能置换出铜,而是钠先与水反应生成NaOH,再与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀,方程式为:2Na + 2H2O + CuSO4=== Cu(OH)2↓ + Na2SO4+ H2↑。
⑤钠在空气中燃烧产物是淡黄色的Na2O2,不是白色的Na2O(常温缓慢氧化生成Na2O)。
【对点训练】
1.(25-26高一上·陕西西安·期末)下列关于钠的说法正确的是
A.钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠
B.钠与水反应时,钠熔化成小球,说明钠的熔点低,且反应放热
C.钠的密度比水大,比煤油小
D.钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜
2.(25-26高一上·河南周口·阶段检测)下列关于金属钠的说法不正确的是
A.金属钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠固体
B.用小刀切下一小块金属钠备用,剩余的金属钠不应放回原试剂瓶中
C.少量的金属钠可保存在煤油中,大量的金属钠一般用石蜡油封存
D.金属钠有强还原性
3.(26-27高一上·河南南阳·开学考试)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法中正确的是
A.打开右端软塞,将一小块金属钠加入煤油中,反应前片刻,钠的位置在c处
B.开始反应后,能观察到的实验现象是钠在b处液面以下的水中反应
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,b处有无色气体产生
D.若用酒精来代替煤油,可观察到相同的实验现象
4.(25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟)钠是一种海洋元素。下列关于钠的说法中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,产物颜色为白色
B.钠的密度比水小,能浮在水面上并快速反应
C.钠与水反应时,无气体产生
D.钠的金属活动性较弱,常温下难与氧气反应
5.(26-27高一上·浙江台州·开学考试)下列有关钠及其化合物的说法正确的是
A.与反应的产物与反应条件有关
B.可以从稀溶液中置换出
C.与水反应生成和
D.溶液做焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃,避免微量钾元素干扰
易错点02 对过氧化钠的性质理解有误
【错因辨析】
①过氧化钠不是碱性氧化物(碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,而过氧化钠与酸反应生成盐、水和氧气)。
②过氧化钠与二氧化碳或水反应时,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂(氧元素歧化),每生成1 mol 氧气转移2 mol电子。
③过氧化钠与H2O反应的离子方程式中,Na2O2不能拆写,正确为:2Na2O2 + 2H2O === 4Na⁺ + 4OH⁻ + O2↑。
④过氧化钠作供氧剂时,其与CO2反应生成的O2中的氧完全来自Na2O2,不是来自CO2。
⑤过氧化钠有强氧化性,能使品红溶液褪色(漂白性),且褪色后加热不能恢复原色(区别于SO2的漂白)。
【对点训练】
6.(26-27高一上·山西运城·开学考试)2026年春节档电影《飞驰人生3》中,主角团队改装的电动拉力赛车搭载钠离子电池,生产电池与赛车电路材料时会用到、等多种钠的化合物。下列说法正确的是
A.均为碱性氧化物 B.中阴、阳离子个数比为
C.均能与水反应生成氢氧化钠 D.均能用于呼吸面具供氧
7.(25-26高一上·浙江杭州·期中)关于氧化钠和过氧化钠的性质比较中,正确的是
A.两者均为白色固体
B.高温下氧化钠比过氧化钠稳定
C.过氧化钠可与水及二氧化碳反应,而氧化钠则不能
D.两者都是金属氧化物
8.(25-26高一上·山东青岛·期中)过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇里氧气的来源,可由氧化钠在氧气中加热制得。下列说法错误的是
A.氧化钠为碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物
B.氧化钠和过氧化钠均可与水反应生成一元强碱
C.氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为
D.相同质量的氧化钠和过氧化钠分别与反应后,固体质量增加相同
9.(25-26高一上·安徽六安·期末)Na2O、Na2O2是钠与氧气反应生成的两种不同产物,下列关于二者的说法正确的是
A.Na2O2中阴阳离子的数目之比为1:1
B.Na2O与Na2O2均属于碱性氧化物
C.Na2O2可用作潜艇中的供氧剂
D.Na2O是淡黄色固体
10.(25-26高一上·湖北·期末)实验小组对过氧化钠和二氧化碳反应是否需要水的参与这一问题进行了探究,其相对湿度-速率图像如图所示
下列说法错误的是
A.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B.图中横轴截距基本与原点重合,表明在相对湿度为零的时候,反应速率接近零
C.与反应过程中,水起到催化的效果
D.与反应需要水的参与,但水的量对该反应无影响
易错点03 对碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别和转化条件理解有误
【错因辨析】
①碳酸钠俗称纯碱、苏打,属于盐,不是碱(水溶液显碱性是因为碳酸根水解)。
②碳酸氢钠俗称小苏打,热稳定性差,受热分解:2NaHCO3=== Na2CO3 + H2O + CO2↑(这是鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的常用方法之一)。
③碳酸钠与盐酸反应,若逐滴加入盐酸,先生成碳酸氢钠(无明显气泡),再生成CO2;碳酸氢钠与盐酸反应立即产生气泡,不能混淆。
④除去碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热法;除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠可通入足量CO2(Na2CO3 + CO3 + H3O === 2NaHCO3)。
⑤相同条件下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,向饱和碳酸钠溶液中通入CO2会析出碳酸氢钠晶体(因溶解度更小且反应消耗水)。
【对点训练】
11.(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)下列有关和性质的说法中,正确的是
A.向饱和溶液中通入过量,最终有白色沉淀生成
B.用澄清石灰水可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
C.相同条件下,溶液的碱性比溶液的碱性弱
D.等质量的固体分别与足量的相同浓度的盐酸反应时产生的速率:
12.(2025高二上·江苏南京·期末)下列关于、的叙述不正确的是
A.用加热的方法除去中混有少量的
B.室温下,和在水中的溶解性,前者小
C.等质量的和分别与足量的盐酸反应,产生的质量前者大
D.等浓度和溶液分别与等浓度等体积的盐酸反应,前者反应更剧烈
13.(25-26高一上·陕西榆林·阶段检测)为了鉴别和两种白色固体,设计如下几种实验方案。下列说法错误的是
A.图Ⅰ:气球鼓起体积较小的是
B.图Ⅱ:澄清石灰水变浑浊一侧的是
C.图Ⅲ:温度升高的是
D.图Ⅳ:产生白色沉淀的是
14.(25-26高一下·浙江绍兴·期末)关于和性质或应用的叙述,不正确的是
A.在水中的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠
B.热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.是发酵粉的主要成分
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳多
15.(25-26高一上·黑龙江·期末)实验室模拟侯氏制碱法制备的主要过程如下。已知极易溶于水,饱和食盐水中发生的反应为,下列说法正确的是
A.过程①②③均涉及过滤操作
B.向饱和食盐水中先通入足量再通入,有利于提高的吸收率
C.溶液B可并入饱和食盐水中循环使用
D.若忽略水的电离,加入NaCl前溶液A中的阳离子只有
易错点04 对氯气的化学性质及反应产物判断有误
【错因辨析】
①Cl2与变价金属(如Fe、Cu)反应时,直接生成高价态氯化物(FeCl₃、CuCl2),不能写成FeCl2或CuCl。
②Cl2与H2反应时,光照条件下发生爆炸,产物为HCl(;点燃条件下安静燃烧,产物也是HCl,不能认为是HClO。
③Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O(用于制漂白液);Cl₂与石灰乳反应生成Ca(ClO)2。漂白粉久置空气中会变质(与CO2和H2O反应生成HClO,HClO分解)。
④Cl2与水反应是可逆反应:Cl2+ H2O ⇌ HCl + HClO,离子方程式不能写成Cl2+ H2O === 2H⁺ + Cl⁻ + ClO⁻(HClO是弱酸,不能拆写)。
【对点训练】
16.(25-26高一上·陕西西安·期末)下列关于氯气的说法错误的是
A.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
B.氯气可用于自来水的杀菌消毒
C.氯气能与铁反应生成氯化亚铁
D.氯气有毒,实验室制取氯气时,尾气需用氢氧化钠溶液吸收
17.(25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟)下列关于氯气的说法中,错误的是
A.氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体 B.氯气能溶于水,其水溶液称为氯水
C.氯气可用于自来水消毒 D.氯气具有强氧化性,能与铁反应生成
18.(25-26高一上·陕西宝鸡·期末)有关氯气的性质说法错误的是
A.氯气密度大于空气且有毒,不宜用向上排空气法收集(敞口体系)
B.氯气具有较强的氧化性,所以铁和氯气反应只生成三氯化铁
C.氯气能使湿润的有色布条褪色,所以氯气具有漂白性
D.氢气在氯气中能安静地燃烧,发出苍白色火焰
19.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)利用下图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,当Cl2充满整个W形管后点燃酒精灯。下列说法错误的是
A.①处为KMnO4固体
B.②处试纸变蓝,说明Cl2具有氧化性
C.③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D.④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
20.(25-26高一上·天津·阶段检测)某同学用下列装置制备并检验的性质。
下列说法正确的是
A.Ⅰ图中:如果过量,浓盐酸就可全部被消耗
B.Ⅱ图中:可以除去氯气中的少量氯化氢
C.Ⅲ图中:发生的反应不是燃烧反应
D.Ⅳ图中:湿润的有色布条能褪色
易错点05 对氯水的成分和漂白原理理解有误
【错因辨析】
①新制氯水中含有三分子(Cl2、HClO、H2O)和四离子(H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻),久置氯水因HClO分解最终变为稀盐酸(主要含H⁺、Cl⁻、H2O)。
②Cl2本身没有漂白性,起漂白作用的是HClO(次氯酸),所以干燥的Cl2不能使有色布条褪色,而湿润的Cl2(或氯水)能使其褪色。
③HClO有漂白性、杀菌消毒性,但具有不稳定性,见光分解:2HClO === 2HCl + O2↑,因此氯水需现用现配并保存在棕色试剂瓶中。
④氯水使品红溶液褪色属于氧化漂白,加热后不能恢复红色(区别于SO₂的漂白)。
⑤氯水呈浅黄绿色是因为含有Cl2分子,酸性是因为含有HCl和HClO,漂白性是因为含有HClO,多种性质对应不同成分。
【对点训练】
21.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)利用数字化实验,测得光照条件下,氯水的、装置内氧气体积分数、氯离子浓度的变化如图所示,下列说法中正确的是
A.由图1~3分析,预测光照时可能存在反应:
B.与水反应的离子方程式为:
C.图1表示氯水的氢离子浓度的变化,图3表示溶液中氯离子浓度的变化
D.充分光照后,氯水的颜色消失,氯水的漂白性将会增强
22.(25-26高一上·安徽·期末)目前,很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒;干燥的氯气能使有色鲜花变色;氯气能与碱反应。根据以上叙述,下列说法正确的是
A.氯气具有强氧化性,因此,氯气能杀死水中的病菌,起到消毒的作用
B.氯气溶于水发生反应的离子方程式为
C.氯气有漂白性
D.与反应充分,并使成为主要成分,则得到漂粉精
D.氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙得到漂白粉,漂粉精是漂白粉的精制品,需进一步加工使成为主要成分,则得到漂粉精,D正确;故选D。
23.(25-26高一下·河北衡水·期末)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列说法错误的是
A.氯水的性质不稳定,保存在棕色试剂瓶中
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向紫色石蕊溶液中滴入新制的氯水,溶液将先变红后褪色,说明氯水中含有H+和HClO
D.氯水放置数天后pH将变小,说明氯水吸收了空气中的CO2
24.(25-26高一上·新疆·期中)下列关于氯气、液氯、新制氯水和久置氯水的叙述正确的是
A.氯气、液氯、氯水是同一物质,均可以储存在钢瓶中
B.氯气以液态形式存在时可称作氯水
C.久置氯水中无HClO,液氯无酸性
D.干燥氯气和久置氯水无漂白性,而液氯和新制氯水有漂白性
25.(25-26高一下·浙江绍兴·期末)将通入冷的NaOH溶液中制得漂白液,下列说法不正确的是:
A.发生的是氧化还原反应 B.漂白液的有效成分是NaClO
C.通入后的漂白液消毒能力增强 D.HClO溶液比NaClO溶液稳定
易错点06 对物质的量及其相关概念理解有误
【错因辨析】
①物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,单位是摩尔(mol),不能用来描述宏观物体(如“1 mol 大米”是错误的)。
②摩尔质量(M)的单位是g·mol⁻¹,数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,但两者含义不同(后者无单位)。
③阿伏伽德罗常数(Nₐ)约为6.02×10²³ mol⁻¹,在计算中需注意是否为精确值。
④1 mol任何物质所含的粒子数约为6.02×10²³,但粒子种类必须指明(如“1 mol O”和“1 mol O₂”所含原子数不同)。
⑤摩尔质量与物质状态无关,如1 mol H2O在固态、液态、气态时的摩尔质量均为18 g·mol⁻¹。
【对点训练】
26.(25-26高一上·湖北荆州·期中)下列说法错误的是
A.物质的量是表示含有一定数目微粒的集合体,其单位为mol
B.3.6 g 中含有2 mol电子
C.能够影响17g氯气体积大小的因素有气体的温度和压强
D.阿伏加德罗常数是个纯粹的数值,约为6.02×1023,没有单位
27.(26-27高二上·浙江·开学考试)在无土栽培中,需配制一定组成的植物营养液。已知某营养液配方为0.3 mol KCl、0.2 mol K2SO4、0.1 mol ZnSO4,溶于1 L水中。现改用K2SO4、ZnCl2、KCl三种固体加1 L水配制,保证溶液中各离子物质的量与原配方完全一致,则三种固体的物质的量依次为
A.0.1 mol、0.3 mol、0.1 mol B.0.3 mol、0.1 mol、0.1 mol
C.0.2 mol、0.1 mol、0.3 mol D.0.3 mol、0.2 mol、0.2 mol
28.(25-26高一下·辽宁·学业考试真题)下列关于物质的量的叙述正确的是
A.的摩尔质量是16 g/mol
B.标准状况下,中含氧原子数约为
C.25℃和101 kPa下,和所含分子个数比为1∶2
D.将1 mol HCl溶解在中得到物质的量浓度为1 mol/L的盐酸
29.(25-26高一下·湖南娄底·开学考试)卫星的发射需要用到运载火箭,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的动力来源。下列叙述中正确的是
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1
C.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60g
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
30.(25-26高一上·河南·阶段检测)某200 mL营养液中含有、、三种溶质,部分离子浓度如图所示,下列关于该溶液成分的说法正确的是
A.的摩尔质量为174 B.溶质的质量为7.45 g
C.溶质的物质的量为1.6 mol D.将该营养液稀释至1 L后其中的
易错点07 对气体摩尔体积的使用条件和对象理解有误
【错因辨析】
①标准状况(0 ℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L。使用时必须同时满足“标准状况”和“气体”两个条件。
②标准状况下,H2O、SO3、CCl4、苯、乙醇等均为非气体,不能用22.4 L·mol⁻¹进行计算(即使给出物质的量也不能计算体积)。
③非标准状况下(如常温常压),1 mol气体的体积不一定等于22.4 L,但若已知气体分子数目和体积,仍可通过Vₘ = V/n计算,但不能直接套用22.4。
④同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子,但所含原子数不一定相同(如O2和O3)。
⑤由气体密度ρ求摩尔质量:M = ρ·Vₘ(标准状况下Vₘ = 22.4 L·mol⁻¹)。
【对点训练】
31.(25-26高一上·湖南娄底·期末)下列说法正确的是
A.常温常压下,1 mol O2的体积是22.4 L
B.44 g二氧化碳含有的氧原子数约等于
C.Mg的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.将1 mol NaCl溶于1 L水中,其物质的量浓度为1 mol·L-1
32.(25-26高一上·甘肃天水·期末)下列叙述正确的是
①标准状况下,0.2mol任何物质的体积均为4.48L
②若1mol气体的体积为22.4L,则它一定处于标准状况下
③常温常压下,1LHCl和1L物质的量相同
④标准状况下,1g和14g的体积相同
⑤28gCO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④ B.②③⑥⑦⑧ C.⑤⑥⑦⑧ D.④⑦⑧
33.(25-26高一上·黑龙江佳木斯·期末)气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是
A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B.0.5 mol N2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol
C.标准状况下,2 mol H2O的体积为44.8 L
D.标准状况下,1 mol O2、O3的混合气体所占的体积约为22.4 L/mol
34.(25-26高一上·甘肃兰州·阶段检测)下列有关气体摩尔体积说法中正确的是
A.在非标准状况下不可能为
B.物质的量相同的两种不同气体只有在标准状况下体积才相等
C.任何气体在标准状况下的体积均为
D.一定温度和压强下,气体体积的大小由气体分子间距决定
35.(25-26高一上·湖北鄂州·期中)下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.1 mol由H2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
B.若气体摩尔体积为22. 4 L/mol,则该气体一定处于标准状况
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,11.2 L N2中含有0. 5 mol氮原子
易错点08 对物质的量浓度理解有误
【错因辨析】
①物质的量浓度的定义式c(B) = n(B)/V,V是溶液的体积,不是溶剂的体积(注意“1 L水”和“1 L溶液”的区别)。
②将溶质溶于水后,溶液的体积一般不等于溶质体积加溶剂体积,溶液体积需由容量瓶最终定容确定。
【对点训练】
36.(25-26高一下·云南曲靖·阶段检测)下列说法正确的是
A.将322 g Na2SO4·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.将1 L 2 mol·L-1 H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.将1 L 18.4 mol·L-1 H2SO4溶液加入1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
D.将336 mL氯化氢溶于水,配成250 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.06 mol·L-1
37.(25-26高一上·宁夏银川·期中)下列关于物质的量浓度的说法中,正确的是
A.将40 g NaOH溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B.从1 L 2mol/L的溶液中取出0.5 L,取出溶液的物质的量浓度为1 mol/L
C.配制100 mL 0.1 mol/L的溶液,需胆矾()2.5 g
D.常温下,1 L水中溶解0.1 mol HCl,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L
38.(25-26高一上·黑龙江牡丹江·期中)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.10g98%的硫酸(密度为1.84gcm-3)与10mL18.4mol/L的硫酸浓度相等
B.将62gNa2O溶于水中,配成1L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1mol/L
C.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
D.0.2mol/LNa2SO4溶液中含有Na+和总物质的量为0.6mol
39.(25-26高一上·天津和平·期末)已知V mLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+a g,取出V/4mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中的物质的量浓度为
A.mol/L B.mol/L C.mol/L D.mol/L
40.(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)下列说法不正确的是
A.溶液中含,则该溶液中的物质的量浓度为
B.配制溶液用托盘天平称取氢氧化钠固体
C.将标准状况下气体溶于水中,得到的盐酸溶液密度为,则该盐酸溶液的物质的量浓度为
D.将质量分数为、物质的量浓度为的稀溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为,此时溶液的物质的量浓度为,则和的数值关系是
易错点09 过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
【错因辨析】
1.Na2O2与H2O、CO2反应的氧化还原关系
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(1)Na2O2中氧的化合价为-1,在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂,从电子转移角度分析,每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。
(2)从化学方程式的计量数分析可知,无论是CO2、H2O还是二者的混合物,与足量的Na2O2反应时,参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。
2.Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(2CO)
2×78 2×44 2×106 2×28
固体增加2个碳原子和2个氧原子,固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(4H)
2×78 2×18 4×40 2×2
固体增加4个氢原子,固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。
【对点训练】
41.(25-26高一上·海南·期末)把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中,用电火花不断点燃,充分反应后,在相同条件下,测得气体体积变为原体积的1/9,则原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为
A.2∶2∶5 B.4∶2∶3 C.6∶7∶5 D.3∶4∶2
42.(25-26高一下·重庆·期末)将一定量的、CO和的混合气体通入盛有足量粉末体积忽略不计的密闭容器中,用电火花引燃直至反应完全。恢复到原温度,容器内的压强为原来的,则原混合气体的平均相对分子质量可能是
A.36 B.28 C.23 D.20
43.(25-26高一上·湖南益阳·阶段检测)物质的量相同的N2、O2、CO2混合后,通过Na2O2颗粒一段时间,测得体积变为原混合气体体积的8/9(同温同压下),此时N2、O2、CO2的物质的量之比为
A.1∶1∶0 B.6∶9∶0 C.3∶4∶1 D.3∶3∶2
44.(25-26高一上·安徽淮南·期中)120℃时将1.6g由CO2、H2O组成的混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容器中,充分反应后容器中残留的固体比反应前增重0.64 g。下列说法错误的是
A.反应过程中生成O2的质量为0.96 g
B.反应过程中被还原的元素的质量为0.96 g
C.该混合气体中CO2的质量分数为45%
D.反应过程中Na2O2既是氧化剂又是还原剂
45.(25-26高一上·辽宁锦州·期中)标准状况下,将3.36L的CO2与一定量的Na2O2粉末充分反应后,得到气体2.24L。下列说法一定正确的是
A.反应后得到的固体为混合物 B.反应前Na2O2的物质的量为0.2mol
C.反应后固体增重4.4g D.标准状况下,反应后生成O21.12L
易错点10 有关物质的量浓度计算
【错因辨析】
类型一:标准状况下,气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算
c=
类型二:溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
(1)计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1;ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3;w为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1)。
当溶液为饱和溶液时,因为w=,可得c=。
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
c===或w===。
类型三:溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
(1)溶液稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
③溶液质量守恒,即m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合
①混合前后溶质的质量保持不变,即m1w1+m2w2=m混w混。
②混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混。
类型四:应用电荷守恒式求算未知离子的浓度
溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
例如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
【对点训练】
46.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B.同浓度的三种物质的溶液:、、,溶液体积之比为3:2:1,则浓度之比为:1:1:3
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
47.(25-26高一上·江苏南京·期中)用密度为ρ1 g·cm-3、质量分数为w的浓盐酸,与水按体积比1∶4配制成稀盐酸,密度为ρ2 g·cm-3,则所配制的稀盐酸的物质的量浓度为
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
48.(25-26高一上·浙江杭州·期中)下列说法不正确的是
A.8.0g和的混合气体在标准状况下体积为8.96L,则混合气体的平均摩尔质量为
B.取的溶液,加入溶液,恰好完全沉淀,原溶液中
C.将的溶液加蒸馏水稀释到,所得溶液的
D.质量分数20%的溶液密度为,则该溶液中
49.(25-26高一·辽宁沈阳·期末)下列说法不正确的是
A.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 的稀H2SO4溶液蒸发掉一定量的水,使之质量分数为2a%,此时溶液的物质的量浓度为c2 ,则c1和c2的数值关系是c2>2c1
B.配制100 mL 2.00 NaOH溶液用托盘天平和滤纸称取8.0 g氢氧化钠固体
C.将标准状况下a L HCl气体溶于1000 mL水中,得到的盐酸溶液密度为b ,则该盐酸溶液的物质的量浓度为
D.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+m g,则该溶液中的物质的量浓度为
50.(25-26高一上·湖北武汉·期中)在标准状况下,将完全溶于水得到氨水,溶液的密度为,溶质的质量分数为,溶质的物质的量浓度为。下列叙述中错误的是
A. B. C. D.
易错点11 溶液配制实验操作有误
【错因辨析】
①配制一定物质的量浓度的溶液时,容量瓶使用前需检查是否漏水,但不需要干燥(有少量水不影响浓度,因为最后要定容)。
②定容时仰视刻度线,导致溶液体积偏大,浓度偏小;俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏大(“仰小俯大”——仰视体积偏大,浓度偏小)。
③洗涤烧杯和玻璃棒的洗涤液必须转移到容量瓶中,否则溶质损失,浓度偏小;摇匀后液面低于刻度线是正常现象,不能再加水(否则浓度偏小)。
【对点训练】
51.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期末)实验室用36.5%的浓盐酸(密度为)配制100 mL的稀盐酸。下列说法正确的是
A.需用10 mL的量筒量取36.5%的浓盐酸8.3 mL
B.为减小误差,容量瓶必须干燥才可使用
C.量筒量取浓盐酸后,用少量水洗涤量筒,将洗涤液转移到烧杯中
D.定容时仰视容量瓶刻度线会使所配溶液浓度偏高
52.(26-27高三上·山西吕梁·开学考试)实验室用NaOH固体配制溶液。下列说法正确的是
A.配制溶液时使用的容量瓶必须干燥
B.配制溶液过程中,玻璃棒只起到引流的作用
C.需用托盘天平称量20.0 g NaOH固体
D.NaOH固体在烧杯中溶解后,立刻转移至容量瓶中
53.(25-26高一上·山东潍坊·期末)下列说法正确的是
A.配制0.1mol/L的Na2CO3溶液480mL,则用托盘天平称量5.1gNa2CO3
B.配制一定物质的量浓度的溶液,在摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容,会使所配溶液浓度偏大
54.(25-26高一上·北京·期末)某小组用下列仪器配制的溶液。下列说法正确的是
A.用天平称量()固体放入小烧杯中溶解
B.配制过程的先后顺序为:①②③④⑤
C.定容时仰视,导致所配溶液物质的量浓度偏大
D.将的溶液稀释至,需要加入的蒸馏水
55.(25-26高一上·甘肃庆阳·期中)某实验需溶液,配制该溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下(序号不代表实际操作顺序)。下列说法正确的是
A.操作①需在液面接近刻度线约1~2毫米时进行
B.缺少操作④时,配制的溶液浓度偏高
C.操作⑤后发现液面低于刻度线,需要再加水
D.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤
易错点12 阿伏加德罗常数的判断
【错因辨析】
1. 辨“两状”,突破气体与状况陷阱
(1)看“气体”是否处在“标准状况”下。“常温常压”或“通常情况”等条件下的Vm>22.4 L·mol⁻¹状态,。
(2)看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如CCl4、CHCl3、CH2Cl2、H2O、溴、SO₃、己烷、HF、苯、C2H5OH、CH3COOH等在标准状况下均不为气体)。
2. 排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3. 记“组成”,突破物质与结构陷阱
(1)记住特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、O3、P4、H 37Cl等。
①含同位素的单质和化合物,它们的摩尔质量与通常情况下不同,例如摩尔质量:18O2(36 g·mol-1)、D2O(20 g·mol-1)、T2O(22 g·mol-1)。 ②涉及电子数时要注意根、基、离子的区别,如OH-与—OH、CH与—CH3等。
(2)记住常考物质所含化学键数目(见下表)
几种常遇
到的物质
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
Si
(Si—Si)
SiO2
(Si—O)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
1 mol 物质所含共价键的数目(NA)
4
6
2
4
1.5
2
(3)巧记烷烃(CnH2n+2)中碳氢键的数目:
n(C—H键)=2n+2,n(化学键总数)=3n+1,n(C—C键)=n-1。
(4)记住最简式(实验式)相同的物质。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时,不用考虑各混合物的占比,N(最简式)=×NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O,常温常压下,3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA,则含有的原子总数为0.4NA。
(5)记住摩尔质量相同的物质,如N2、CO和C2H4,其摩尔质量均为28 g·mol-1,其它的还有KCl与NaClO、Na2O2与Na2S、CaCO3与Mg3N2等。
4.审“组成”“体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否有弱电解质电离。
(2)是否有离子水解。
(3)是否指明了溶液的体积。
(4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。
(5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3+数目。
5.突破氧化还原反应中电子转移数目的判断
反应
参加反应的物质或生成的物质
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol 或NA
1 mol O2
2 mol 或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol 或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol 或2NA
1 mol Fe
3 mol 或3NA
Fe+HCl
1 mol Fe或1 mol H2
2 mol 或2NA
IO+I-+H+
3 mol I2
5 mol 或5NA
NH4NO3→N2
4 mol N2
15 mol 或15NA
【特别提醒】要特别注意以下特殊情况:
(1)可逆反应电子转移数目的计算:如某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2在一定条件下充分反应,转移电子的数目小于0.6 NA。另外,Cl2与H2O反应也是可逆反应。
(2)涉及与浓酸反应时转移电子数目的计算:如50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸与足量铜微热反应,随着浓硫酸浓度逐渐变稀,稀硫酸不与铜反应,生成SO2分子数小于0.46 NA,转移电子的数目小于0.92 NA。MnO2与浓盐酸的反应也是类似情况。
(3)粗铜精炼时,阳极质量减轻64 g,转移电子物质的量不一定是2 mol。
6.隐含反应
(1)隐含“可逆反应”:不能进行到底。
①2SO2+O22SO3,②2NO2N2O4,③N2+3H22NH3,④Cl2+H2OHCl+HClO,⑤酯化反应。⑥PCl3+Cl2PCl5。(2)隐含“浓度的变化”:变稀后反应不再进行。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(3)隐含“钝化”。
常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
(4)隐含“副反应”。
甲烷在光照条件下与氯气反应,可生成多种卤代烃。
【对点训练】
56.(25-26高一上·山东菏泽·阶段检测)为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是
A.气体溶于水中,所得溶液中数为
B.反应中,每生成,转移个电子
C.3.6gCO和的混合气体含质子数为
D.中含的质子数为
57.(25-26高一下·福建莆田·阶段检测)下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4LH2O中含有水分子数为NA
B.标况下1mol氨气分子中含有的氢原子数为2NA
C.3mol/L的硫酸中含有的H+数目为6NA
D.标准状况下,22.4LCO和NO混合气体中含有的原子数为2NA
58.(25-26高一上·安徽淮北·期中)设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1.8 g的中,所含电子总数为
B.1 mol·L-1的NaOH溶液中,所含Na+总数为
C.46 g NO2和N2O4的混合物中,所含原子总数为3
D.标准状况下,H2和O2各11.2 L相混合,混合气体所含分子总数为
59.(25-26高一下·浙江宁波·阶段检测)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有键的数目为
B.水分子中含有的质子数为
C.溶液中存在的数为
D.足量的与反应,转移电子的数目为
60.(25-26高一下·重庆·阶段检测)设代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18 g 含有的中子数为10
B.0.1 的溶液中 mol
C.71 g 与足量水充分反应后,转移电子数为
D.常温常压下,33.6 L 与CO的混合气体,平均摩尔质量为28 g/mol
61.(25-26高一下·贵州毕节·阶段检测)用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.0.1 mol/L的溶液中氯离子总数是0.3
B.17 g 中所含的电子数为9
C.标准状况下,2.24 L 所含分子数为0.1
D.常温常压下,16 g 与混合物中含有的氧原子数目为
62.(25-26高一下·湖南·阶段检测)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温常压下,和的混合气体中含有的原子数为
B.等物质的量的和,前者中子数比后者多
C.密闭容器中盛有和,充分反应后生成的分子数为
D.标准状况下,22.4 L HCl气体中数目为
63.(25-26高一上·浙江杭州·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.24L和混合气体含有的总原子数为
B.溶液中含有离子总数目为
C.7.8g与足量反应,电子转移总数为
D.16g和的混合物中含有O原子的数目为
64.(25-26高一上·新疆·期末)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.含的和混合物中含阴离子数目大于
B.标准状况下,与混合气体中含氧原子数目为
C.的溶液中含数目为
D.39g过氧化钠与足量反应,转移电子数为
65.(25-26高一上·湖北恩施·期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,含原子数为
B.的溶液中,的数目为
C.与足量反应,转移电子数为
D.将的溶液加入到沸水中,制得氢氧化铁胶体粒子数为
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