1、综合素养训练一一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)1某学生运用所学知识研究钠的性质:将一粒金属钠和一块铜片分别盛在表面皿中,来研究它们在空气中的稳定性。该学生采用的研究方法是()假说法实验法分类法比较法ABCD2下列关于金属钠的叙述错误的是()A金属钠在空气中燃烧,生成Na2O2B钠能与0.1molL1CuSO4溶液发生置换反应生成CuC金属钠长期露置于空气中,最终转化为Na2CO3D将金属钠与水反应后的溶液中通入一定量氯气,溶液中可能含有两种溶质3下列有关Cl2的叙述正确的是()A能用钢瓶贮存B与过量的Fe反应只生成FeCl2C与H2混合光照进行工业
2、制备HClD与澄清石灰水反应制取漂粉精4将H2、O2、N2三种气体分别装在三个容积相同的容器里,当温度和密度相同时,三种气体压强的大小关系正确的是()Ap(H2)p(O2)p(N2) Bp(H2)p(N2)p(O2)Cp(O2)p(N2)p(H2) Dp(O2)p(H2)p(N2)5下列说法正确的是()A实验室中金属钠通常保存在煤油中,实验中有少量的金属钠剩余时不可放回原试剂瓶B次氯酸盐是常用漂白剂和消毒剂的有效成分,漂白剂和消毒剂的有效期较短,不宜长期保存C酒精、钠等着火,可以用干粉灭火器扑灭D如果发生氯气泄漏,可用蘸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻,向上风口或地势高的地方躲避6含Na2SO4
3、、MgSO4和NaNO3的1L混合溶液,已知其中c(Mg2)0.4molL1,c(SO)0.7molL1,c(NO)0.2molL1,则此溶液中c(Na)为()A0.2molL1B0.4molL1C0.6molL1D0.8molL17设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A常温下,23gNO2含有NA个氧原子B0.5mol一氧化碳分子所占的体积是11.2LC欲配制1L1.00molL1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl溶于1L水中D用量筒量取20mL0.5000molL1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000molL1H2SO4溶液8下列实验操作或记录正确的是(
4、)A用两只250mL的容量瓶配制0.1molL1500mL的NaOH溶液B用量筒测得排水法收集制得的氢气体积为50.28mLC常温常压下测得1molN2的质量为28gD用托盘天平称得2.50g胆矾,充分受热失水后,固体质量减轻0.90g9实验室中需要0.2molL1的CuSO4溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取胆矾晶体的质量(CuSO45H2O的相对分子质量为250)分别是()A1000mL50.0gB950mL47.5gC950mL30.4gD1000mL32.0g10标准状况下,一个钢瓶若装满O2时质量为79g,若装满氮气时质量是71g,若装满某气体X时质量为103g。下列说
5、法错误的是()A此钢瓶的容积为44.8LB此钢瓶的质量为15gC气体X的摩尔质量为44g/molD该状况下此钢瓶中盛满氯气时的总质量为142g二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)11下列说法正确的是()Na2O2投入到紫色石蕊溶液中,溶液先变蓝,后褪色;Na2O和Na2O2投入到水中都能生成NaOH;质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量相等;取agNa2CO3和NaHCO3混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重bg,能测定Na2CO3
6、和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数;区别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液;NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火;NaHCO3粉末中混有杂质Na2CO3,可配制成溶液通入过量的的CO2,再低温结晶可得到纯净的NaHCO3。ABCD12以CO2和Na2O2为原料,制取纯净干燥的O2,实验装置如下:下列说法不正确的是()A装置中试剂可以是稀澄清石灰水B装置的作用是干燥O2C收集氧气应选择装置aD装置、之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶13三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33,沸点为73,遇水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置
7、已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I23Cl2=2ICl3下列说法正确的是()A利用装置甲制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸B装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞C装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2D装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为3价14某同学购买了一瓶84消毒液,包装说明如下,下列分析不正确的是()A84消毒液保存时不能敞口放置,需要密封保存B该84消毒液中NaClO的物质的量浓度约为4molL1C取100mL该84消毒液稀释到体积为原来的100倍后用以消毒,稀释后的溶液中c(Na)约为0.04molL1D欲用NaClO固体配制含25%NaClO的消毒液480mL,需
8、要称量的NaClO固体质量为142.8g15现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96L。将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。下列结论不正确的是()A原混合气体所含氧原子总数为0.6NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)B标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48LC原混合气体的平均摩尔质量为32gmol1D原混合气体中CO和CO2的体积之比为11三、非选择题(本题共5小题,共60分)16(12分)(1)标准状况下,1.92g某气体的体积为672mL,则此气体的相对分子质量为_。(2)在25、101kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是158
9、,则A的摩尔质量为_。(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25下,X中充入agA气体,Y中充入agCH4气体,X与Y内的压强之比是411,则A的摩尔质量为_。(4)相同条件下,体积比为ab和质量比为ab的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是_和_。(5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则两种气体的物质的量之和为_mol,CO占的质量分数为_%。(6)在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两种气态单质,此时容器的体积变为原来的,则A单质的分子式为_。17(10分)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样,用如图所示的实验
10、装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6molL1盐酸、6molL1硫酸溶液和蒸馏水)。回答下列问题:(1)装置A中液体试剂选用_,理由是_。(2)装置B的作用是_,装置C的作用是_,装置E中碱石灰的作用是_。(3)装置D中发生反应的化学方程式是_。(4)若开始时测得样品的质量为2.0g,反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),则Na2O2试样的纯度为_。18(14分)如图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为_molL1。(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量不随所取体积的多少而
11、变化的是_(填序号)。A溶液中HCl的物质的量B溶液的浓度C溶液中Cl的数目D溶液的密度(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.400molL1的稀盐酸。该学生需要量取_mL上述浓盐酸进行配制。在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?a用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面:_(填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。b定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水:_。19(10分)某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。实验步骤如下:连接好实验装置,检查装置的气密性。把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放
12、入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95g。加热,开始反应,直到不再有气体产生为止。测量排入量筒中水的体积为285.0mL,换算成标准状况下氧气的体积为279.7mL。准确称量试管和残留物的质量为15.55g。根据上述实验过程,回答下列问题。(1)如何检查装置的气密性?_。(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:使试管和广口瓶内气体都冷却至室温;_;读取量筒内液体的体积。进行的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)实验过程中产生氧气的物质的量是_mol;实验测得标准状况下氧气的摩尔体积是_(保留两位小数)。20(14分)某
13、研究性学习小组欲探究氯气的化学性质,设计如图所示的实验装置。已知:该装置气密性良好;铜粉放在耐高温托盘内(防止硬质玻璃管炸裂)。请回答下列问题:(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该进行的操作为_。(2)当观察到AgNO3溶液中出现白色沉淀时,点燃酒精灯加热;写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式:_。(3)硬质玻璃管中的反应现象为_,反应的化学方程式为_。(4)装置中空试管的作用是_。(5)实验中,观察到紫色石蕊溶液颜色的变化为_。(6)烧杯中氢氧化钠溶液的作用是_,发生反应的化学方程式为_。(7)盛水的试管中,溶液最后的颜色为_,说明氯气_(填“能”或“不能”)溶于水。综合素养
14、训练一1解析:假说法是以已有事实和科学理论为依据,面对有关现象或规律的本质以及未知物质进行推测性说明,题目未提出推测性说明,错误;通过将两种金属暴露于空气中,以实验法研究它们在空气中的稳定性,正确;没有分门别类地对物质及其变化进行研究,错误;金属钠和铜片分别盛在表面皿中,采取比较法来研究它们在空气中的稳定性,正确。答案:C2解析:钠在空气中燃烧生成过氧化钠,故A正确;钠和硫酸铜溶液中的水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,不能置换出铜,故B错误;全属钠露置于空气中首先生成氧化钠,氧化钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和空气中的水、二氧化碳作用生成碳酸钠晶体,碳酸钠晶体风化
15、得到碳酸钠粉末,故C正确;钠和水反应生成氢氧化钠,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,当氯气恰好和氢氧化钠反应时溶液中含有两种溶质,故D正确。答案:B3解析:干燥的氯气不与铁反应,能用钢瓶贮存,故A正确;Cl2与过量的Fe反应时仍然生成FeCl3,故B错误;Cl2与H2混合光照会发生爆炸,应利用氢气在氯气中燃烧来制取HCl,故C错误;Cl2与石灰乳反应制取漂粉精,故D错误。答案:A4解析:容器容积和密度相同,说明三种气体的质量相同,因三种气体的摩尔质量:M(H2)M(N2)n(N2)n(O2),根据阿伏加德罗定律知,同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,则三种气体压强的大小关系为p
16、(H2)p(N2)p(O2),故选B。答案:B5解析:钠与水、氧气反应,实验时剩余的钠应放回原试剂瓶中,故A错误;次氯酸盐能够与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定见光易分解,所以以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂的有效期较短,不宜长期保存,故B正确;钠着火不能用干粉灭火器扑灭,故C错误;氢氧化钠具有强腐蚀性,不能用蘸有NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻,故D错误。答案:B6解析:根据电荷守得2c(Mg2)c(Na)2c(SO)c(NO),即20.4molL1c(Na)20.7molL10.2molL1,解得c(Na)0.8molL1,故选D。答案:D7解析:23gNO2的物质的量为0.5mo
17、l,0.5molNO2中含有NA个氧原子,故A正确;没有指明气体所处状况,所以0.5molCO的体积不一定是11.2L,故B错误;将58.5g氯化钠固体溶于1L水中,所得溶液的体积不是1L,则浓度也不为1molL1,故C错误;因不同液体的体积不具有加和性,溶液的体积不等于100mL,故D错误。答案:A8解析:A项,容量瓶配制溶液只能一步到位,不能叠加,应用500mL容量瓶配制500mL的溶液,错误;B项,量筒读数最多读到小数点后一位,错误;D项,托盘天平的精确度是0.1g,错误。答案:C9解析:实验室配制950mL溶液,应选择1000mL的容量瓶,CuSO4溶液中溶质是CuSO4,但是称取原料
18、为CuSO45H2O,故所称胆矾晶体的质量为0.2molL11L250gmol150.0g,所以A正确。答案:A10解析:本题考查物质的量的计算。设容器的质量为xg,容积为VL,X气体的相对分子质量为M。则x3279、x2871,解得x15,V44.8,A项正确,B项正确;根据15M103,解得M44,C项正确;盛满氯气时总质量为1571157,D项错误。答案:D11解析:Na2O2与水反应产生NaOH使溶液显碱性,所以溶液先变为蓝色,又由于过氧化钠具有漂白性,所以蓝色又变为无色,正确;Na2O与水反应产生NaOH,Na2O2与水反应产生NaOH和O2,因此二者都能与水反应生成NaOH,正确;
19、根据C元素守恒,质量相等的NaHCO3与Na2CO3中含有的C元素质量不相等,所以二者分别与相同浓度盐酸完全反应时,产生CO2的物质的量不相等,错误;碱石灰既能吸收CO2,也能吸收水分,因此不能根据碱石灰增重的质量测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,错误;Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液都能反应产生CaCO3白色沉淀,故不能用Ca(OH)2溶液鉴别二者,错误;NaHCO3固体受热分解产生CO2和H2O,可用于灭火,金属钠起火时产生的Na2O2能与CO2、H2O发生反应产生氧气,因此不能用干粉灭火剂灭火,错误;由于Na2CO3在溶液中会与CO2、H2O发生
20、反应产生NaHCO3,所以NaHCO3粉末中混有Na2CO3时,可配制成溶液通入过量的CO2,反应产生NaHCO3,然后再结晶得到纯的NaHCO3,正确。答案:C12解析:装置中试剂可以是NaOH溶液,用来除掉二氧化碳气体,澄清石灰水浓度太小,不利于吸收CO2,A项错误;装置中盛有浓硫酸,作用是干燥O2,B项正确;由于氧气密度大于空气,选择装置b收集O2,C项错误,装置、之同应增加盛澄清石灰水的洗气瓶,验证二氧化碳是否除尽,D项正确。答案:AC13解析:装置甲无加热仪器,而二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,A项错误;若丙中U形管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗内液面上升,B项正
21、确;氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C项正确;三氯化碘中碘为3价,D项错误。答案:BC14解析:次氯酸钠溶液易与二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸易分解为HCl和氧气,所以84消毒液保存时不能敞口放置,需要密封保存,故A正确;该84消毒液中NaClO的物质的量浓度约为molL14molL1,故B正确;稀释前NaClO的物质的量浓度约为4molL1,稀释到体积为原来的100倍后NaClO的物质的量浓度约为0.04molL1,所以溶液中c(Na)约为0.04molL1,故C正确;欲用NaClO固体配制含25%NaClO的消毒液480mL,需用500mL容量瓶,需要称量的NaClO固体质量
22、为500mL1.19gmL125%148.8g,故D错误。答案:D15解析:设混合气体中CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为ymol,根据混合气体的质量为14.4g可得28x44y14.4;混合气体的物质的量为0.4mol,所以xy0.4;由可得x0.2、y0.2。原混合气体所含氧原子总数为0.6NA,故A正确;CO2能与NaOH反应,所以气球内收集到的气体为CO,标准状况下体积为0.2mol22.4Lmol14.48L,故B正确;14.4gCO和CO2的混合气体的物质的量为0.4mol,混合气体的平均摩尔质量为36gmol1,故C错误;相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,所以二
23、者体积之比为11,故D正确。答案:C16解析:(1)标准状况下,672mL气体的物质的量为0.03mol,气体的摩尔质量为1.92g0.03mol64g/mol,则该气体的相对分子质量为64。(2)在同温同压条件下,体积之比等于物质的量之比,设CH4、A气体的质量为mg,则158,计算得出M(A)30g/mol。(3)在同温同体积条件下,压强之比等于物质的量之比,即411,计算得出M(A)44g/mol。(4)平均摩尔质量为,相同条件下,氢气和氧气的体积比为ab,物质的量之比为ab,二者平均摩尔质量为g/mol;质量比为ab的H2和O2的混合气体,物质的量之比为16ab,平均摩尔质量为g/mo
24、l。(5)标准状况下,39.2LCO和CO2的混合气体的物质的量为1.75mol,设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则,计算得出x1,y0.75,即混合气体中CO的物质的量为1mol,CO2的物质的量为0.75mol,1molCO的质量为28g/mol1mol28g,则混合气体中CO的质量分数为100%45.9%。(6)AH3分解完毕,容器的体积变为原来的,因为在恒温恒压的条件下,体积与气体分子数成正比,所以气体分子数也为原来的,AH3完全分解为两种气态单质,其中一种必然为H2,另一种设为Am,则mAH3=AmH2,m1,解得m4,则A单质的分子式为A4。答案:(1)
25、64(2)30g/mol(3)44g/mol(4)g/molg/mol(5)1.7545.9(6)A417解析:解题的关键是求出Na2O2的量,原理是让Na2O2与CO2反应产生O2,通过测定O2在标准状况下的体积,根据反应方程式求出Na2O2的量。(1)实验中需要制备纯净的CO2,选用盐酸和CaCO3固体反应,不用硫酸,是因为硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续进行。(2)饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去CO2气体中混有的HCl,浓硫酸的作用是干燥气体,装置E中碱石灰的作用是吸收装置D中未反应的CO2。(3)装置D中发生反应的化学方程式是2
26、Na2O22CO2=2Na2CO3O2、Na2OCO2=Na2CO3。(4)反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况),即生成O2的物质的量为0.01mol,故过氧化钠的质量是0.01mol278gmol11.56g,则Na2O2试样的纯度为100%78%。答案:(1)6molL1盐酸硫酸与CaCO3固体反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3固体表面,使反应不能持续进行(2)除去气体中的HCl干燥气体吸收装置D中未反应的CO2(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、Na2OCO2=Na2CO3(4)78%18解析:(1)c(HCl)11.9molL1。(2)溶液的浓度和密
27、度不随所取体积的多少而变化。(3)根据c(浓)V(浓)c(稀)V(稀),则应取浓盐酸的体积V(浓)0.0168L16.8mL。a.若量取浓盐酸时俯视观察凹液面,量取浓盐酸的试剂体积小于所需的理论体积,导致所配制的稀盐酸的浓度偏小;b.定容摇匀后发现容量瓶内液面下降,可能是溶液沾在瓶塞和瓶颈所致,对溶液浓度没有影响,若再加入蒸馏水,相当于再次稀释盐酸,导致盐酸的浓度偏小。答案:(1)11.9(2)BD(3)16.8a.偏小b偏小19解析:(2)用排水法测量气体的体积,为减小压强造成的误差,应调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同;读取量筒内液体的体积时,若仰视读数,则读取的氧气的体积偏小。
28、(3)生成氧气的质量为15.95g15.55g0.4g,物质的量为0.0125mol;实验测得的摩尔体积是22.38Lmol1。答案:(1)往广口瓶中注满水,塞紧橡胶塞,按装置图连接好装置,用手捂住试管底部,若观察到广口瓶中长玻璃导管内液面上升,松开手后,过一会儿长玻璃导管内的液面下降,则证明该装置不漏气(2)调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同偏小(3)0.012522.38Lmol120解析:(1)为防止铜与空气中的氧气反应,在加热之前应该排出装置中的空气,可先通入一段时间的氯气。(2)氯气与水反应生成HCl和次氯酸,反应的化学方程式为Cl2H2O=HClHClO,HCl能与硝酸银
29、反应生成氯化银和硝酸,反应的化学方程式为HClAgNO3=AgClHNO3,所以可观察到有白色沉淀生成。(3) Cu和Cl2剧烈反应,生成棕黄色的烟,反应的化学方程式为Cl2CuCuCl2。(4)空试管有安全瓶的作用,防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,导致硬质玻璃管炸裂。(5)氯气与水反应生成HCl和次氯酸,石蕊溶液遇到酸变红色,但HClO有漂白性,所以红色又褪去。(6)氯气有毒,能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,可用NaOH溶液吸收未反应的Cl2。(7)氯水颜色为浅黄绿色,据此可知氯气能溶于水。答案:(1)通入一段时间的氯气,排尽装置中的空气(2)Cl2H2O=HClHClO、HClAgNO3=AgClHNO3(3)剧烈反应,产生棕黄色的烟Cl2CuCuCl2(4)防止右侧试管中的水倒吸入硬质玻璃管中,导致硬质玻璃管炸裂(5)先变红后褪色(6)吸收尾气中的氯气,防止污染空气Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(7)浅黄绿色能