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文档介绍
【化学】吉林省榆树市第一高级中学2019-2020学年高一上学期尖子生第二次考试试题(解析版)
吉林省榆树市第一高级中学2019-2020学年高一上学期尖子生第二次考试试题 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分,每小题只有一个正确答案) 1.下列化学实验操作或事故处理方法正确的是( ) A. 潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿内称量 B. 实验室制取氧气时,先加入药品,然后再检查装置的气密性 C. 不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上稀碳酸氢钠溶液 D. 粗盐提纯时,将制得的晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤 【答案】A 【解析】A. 潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿内称量,A正确;B. 实验室制取氧气时,先检查装置的气密性,然后再加入药品,B错误;C. 不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液,C错误;D. 沉淀洗涤在原过滤器中进行,所加蒸馏水不能太多,遵循少量多次的原则,D错误,答案选A。 2.下列实验中所选用的仪器合理的是( ) ①用50 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸 ②用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物 ③用托盘天平称量11.7g氯化钠晶体 ④用250 mL容量瓶配制250 mL 0.2 mol/LNaOH溶液 ⑤用坩埚蒸发NaCl溶液 ⑥用烧杯溶解KNO3晶体 A. ①⑤⑥ B. ③④⑥ C. ①③④ D. ②③④ 【答案】B 【解析】 【详解】①用50mL量筒取5.2mL稀盐酸,产生的误差较大,应该选用10mL量筒量取,故①错误;②苯和四氯化碳互溶,无法用分液漏斗分离,故②错误;③托盘天平的准确度为0.1g,可以用托盘天平称量11.7g氯化钠晶体,故③正确;④容量瓶是精确配制一定物质的量的浓度的溶液的仪器,用250mL容量瓶能配制250mL0.2mol/L的氢氧化钠溶液,故④ 正确;⑤蒸发NaCl溶液应该选用蒸发皿,故⑤错误;⑥溶解固体物质可以在烧杯中进行,也可以在试管中进行,因此可以用烧杯溶解KNO3晶体,故⑥正确;故选B。 3.高中化学学习过程中的物质颜色是需要注意的。下列关于颜色的描述正确的个数是( ) ①AgBr见光分解会生成浅黄色的银 ②KI溶液中加入淀粉溶液会变成蓝色 ③溴水中加入CCl4振荡静置后,CCl4层无色 ④钾元素的焰色反应透过蓝色的钴玻璃观察呈紫色 A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 【答案】A 【解析】 【详解】单质银是银白色的,①不正确;单质碘和淀粉反应显蓝色,②不正确;溴单质易溶在四氯化碳中,溶液显棕黄色,③不正确,选项④正确,所以答案选A。 4.下列有关物质分类的叙述正确的是( ) A. CaCl2、NaOH、HCl、O2四种物质都属于化合物 B. 硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物 C. 溶液、浊液、胶体都属于混合物 D. CO2、CO等非金属氧化物均属于酸性氧化物 【答案】C 【解析】 【详解】A.O2是单质,其余三种物质都属于化合物,A错误; B.纯碱是Na2CO3的俗称,该物质属于盐,不是碱,B错误; C.溶液、浊液、胶体都是分散系,都属于混合物,C正确; D.CO是非金属氧化物,但不属于酸性氧化物,D错误; 故合理选项是C。 5.下列物质能导电且属于电解质的是( ) A. 固态氯化镁(MgCl2) B. 液态氯化镁(MgCl2) C. 氯化钠溶液 D. 铝 【答案】B 【解析】 【分析】能导电的物质中含有自由电子或自由移动的阴阳离子;电解质是指:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。 【详解】A. 固态氯化镁属于电解质,但不能导电,故A错误; B.液态氯化镁属于电解质,且有自由移动的离子,可以导电,故B正确; C.氯化钠溶液有自由移动的离子,可以导电,但氯化钠溶液为混合物,故C错误; D.铝可以导电,但为单质,故D错误; 故答案为B。 6.下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是( ) A. 2 mol水的摩尔质量和1 mol水的摩尔质量 B. 200 mL 1 mol·L-1氯化钙溶液中c(Cl-)和100 mL 2 mol·L-1氯化钾溶液中c(Cl-) C. 64 g二氧化硫中氧原子数和标准状况下22.4 L一氧化碳中氧原子数 D. 20% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度和10% NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度 【答案】C 【解析】 【详解】A.2mol水的摩尔质量和1 mol水的摩尔质量的摩尔质量都是18g/mol,故A错误; B.1 mol/L氯化钙溶液中c(Cl-)=2mol/L,2 mol/L氯化钾溶液中c(Cl-)=2mol/L,两溶液中氯离子浓度相等,故B错误; C.64g二氧化硫的物质的量为1mol,1mol二氧化硫中含有2mol氧原子,标况下22.4LCO的物质的量为1mol,1molCO含有1mol氧原子,前者刚好是后者两倍,故C正确; D.20%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为:c1=mol/L,10%NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度:c1=mol/L,由于两溶液的密度不同,所以前者不是后者两倍,故D错误; 故选C。 7.下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L-1 的是( ) A. 将20 g NaOH 溶解在500mL 水中 B. 将22.4 L HCl 气体溶于水配成1 L 溶液 C. 从1 L 2 mol·L-1的H2SO4溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol·L-1 D. 配制250 mL CuSO4溶液,需62.5 g胆矾 【答案】D 【解析】 【分析】根据n=m/M=V/Vm=cV,结合溶液体积与溶剂体积的关系判断。 【详解】A.20gNaOH的物质的为0.5mol,但500mL水的体积不等于溶液的体积,A错误; B.因气体存在的状态未知,则不能确定22.4LHCl气体的物质的量,无法计算溶液浓度,B错误; C.溶液是均一稳定的,从1L2mol·L-1的H2SO4溶液中取出0.5L,该溶液的浓度仍然为1mol·L-1,C错误; D.n(CuSO4•5H2O)=62.5g÷250g/mol=0.25mol,溶于水配成250mL溶液,c(CuSO4)=0.25mol÷0.25L=1mol/L,D正确。 答案选D。 8.下列各组离子能够在碱性溶液中大量共存,且溶液呈无色透明的是( ) A. K+、Cu2+、Cl-、SO42- B. Na+、CO32-、SO42-、Cl- C. NO3-、Na+、CO32-、Ba2+ D. Na+、NO3-、H+、SO42- 【答案】B 【解析】 【详解】A.Cu2+为有色离子,不满足溶液无色的要求,且与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,在溶液中不能大量共存,故A不选; B.在碱性溶液中可以大量共存,且无色透明,故B选; C.碳酸根会和钡离子生成沉淀,故C不选; D.氢离子不能在碱性环境中大量存在,故D不选; 故答案为B。 9.能正确表示下列反应的离子方程式是( ) A. Cl2通入NaOH溶液:Cl2+OH-=Cl-+ClO- B. NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O C. AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O D. Cu溶于稀HNO3:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A.Cl2通入NaOH溶液的离子反应方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O,故A错误; B.NaHCO3溶液中加入稀HCl的离子反应方程式为HCO3-+H+═CO2↑+H2O,故B错误; C.氯化铝与氨水发生反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,正确的离子方程式为:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故C错误; D.Cu溶于稀HNO3的离子反应为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,故D正确; 故答案为D。 10.用1L1.0mol·L-1的NaOH溶液吸收0.6molCO2,所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约是( ) A. 1∶3 B. 2∶1 C. 2∶3 D. 3∶2 【答案】B 【解析】 【详解】用1L 1mol•L-1NaOH溶液吸收0.6molCO2,所得产物有Na2CO3和NaHCO3,设CO32-和HCO3-的物质的量分别为x、y,则x+y=0.6mol,2x+y=1L×1.0mol/L,解得x=0.4mol,y=0.2mol,同一溶液中浓度之比等于物质的量之比,则所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约是0.4mol∶0.2mol=2∶1,故选B。 11.洁厕灵与84消毒液混合会产生氯气:2HCl + NaClO → NaCl + Cl2↑ + H2O,下列说法错误是( ) A. NaClO作氧化剂 B. n(氧化剂):n(还原剂)=1:2 C. 氧化性:NaClO > Cl2 D. Cl2既是氧化产物又是还原产物 【答案】B 【解析】 【详解】A.NaClO中氯的化合价降低,做氧化剂,故A不选; B.氧化剂是NaClO,还原剂是HCl。如果1molNaClO做氧化剂,参加反应2molHCl中只有1mol发生了化合价变化,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,故B选; C.NaClO是氧化剂,Cl2是氧化产物,根据氧化还原反应规律,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性:NaClO > Cl2,故C不选; D.1个Cl2中的两个氯原子1个来自于HCl,一个来自于NaClO,所以Cl2既是氧化产物又是还原产物,故D不选。 故选B。 12. 下列反应中,反应后固体物质增重的是( ) A. 氢气通过灼热的CuO粉末 B. 二氧化碳通过Na2O2粉末 C. 铝与Fe2O3发生铝热反应 D. 将锌粒投入Cu(NO3)2溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A、氢气通过灼热的CuO粉末发生的反应为,固体由CuO变为Cu,反应后固体质量减小,A错误; B、二氧化碳通过Na2O2粉末发生的反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,固体由Na2O2变为Na2CO3,反应后固体质量增加,B正确; C、铝与Fe2O3发生铝热反应,化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,反应前后各物质均为固体,根据质量守恒定律知,反应后固体质量不变,C错误; D、将锌粒投入Cu(NO3)2溶液发生的反应为Zn + Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+ Cu,固体由Zn变为Cu,反应后固体质量减小,D错误; 故选B。 13.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下: 下列叙述正确的是( ) A. 试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸 B. 反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D. 反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 【答案】D 【解析】 【详解】A.由溶液乙通入过量的Y生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠可知,溶液乙中含有偏铝酸根、气体Y为二氧化碳,故试剂X为氢氧化钠溶液,不可能为盐酸,故A错误; B.氧化铁与氢氧化钠不反应,反应①后过滤所带沉淀为氧化铁,故B错误; C.电解熔融氧化铝生成铝,属于氧化还原反应,故C错误; D.反应②为过量的二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,反应方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,故D正确; 故选D。 14.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)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. a=0.3 C. ab段发生反应的离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O D. 原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2 【答案】B 【解析】 【分析】向NaOH和Na2CO3混合配成的溶液中滴加盐酸时,先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,氢氧化钠反应完毕后再发生碳酸钠与盐酸的反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,最后发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,利用物质的量的关系并结合图象分析解答。 【详解】A.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠:NaOH+HCl=NaCl+H2O,继续滴加时,盐酸与Na2CO3首先发生反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,继续滴加时发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,则在0-a范围内发生反应为:NaOH+HCl=NaCl+H2O、HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,故A错误; B.根据图像可知,从a点开始发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,该过程中消耗氯化氢物质的量与生成二氧化碳的物质的量相等为0.01mol,则消耗0.1mol•L-1稀盐酸的体积分别为=0.1L,所以a=0.4-0.1=0.3,故B正确; C.根据分析可知,ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,故C错误; D.根据碳元素守恒,混合物中碳酸钠的物质的量是0.01mol,b点消耗盐酸的物质的量为0.1mol/L×0.4L=0.04mol,则a点氯化氢的物质的量为:0.04mol-0.01=0.03mol,根据反应HCl+Na2CO3=NaHCO3 +NaCl可知,0.01mol碳酸钠消耗0.01mol氯化氢生成碳酸氢钠,则氢氧化钠的物质的量为0.03mol-0.01mol=0.02mol,所以原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.02mol∶0.01mol=2∶1,故D错误; 故选B。 15.用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是( ) ①加盐酸溶解②加NaOH溶液③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3⑤加盐酸生成Al(OH)3⑥加过量氨水生成Al(OH)3 A. ①⑥③ B. ①③⑥③ C. ②③④③ D. ②③⑤ 【答案】C 【解析】 【分析】根据镁和铝化学性质的差异:铝可以与碱反应,让镁和铝分离的方法是使铝溶于氢氧化钠溶液,镁不溶解,过滤分离,再将偏铝酸钠与弱酸反应变为氢氧化铝。 【详解】因镁与碱不反应,而铝可以与碱反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑,由于镁不溶解,过滤除去,NaAlO2要转变成Al(OH)3,可以向滤液中加入过量的二氧化碳,其反应为NaAlO2+CO2+2H2O═NaHCO3+Al(OH)3↓,再过滤即得纯净的Al(OH)3,实验操作最合理的组合及顺序为②③④③, 故选:C。 16.100 mL 2 mol/L的稀盐酸与一定量的锌充分反应,锌全部溶解,生成的氢气在标准状况下体积为1.12 L,设反应后溶液的体积仍为100 mL,则反应后溶液中H+的物质的量的浓度为( ) A. 1.5mol/L B. 1mol/L C. 0.5mol/L D. 0.25mol/L 【答案】B 【解析】 【详解】金属锌和盐酸反应生成1.12L,其物质的量为n(H2)=;根据氢元素守恒,剩余H+物质的量为0.1L×2mol/L-0.05mol×2=0.1mol,则反应后溶液中H+物质的量浓度为c(H+)=,故合理选项是B。 17.纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是( ) A. 分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物 B. 分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色 C. 将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀 D. 在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度 【答案】D 【解析】 【详解】A.碳酸氢钠解热分解生成碳酸钠,二者加热时都有残留物,不能鉴别,故A错误; B.二者都含钠元素,焰色反应都成黄色,不能鉴别,故B错误; C.加入澄清石灰水,分别发生:Na2CO3和Ca(OH)2混合后生成CaCO3,发生Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,NaHCO3可与澄清石灰水发生Ca(OH)2+NaHCO3═CaCO3↓+NaOH+H2O或Ca(OH)2+2NaHCO3═CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,不能鉴别,故C错误; D.加入醋酸,碳酸氢钠反应剧烈,可鉴别,故D正确。 故选:D。 18.在标准状况下,2.24L CO2和CO混合气体测得其质量为3.2g,则CO2和CO的体积之比为( ) A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶3 D. 3∶1 【答案】C 【解析】 【详解】设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则x+y=,28x+44y=3.2g,解得:x=0.075mol,y=0.025mol,所以混合气体中CO2和CO的物质的量之比为0.025mol∶0.075mol=1∶3,故选C。 二、填空题(每空2分共24分) 19.现有下列十种物质:①铝②SiO2③熔融NaCl④稀硫酸⑤KOH固体⑥FeSO4溶液⑦NH3⑧新制备的氢氧化铁胶体分散系⑨HCl⑩Na2O2 (1)上述物质属于非电解质的有__。(填序号) (2)上述物质能导电的有__。(填序号) (3)往装有⑧的试管中逐滴加入④至过量的现象是:__。 (4)请写出①与④的溶液反应的离子方程式:___。 (5)请写出⑩与CO2反应的化学方程式:___。 【答案】(1). ②⑦ (2). ①③④⑥⑧ (3). 先生成红褐色沉淀,然后逐渐溶解变成棕黄色溶液 (4). 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ (5). 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 【解析】 【分析】(1)在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质; (2)物质中含有自由移动的电子或离子时则能导电; (3)氢氧化铁胶体中逐滴滴入稀硫酸时,先发生胶体的聚沉,后发生酸碱中和; (4)Al和稀硫酸溶液反应生成硫酸铝和H2; (5)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。 【详解】(1)在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物为非电解质,故非电解质有二氧化硅和氨气,故答案为:②⑦; (2)物质中含有自由移动的电子或离子时则能导电,故能导电的物质有①铝、③熔融NaCl、④稀硫酸、⑥FeSO4溶液、⑧新制备的氢氧化铁胶体分散系,故答案为:①③④⑥⑧; (3)氢氧化铁胶体中逐滴滴入稀硫酸时,先发生胶体的聚沉,产生红褐色氢氧化铁沉淀,继续滴加稀硫酸,后发生酸碱中和,氢氧化铁溶解,得到硫酸铁棕黄色溶液,故答案为:先生成红褐色沉淀,然后逐渐溶解变成棕黄色溶液; (4)Al和硫酸溶液反应生成硫酸铝和H2,离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑; (5)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,故化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 20.实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气,其变化可表述为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl↑2+8H2O。 (1)请将上述化学方程式改写为离子方程式:__。 (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是__(填编号)。 ①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性 (3)此反应中氧化产物是Cl2,若产生0.5molCl2,则转移电子的物质的量为__mol。 (4)用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目__。 【答案】(1). 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2). ② (3). 1 (4). 【解析】 【分析】(1)结合单质、弱电解质写化学式,强电解质写离子解答; (2)根据化合价变化及氧化物和酸的反应判断盐酸的性质; (3)此反应中氯元素的化合价升高被还原是还原剂,得到的氯气是氧化产物,产生1molCl2,则转移的电子的物质的量为2mol,由此分析解答; (4)根据Mn和Cl元素的化合价变化书写电子转移方向和数目。 【详解】(1)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,氯离子部分参加离子反应,所以离子反应的方程式为:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O; (2)氯元素化合价升高,盐酸起还原剂的作用;反应中还有盐酸盐生成,所以起酸的作用,故选:②; (3)此反应中氯元素的化合价升高被还原是还原剂,得到的氯气是氧化产物,产生1molCl2,则转移的电子的物质的量为2mol,则生成0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为1mol; (4)元素化合价的变化分别为:Mn元素由KMnO4的+7价变成MnCl2中的+2价,化合价降低,所以KMnO4是氧化剂,一个KMnO4得5个电子生成MnCl2;Cl元素由HCl中的-1价变成Cl2中的0价,化合价升高,所以HCl是还原剂,生成一个Cl2分子需失2个电子,所以双线桥法表示该反应的电子转移的方向和数目为:。 21.某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。 已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。 (1)该反应中的还原剂是__。 (2)该反应中,发生还原反应的过程是___→__。 (3)写出该反应的化学方程式(配平):___。 【答案】(1). H2O2 (2). H2CrO4 (3). Cr(OH)3 (4). 2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O 【解析】 【分析】H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,则O元素的化合价升高,结合氧化还原反应的规律可知,Cr元素的化合价降低,结合转移电子来解答。 【详解】(1)由信息H2O2-→O2中可知,O元素的化合价由-1价升高到0,则H2O2为还原剂,故答案为:H2O2; (2)氧化剂发生还原反应,含元素化合价降低的物质为氧化剂,则Cr元素的化合价降低,即还原反应的过程为H2CrO4→Cr(OH)3,故答案为:H2CrO4;Cr(OH)3; (3)该反应中O元素失电子,Cr元素得到电子,根据电子守恒可知H2CrO4和H2O2的系数比为2:3;故答案为:2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O。 三、实验题(每空2分,共16分) 22.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料,某研究性学习小组的三位同学,为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了两种不同的实验方案进行探究。 [探究一]实验步骤: (1)称取5.4g铝镁合金粉末样品,投入VmL2.0mol·L-1NaOH溶液中,充分反应。实验中发生反应的化学方程式是___。NaOH溶液的体积V≥___。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将__(填“偏高”或“偏低”)。 【答案】(1). 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ (2). 97mL (3). 偏高 【解析】 【分析】(1)镁的质量分数最小时,金属铝的质量最大,需要的氢氧化钠溶液最多,实际需要氢氧化钠溶液的体积应大于或等于最大值,据此计算; (2)镁上会附着偏铝酸钠等物质,未洗涤导致测定镁的质量偏大。 【详解】(1)铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;含镁为3%时,金属铝的含量最高,5.4g合金中铝的质量为5.4g×(1-3%)=5.4×97%g,当氢氧化钠溶液体积为VmL,氢氧化钠的物质的量为V×10-3L×2.0mol/L,根据方程式可知54g铝可与2mol氢氧化钠恰好完全反应,所以有54g:(5.4×97%g)=2mol:(V×10-3L×2.0mol/L),解得:V=97,故V(NaOH溶液)≥97mL; (2)镁上会附着偏铝酸钠等物质,未洗涤导致测定的镁的质量偏大,镁的质量分数偏高。 23.实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L-1的NaOH溶液480mL。 (1)配制时,必须使用的玻璃仪器有___。 (2)要完成本实验该同学应称出NaOH__g。 (3)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图,烧杯的实际质量为__g。(砝码一个20克、一个10克) (4)使用容量瓶前必须进行的一步操作是__。 (5)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是__。 ①没有洗涤烧杯和玻璃棒 ②定容时俯视刻度线 ③未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容 ④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 【答案】(1). 500mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒 (2). 20.0 (3). 27.4 (4). 查漏 (5). ②③ 【解析】 【分析】(1)根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器; (2)利用n=cV计算出氢氧化钠的物质的量,再根据m=nM计算所需氢氧化钠的质量; (3)托盘天平平衡原理为左盘内质量=右盘内质量+游码数值; (4)最后需颠倒摇匀,所以容量瓶在使用前必须检查是否漏水; (5)分析操作对溶质的物质的量或对溶液的体积的影响,根据c=n/V分析判断。 【详解】(1)没有480mL容量瓶,所以选择500mL容量瓶。操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌,加速溶解,恢复室温后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀。所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、500ml的容量瓶、胶头滴管、玻璃棒; (2)需氢氧化钠的质量为m=0.5L×1mol•L-1×40g/mol=20.0g; (3)由图可知,烧杯与砝码位置颠倒了,所以烧杯的实际质量为30.0g-2.6g=27.4g; (4)最后需颠倒摇匀,所以容量瓶在使用前必须检查是否漏水; (5)①未洗涤烧杯、玻璃棒,少量氢氧化钠沾在烧杯壁与玻璃棒上,氢氧化钠的实际质量减小,溶液浓度偏低; ②定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高; ③液体具有热胀冷缩的性质,氢氧化钠溶解放热,未冷却到室温,趁热将溶液到入容量瓶,并配成溶液,温度恢复室温后,会导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高; ④摇匀后液面下降,一部分溶液留在瓶塞与瓶口之间,再加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,所以溶液浓度偏低。 故选:②③。 四、计算题 24.在金属活动性顺序里,位于氢后面的金属Cu,在常温下虽然不能与稀盐酸、稀硫酸反应,但可以与稀硝酸反应,其化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。在3.84gCu中加入100mL稀HNO3溶液,如恰好完全反应,计算生成NO在标准状况下的体积和反应前稀HNO3溶液中溶质的物质的量浓度___、___(请写出计算过程)。 【答案】(1). 0.896L (2). 1.6mol·L-1 【解析】 【分析】根据n=m/M计算3.84gCu的物质的量,根据方程式计算HNO3、NO的物质的量,再根据V=nVm计算NO的体积,根据c=n/V计算稀硝酸的物质的量的浓度。 【详解】3.84g Cu的物质的量=3.84g÷64g/mol=0.06mol,设生成NO物质的量为x,硝酸物质的量为y,则 所以x=0.04mol,y=0.16mol,故标况下生成NO的体积=0.04mol×22.4L/mol=0.896L,稀硝酸的物质的量浓度=0.16mol÷0.1L=1.6mol/L。查看更多