高中化学 人教版(2019)必修一 综合测试(含解析)
必修一综合测试
化学
姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.向烧杯中加入25mL蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中逐滴加入6滴FeCl3饱和溶液。继续加热至液体呈红棕色,停止加热,就制得了Fe(OH)3胶体。下列有关胶体的叙述不正确的是
A.胶体是一种分散系,属于混合物
B.胶体的本质特征是能发生丁达尔效应
C.胶体分散质粒子直径介于10-9 -10-7m之间
D.利用丁达尔现象是区分胶体和溶液的一种常用方法
2.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 75 74
主要化合价 +2 +3 +5、-3 -2
下列叙述正确的是A.X、Y的最高价氧化物对应水化物的碱性:X
D.X与Z形成的化合物为共价化合物
3.下列物质的贮存方法错误的是
A.金属钠存放于煤油中
B.硝酸贮存在避光低温处
C.在盛溴的试剂瓶中加一定量的水液封,防止溴的挥发
D.单质碘贮存在棕色的细口瓶中
4.黄铁矿(主要成分为)是工业制硫酸的主要原料,暴露在空气中会被缓慢氧化,其氧化过程如图所示。下列有关说法不正确的是
A.经氧化后的黄铁矿可能呈现与铁锈类似的红褐色
B.步反应中每生成转移电子的物质的量为
C.氧化过程会产生较多酸性废水,破坏矿区生态环境
D.标准状况下,过程中被氧化时大约消耗空气
5.化学与生活密切相关,学好化学有助于提高生活质量,下列说法不正确的是
A.面包师用苏打发泡剂烘焙面包
B.夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过的美景与胶体的性质有关
C.“84消毒液”的有效成分为NaClO,具有杀菌、消毒的作用
D.铁粉常用作食品包装袋中的抗氧化剂
6.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是
A.用米汤检验含碘盐中的碘元素
B.烧碱、小苏打、氢氧化铝均可用于治疗胃酸过多
C.工业生产中,常将氯气通入澄清石灰水中,制取漂白粉
D.除去CuSO4溶液中的Fe2(SO4)3,加入足量CuO粉末,充分搅拌过滤
7.X、Y、Z均为短周期主族元素,其简单离子、、的核外电子层结构相同。下列说法不正确的是
A.原子序数: B.原子半径:
C.单质的还原性: D.最高价氧化物对应水化物的碱性:
8.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是
A.Na2CO3 B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
9.下列有关物质用途的说法错误的是
A.碳酸氢钠可用于焙制糕点
B.晶体硅可用于制造太阳能电池
C.碳酸钡可用作医疗上检查肠胃的“钡餐”
D.常温下,可用铁制容器贮运浓硝酸、浓硫酸
10.下列有关试剂的保存方法, 错误的是
A.氢氟酸盛装在细口玻璃瓶中
B.氢氧化钠溶液装在用橡胶塞的试剂瓶中
C.硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D.金属钠保存在煤油中
11.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.能溶于水的白色固体为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳少
D.先将两样品配成溶液,再分别加入石灰水,无白色沉淀产生的是小苏打
12.下列说法正确的是
A.合金只能由金属和金属熔合而成 B.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
C.燃烧一定是氧化还原反应 D.是一种混合物
13.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 金属钠保存在煤油中,以隔绝空气 常温下,金属钠在空气中会生成过氧化钠 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 过氧化钠可用于航天员的供氧剂 Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2 Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
14.下列实验中,布条颜色发生明显变化的是
A. B. C. D.
15.工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取Na3AlF6的装置图如图,下列叙述错误的是
A.该装置均可采用由聚四氟乙烯材料制备的仪器
B.装置Ⅰ发生的化学反应方程式为CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
C.装置Ⅲ的作用是安全瓶,防止倒吸
D.Na2CO3溶液和HF加入先后顺序,先加Na2CO3溶液再通HF气体
16.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加1 mol/L的稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的量的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为CO+2H+=CO2↑+H2O
C.a=3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
二、填空题
17.现有16.0 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为___________。
(2)混合气体中碳原子的个数为___________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为___________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为___________(用NA表示阿伏加德罗常数的值,假设气体全部进入气球中)。
③气球的体积为___________L。
18.按照要求填空。
(1)下列各物质所含原子数按照由大到小的顺序排列为(填序号)__________________。
①0.5molCO2 ②标准状况下,22.4L氦气 ③4℃时,18mL水 ④0.2molH2SO4
(2)在质量分数为28%的KOH水溶液中,OH-与H2O的个数之比为__________。
(3)仅用H2SO4、HNO3、CH3COOH与NaOH、Ba(OH)2、Cu(OH)2在水溶液中进行反应,符合离子方程式H++OH—=H2O的反应有__________个。
(4)工业上用氯气和硝酸铁在烧碱溶液中可以制备净水剂高铁酸钠,试补充完整化学反应方程式并配平Fe(NO3)3+Cl2+NaOH——________________________________________。
(5)将mg铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应,铁粉全部溶解,并得到mg铜,则参加反应的H2SO4与CuSO4的物质的量之比为_____________。
(6)一定条件下,下列物质可以通过化合反应制得的有(写序号)______________________。
①小苏打 ②硫酸铝 ③氯化亚铁 ④磁性氧化铁 ⑤铜绿(碱式碳酸铜) ⑥氢氧化铁
(7)现有镁铝合金10.2g,将其置于500mL4mol/L的盐酸中充分反应后无金属剩余,若向反应后的溶液中加入1000mL烧碱溶液,使得沉淀达到最大值,则加入的烧碱的物质的量浓度为____mol/L。
(8)某常见的氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得生成的氮气和二氧化碳的物质的量之比为1:2,则该氮的氧化物的化学式为_____________。
(9)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水,当生成amol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为______________________mol。
(10)将一定量的锌与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成16.8升标况气体,将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液中c(H+)=1mol/L,则气体中SO2为________________mol。
三、计算题
19.往硫酸与硝酸的混合溶液中投入一块未除氧化膜的铝箔,微热使之完全反应,产生2.24 L (已折算为标准状况)NO与H2的混合气体,且该混合气体的平均摩尔质量为13.20 g/mol。
(1)混合气体中NO的体积分数为_________。
(2)若将所得混合气体与一定量的氧气在一定条件下充分反应后,恰好全部转化为硝酸溶液。则所用氧气在标准状况下的体积为_________L。
(3)向铝箔与混酸反应后的溶液中趁热加入一定质量的(NH4)2SO4,冷却后全部溶液正好转化为40.77 g铝铵矾晶体[化学式:NH4Al(SO4)2·12H2O,式量:453]。
①原铝箔中金属铝的质量为_________g。氧化膜的物质的量为___________mol。
②计算原混酸中硫酸的质量分数(保留三位小数,写出计算过程)。___________。
四、实验题
20.高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下:
MnO2熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;
K2MnO4的歧化反应:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3。
已知K2MnO4溶液显绿色。请回答下列问题:
(1)MnO2熔融氧化应放在____中加热(填仪器编号)。
①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚
(2)在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体,使K2MnO4歧化的过程在如图所示装置中进行,A、B、C、D、E为弹簧夹,F、G为气囊,H为带套管的玻璃棒。
①为了能充分利用CO2,装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入块状碳酸钙和稀盐酸后,关闭弹簧夹B、E,微开弹簧夹A,打开弹簧夹C、D,往热K2MnO4溶液中通入CO2气体,未反应的CO2被收集到气囊F中。待气囊F中收集到较多气体时,关闭弹簧夹____,打开弹簧夹______,轻轻挤压气囊F,将CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的CO2气体被收集在气囊G中。然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中,如此反复,直至K2MnO4完全反应。
②检验K2MnO4歧化反应已反应完全的实验操作是____________。
(3)将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤,将滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩至____,自然冷却结晶,抽滤,得到针状的高锰酸钾晶体。本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品,原因是_______。
(4)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析,原理为2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
现称取制得的高锰酸钾产品7.245 g,配成500 mL溶液,用移液管量取25.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L 1草酸钠标准溶液进行滴定,终点时消耗标准液的体积为50.00 mL(不考虑杂质的反应),则高锰酸钾产品的纯度为____[保留4位有效数字,已知M(KMnO4)=158 g·mol 1]。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗,则测定结果将____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
21.阅读下列材料,并完成相应填空
某实验兴趣小组为了测定镀锌铁皮中锌的质量分数ω(Zn),设计如下实验方案。
【方案甲】测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化,流程如下:
(1) 操作II中镀层反应完的标志是__________。操作IV的名称是___________。
(2)操作III中,检验铁片已洗净的方法是________。
(3)若要进一步计算锌镀层厚度,还需知道的物理量是:镀锌铁皮的表面积S、__________。
【方案乙】测定试样与6mol/L的烧碱溶液反应生成的氢气体积,装置如下:
[ 已知:锌易溶于强碱溶液:Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2Zn(OH)4 + H2↑ ]
(4)配制250mL 6mol/L的NaOH溶液,需要量取48%的浓NaOH溶液(密度为1.506g/cm3)______mL,用规格为_______mL量筒量取。
(5)为精确测定H2体积,在反应结束并冷却后,用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气,直至_____为止。若省略此步骤,测得的体积数据将_________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)已知镀锌铁皮的质量为m g,加入烧碱溶液的体积为V1mL(所有体积数据均已折算至标准状况,下同),最终液体量瓶中水的体积为V2 mL,针筒抽出气体的体积为V3mL。选择合理数据,计算ω(Zn) = _______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.分散系由分散质和分散剂组成,胶体是一种分散系,属于混合物,A正确;
B.胶体的本质特征是胶体粒子直径在1-100nm之间,B错误;
C.胶体分散质粒子直径介于1-100nm之间,即10-9 -10-7m之间,C正确;
D.胶体具有丁达尔现象,溶液不具有丁达尔现象,因此丁达尔现象是区分胶体和溶液的一种常用方法,D正确;
答案选B。
2.C
【分析】根据元素周期律:元素原子电子层数越多,其原子半径越大;同一周期主族元素,原子半径随着原子序数的增大而减小;同一主族元素,原子半径随着原子序数的增大而增大;主族元素中,最高正化合价与其主族序数相同(O、F除外),最低负化合价=主族序数-8,结合表中数据可推知:X为Mg、Y为Al、Z为N、W为O。
【详解】A.Mg和Al位于同一周期相邻主族,金属性,最高价氧化物对应水化物的碱性,选项A错误;
B.、、、具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,它们的离子半径,选项B错误;
C.Y(Al)与W(O)形成的化合物为属于 两性氧化物,既可以和酸反应又可以和强碱反应,选项C正确;
D.Mg和N形成的化合物为,为离子化合物,选项D错误;
答案选C。
3.D
【详解】A.钠与煤油不反应,密度比煤油大,可保存在煤油中,故A正确;
B.硝酸见光和受热都易分解,可贮存在避光低温处,故B正确;
C.溴的密度比水大,可液封保存,以防止挥发,故C正确;
D.固体应放在广口瓶中,以便于用药匙取用,故D错误。
故选D。
4.B
【分析】中反应的化学方程式为,亚铁离子经氧气氧化成铁离子,铁离子水解后得到氢氧化铁沉淀,铁离子加入也能被还原为亚铁离子,由此分析。
【详解】A.黄铁矿经氧化后有氢氧化铁生成,因此经氧化后的黄铁矿可能呈现与铁锈类似的红褐色,故A正确;
B.中反应的化学方程式为,则生成消耗,被氧化时,元素失电子,两个硫原子的化合价从-1价升高到+6价,因此失电子总物质的量是,故B错误;
C.由图可知,黄铁矿的氧化过程和三价铁离子的水解会产生较多酸性废水,破坏矿区生态环境,故C正确;
D.中被氧化时,转移电子,根据得失电子守恒,消耗氧气的物质的量是,因此被氧化时消耗氧气,空气中氧气的体积约占空气体积的五分之一,则消耗标准状况下空气的体积为,故D正确;
答案选B。
5.A
【详解】A.苏打是碳酸钠,热稳定性好,小苏打受热容易分解产生CO2气体,面包师是用小苏打发泡剂烘焙面包,故A错误;
B.夏日的傍晚常常看到万丈霞光穿云而过的美景是气溶胶造成的,故B正确;
C.“84消毒液”的有效成分为NaClO,NaClO有强氧化性,具有杀菌、消毒的作用,故C正确;
D.铁粉能与食品袋中的氧气发生氧化还原,常用作食品包装袋中的抗氧化剂,故D正确;,故D正确。
故选A。
6.D
【详解】A、碘盐中的碘以碘酸钾的形式存在,不是碘单质,不能用米汤检验,A错误;
B、烧碱是氢氧化钠,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,B错误;
C、氯气与石灰乳反应制备漂白粉,C错误;
D、氧化铜能与氢离子反应,降低溶液的酸性,从而使铁离子形成沉淀而析出,且不会引入新的杂质离子,D正确;
答案选D。
7.B
【详解】X、Y、Z均为短周期主族元素,其简单离子、、的核外电子层结构相同,则这三种离子均具有2个电子层,故X为Na、Y为Al、Z为O。
A.原子序数,选项A正确;
B.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径,选项B错误;
C.金属性,单质的还原性,选项C正确;
D.金属性,单质的还原性,最高价氧化物对应水化物的碱性,选项D正确;
答案选B。
8.A
【详解】碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,由方程式可知,2mol碳酸氢钠生成1mol二氧化碳和1mol水蒸气;反应生成的二氧化碳和水蒸气与过氧化钠固体反应时,二氧化碳优先与过氧化钠反应,反应的方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,由方程式可知,1mol二氧化碳与1mol过氧化钠恰好完全反应,则最终反应得到的固体只有碳酸钠,故选A。
9.C
【详解】A. 碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水,可用于焙制糕点,故A正确;
B. 晶体硅是重要的半导体材料,可用于制造太阳能电池,故B正确;
C. 碳酸钡易溶于酸,不能用作医疗上检查肠胃的“钡餐”,故C错误;
D. 常温下,铁遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化,可用铁制容器贮运浓硝酸、浓硫酸,故D正确;
选C。
10.A
【详解】A、氢氟酸与玻璃中反应而腐蚀玻璃瓶,应保存在塑料瓶中,故A错误;
B、玻璃中含有,易与氢氧化钠反应生成具有黏性的硅酸钠而使玻璃塞打不开,保存氢氧化钠溶液时不能用玻璃塞,应用橡皮塞,故B正确;
C、硫酸亚铁易被氧化生成硫酸铁,而铁能够还原硫酸铁使其成为硫酸亚铁,所以硫酸亚铁溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中可防止硫酸亚铁的变质,故C正确;
D、金属钠易与空气中氧气、水反应,与煤油不反应且密度比煤油小,保存在煤油中可隔绝空气,防止钠变质,故D正确;
故选A。
11.C
【详解】A、碳酸钠受热不分解、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,最终仍有固体残留,A错误;
B、二者均能溶于水,不能鉴别,B错误;
C、等质量碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸氢钠物质的量大,与足量盐酸生成二氧化碳气体碳酸氢钠多,C正确;
D、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液与石灰水均反应生成碳酸钙沉淀,D错误。
答案选C。
12.C
【详解】A.合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的混合物,即合金中一定有金属,可能含有非金属,A错误;
B.生石灰是CaO,CaO与H2O反应生成新物质Ca(OH)2,CaO与Ca(OH)2是两种不同的物质,因此在此过程中发生了化学变化,B错误;
C.燃烧是具有放热、发光现象的剧烈的氧化还原反应,反应过程中有元素化合价的变化,因此燃烧反应一定是氧化还原反应,C正确;
D.CuSO4·5H2O是化合物,属于纯净物,不属于混合物,D错误;
故答案为C。
13.D
【详解】A.治疗胃酸过多要用NaHCO3而不是Na2CO3,碳酸钠的碱性较强,不能用来中和胃酸,故A错误;
B.Na2O2与水反应生成氢氧化钠,向Na2O2的水溶液中滴酚酞先变红色后为无色,有因果关系,故B错误;
C.常温下,金属钠在空气中生成的是氧化钠,陈述错误,故C错误;
D.Na2O2能和CO2和H2O反应生成O2,可用于航天员的供氧,陈述正确,存在因果关系,故D正确;
答案选D。
14.B
【分析】Cl2本身不具有漂白性,溶于水后生成的HClO具有漂白性。
【详解】A.氯气和有色布条都干燥,不能生成HClO,所以有色布条不褪色,A不合题意;
B.虽然氯气干燥,但有色布条湿润,所以二者相遇后可生成HClO,有色布条褪色,B符合题意;
C.氯气和布条都干燥,不能反应生成HClO,布条仍为白色,C不合题意;
D.虽然氯气与湿润的布条接触后能生成HClO,但由于布条是白色的,不会发生明显变化,D不合题意;
故选B。
15.D
【详解】A.该装置均可采用由聚四氟乙烯材料制备的仪器,不能用普通玻璃,会被生成的HF腐蚀,A正确;
B.装置Ⅰ为高沸点的硫酸制备低沸点的HF,发生的化学反应方程式为CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑,B正确;
C.HF易溶于水且会与氢氧化钠溶液反应,需要防倒吸,装置Ⅲ的作用是安全瓶,防止倒吸,C正确;
D.先通HF气体溶解氢氧化铝,再加Na2CO3溶液,D错误;
答案选D。
16.C
【分析】对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液,当滴加盐酸时,先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应,再发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠和氯化钠,最后发生碳酸氢钠与盐酸反应才有二氧化碳气体生成,利用物质的量的关系并结合图象即可解答。
【详解】A.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先是HCl和NaOH反应生成水和NaCl,方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;继续滴加时,HCl和Na2CO3发生反应,到a点时,恰好HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl反应完全,a点以后,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,可见在0~a范围内,发生了中和反应和HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,A错误;
B.ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,该反应的离子方程式为:+H+=H2O+CO2↑,B错误;
C.根据碳元素守恒,混合物中,碳酸钠的物质的量是1 mol,1 mol Na2CO3完全转化为NaCl两步反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,分别消耗的盐酸的量是1 mol,则消耗1 mol/L稀盐酸的体积分别是1 L,所以a=3,C正确;
D.根据C元素守恒可知Na2CO3的物质的量是1 mol,其反应产生NaCl消耗HCl 2 mol,由于混合物与HCl恰好完全发生反应转化为NaCl时共消耗4 mol HCl,则其中含有的NaOH的物质的量是2 mol,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量分别是2 mol和1 mol,二者的物质的量之比为2:1,D错误;
故合理选项是C。
17.(1)40 g·mol-1
(2)0.4NA
(3) 28 g·mol-1 1.4NA 2.24
【分析】16.0 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L,则混合气体的总物质的量是; 设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol;,解得。
【详解】(1)该混合气体的平均摩尔质量为g·mol-1;
(2)CO和CO2分子中都只含1个碳原子,混合气体的总物质的量是0.4mol,所以混合气体中碳原子的个数为0.4 NA;
(3)①二氧化碳被氢氧化钠吸收,气球中收集到的气体是CO,CO的摩尔质量为28 g·mol-1;
②1个CO分子中有14个电子,气球中收集到的气体是0.1molCO,电子总数为1.4NA;
③气球中收集到的气体是0.1molCO,标准状况下,气球的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L。
18. ③①④② 1:8 3 2Fe(NO3)3+3Cl2+16NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O 1:7 ①③④⑤⑥ 2 NO 0.25a或a/4 0.6
【详解】(1)①0.5molCO2所含原子的物质的量为1.5mol;②标准状况下,22.4L氦气的物质的量为1mol,因为氦气为单原子分子,所以原子的物质的量为1mol; ③4℃时,18mL水的质量为18g,即1mol,所含原子的物质的量为3mol;④0.2molH2SO4中所含的原子的物质的量为1.4mol,所以原子个数由大到小的顺序为:③①④②。
(2)设KOH水溶液的质量为100g,则KOH的质量为28g,物质的量为0.5mol;水的质量为72g,物质的量为4mol,所以OH-和H2O的个数比为0.5:4=1:8。
(3)离子方程式H++OH—=H2O表示的是强酸和强碱反应生成可溶性盐的一类中和反应,符合条件的有H2SO4和NaOH的反应、HNO3与NaOH的反应、HNO3与Ba(OH)2的反应共3个,答案为3个。
(4)反应后铁元素的化合价升高,则Cl元素的化合价降低,故还有产物NaCl、NaNO3和H2O,化学方程式为:2Fe(NO3)3+3Cl2+16NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O。
(5)根据得失电子守恒解答,Fe单质转化为Fe2+,失去的电子的物质的量为m÷56×2mol =m/28mol;Cu2+转化为Cu,得到的电子的物质的量为m÷64×2mol =m/32mol,则参加反应的H2SO4的物质的量为(m/28- m/32)÷2mol=m/448mol,所以H2SO4与CuSO4的物质的量之比为(m/448):(m/64)=1:7。
(6)①小苏打可由化合反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3制取;②硫酸铝不能由化合反应制取;③氯化亚铁可由化合反应2FeCl3+Fe=3FeCl2制取;④磁性氧化铁可由化合反应3Fe+2O2Fe3O4制取;⑤铜绿(碱式碳酸铜)可由化合反应2Cu+CO2+O2+H2O=Cu2(OH)2CO3制取;⑥氢氧化铁可由化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制取。故可以通过化合反应制得的有①③④⑤⑥。
(7)沉淀达到最大值时,溶液中的溶质只有NaCl,所以NaOH的物质的量等于HCl的物质的量,为0.5L×4mol/L=2mol,所以c(NaOH)=2mol ÷1L=2mol /L。
(8)设氮气和二氧化碳的物质的量分别为1mol和2mol,则N原子的物质的量为2mol,氧原子的物质的量为4mol,CO的物质的量为2mol,所以氮的氧化物中含有的氧原子的物质的量为2mol,所以N的氧化物中N和O的物质的量之为2:2=1:1,故化学式为NO。
(9)生成amol硝酸锌,则有amolZn参加反应,失去的电子的物质的量为2amol,N元素从+5价降低到-3价,设被还原的HNO3的物质的量为n,得到的电子的物质的量为8n,根据得失电子守恒有8n=2a,所以n=a/4mol或n=0.25amol。
(10)参加反应的硫酸的物质的量为1.85mol-0.5mol=1.35mol,锌与浓硫酸反应时开始产生SO2,接下来生成H2,混合气体总的物质的量为16.8÷22.4mol=0.75mol。设SO2和H2的物质的量分别为x、y,根据化学方程式Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,生成SO2消耗的硫酸的物质的量为2x,根据Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,生成H2消耗的硫酸的物质的量为y,所以有x+y=0.75,2x+y=1.35,解得x=0.6mol,故混合气体中SO2的物质的量为0.6mol。
19. 40% 1.344L 2.16g 0.005mol
【分析】(1)根据总物质的量及平均摩尔质量列方程组解得;(2)根据原子守恒分析解答;(3)根据反应中元素守恒及转移电子守恒分析解答。
【详解】(1)混合气体的物质的量为 ,令NO与H2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.1,,联立方程,解得x=0.04,y=0.06,故NO的体积分数为,故答案为:40%;
(2)NO转化为HNO3,H2中氢原子反应后存在于HNO3、H2O中,由(1)中计算可知n(NO)=0.04mol、n(H2)=0.06mol,由氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NO)=0.04mol,由H原子守恒可知2n(H2)=2n(H2O)+n(HNO3),即0.06mol×2=2n(H2O)+0.04mol,解得n(H2O)=0.04mol,根据氧原子守恒有:2n(O2)+n(NO)=3n(HNO3)+n(H2O),故2n(O2)+0.04mol=3×0.04mol+0.04mol,解得n(O2)=0.06mol,故V(O2)=0.06mol×22.4L/mol=1.344L,故答案为:1.344L;
(3)①根据电子转移守恒,铝箔中n(Al)=,故m(Al)=0.08mol×27g/mol=2.16g,40.77g铝铵矾晶体的物质的量为,由铝元素守恒可知,2n(Al2O3)+0.08mol=0.09mol,故n(Al2O3)=0.005mol,故答案为:2.16g;0.005mol;
②根据铵根守恒可知n[(NH4)2SO4]= ,故m[(NH4)2SO4]=0.045mol×132g/mol=5.94g,根据硫酸根守恒可知n(H2SO4)=0.09mol×2 0.045mol=0.135mol,故m(H2SO4)=0.135×98g=13.23g,m(Al2O3)=0.005mol×102g/mol=0.51g,m(混酸)+m(铝箔)+m[(NH4)2SO4] m(气体)=m(铝铵矾晶体),故m(混酸)+2.16g+0.51g+5.94g 0.1mol×13.2g/mol=40.77g,故m(混酸)=40.77g 2.16g 0.51g 5.94g+0.1mol×13.2g/mol=33.48g,故原混酸中硫酸的质量分数为,故答案为:。
20. ④ A、C B、E 用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明歧化反应已反应完全 溶液表面出现晶膜 高锰酸钾晶体受热易分解 87.23% 偏小
【详解】(1)熔融固体物质需要在坩埚内加热,但加热熔融物中含有强碱KOH,瓷坩埚中含有SiO2,SiO2能与KOH反应,所以应用铁坩埚,④正确。
(2)①待气囊F中收集到较多气体时,需要将气囊F中的CO2排出到热K2MnO4溶液中,所以需要关闭弹簧夹A、C,打开弹簧夹B、E(弹簧夹D在之前的操作中已打开),轻轻挤压气囊F,从而将CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应。
②由于K2MnO4溶液显绿色,所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明歧化反应已反应完全。
(3)蒸发溶液获得KMnO4时不能蒸干,避免固体飞溅及KMnO4分解,所以应该加热到溶液表面出现晶膜时停止加热,并且应采用低温烘干的方法来干燥产品,避免KMnO4晶体受热发生分解。
(4)50 mL 0.100 0 mol·L 1草酸钠标准溶液中含有草酸钠的物质的量为0.100 0 mol·L 1×0.05 L=0.005 mol,根据反应2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,消耗0.005 mol草酸钠需要的物质的量为0.005 mol×=0.002 mol,500 mL配制的样品溶液中含有的物质的量为0.002 mol× =0.04 mol,则样品中含有KMnO4的质量为0.04 mol×158 g·mol 1=6.32 g,则KMnO4产品的纯度为 ×100%≈87.23%。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗,则导致待测液浓度减小,滴定时消耗的标准液体积偏小,测定结果偏小。
21. 生成氢气的速率突然减慢(合理即可) 烘干(或放在石棉网上用酒精灯烘干) 取最后一次洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀产生,则铁片已洗净(或测定最后一次洗涤液的pH值,接近中性亦可) 金属锌的密度 83 100 储液瓶中导管内外液面相平 偏小
【分析】(1)盐酸溶解锌反应完全后无气体放出,依据流程分析,测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化,操作Ⅳ是对固体烘干;
(2)检验洗涤液中氯离子的存在与否来检验是否洗净;
(3)计算锌镀层厚度,需要的数据是锌质量、镀锌铁皮的表面积S和密度;
(4)依据溶液中溶质物质的量相同计算,依据计算得到溶液体积和量筒的规格选择;
(5)用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气保证生成的氢气全部进入储气瓶;忽略此步骤测定结果偏小;
(6)首先计算生成的氢气物质的量,然后结合化学方程式计算锌的物质的量、锌的质量分数。
【详解】(1)测定试样与6mol/L盐酸溶液反应前后固体的质量变化,反应完全是不再生成氢气,得到固体需要放在石棉网上用酒精灯烘干;
(2)操作III中,检验铁片已洗净的方法是检验洗涤液中是否含有氯离子,即取最后一次洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀产生,则铁片已洗净;
(3)计算锌镀层厚度,实验测定锌的质量,还需知道的物理量是:镀锌铁皮的表面积S,金属锌的密度;
(4)配制250mL 6mol/L的NaOH溶液,设需要量取48%的浓NaOH溶液(密度为1.506g/cm3)溶液体积为x mL,得到0.250×6=(x×1.506×48%)×,得到x=83,选择量筒是100mL;
(5)用针筒在储液瓶左侧乳胶管处进行抽气保证生成的氢气全部进入储气瓶,直至储液瓶中导管内外液面相平,从而使内外压强相等,如果忽略此步骤测定结果偏小;
(6)Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn(OH)4+H2↑,反应中锌物质的量和氢气相同,已知镀锌铁皮的质量为m g,加入烧碱溶液的体积为V1mL(所有体积数据均已折算至标准状况,下同),最终液体量瓶中水的体积为V2mL,针筒抽出气体的体积为V3mL。锌的物质的量=氢气物质的量=(×10-3+×10-3)mol,锌的质量分数=×100%=×100%。
答案第1页,共2页
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