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第1讲物质的组成、分类和常用化学计量一、选择题(本题包括8个小题,每小题6分,共48分)1.(2018全国,7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法答案A解析泡沫灭火器不能用于扑灭电器起火,因为水溶液可导电,可用干粉灭火器扑灭电器起火,A项错误。2.(2017北京理综,6)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是()答案A解析瓷器是以黏土为主要原料烧制而成的,黏土属于无机非金属材料;丝绸的主要成分为蛋白质,而蛋白质是含C、H、O、N、S、P等元素的有机物;茶叶、中草药的主要成分均为有机物。故答案为A。3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数为3NAB.标准状况下,5.6 L CO2中含有的共用电子对数为0.5NAC.Na2O2与足量的CO2反应生成0.1 mol O2,转移的电子数为0.2NAD.常温下,56 g铁片投入足量浓硫酸中,充分反应,生成NA个SO2分子答案C解析氯化铝在水溶液中要水解,在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中,Cl-总数大于3NA,A错误。标准状况下,5.6 L CO2的物质的量为n(CO2)=5.6 L22.4 Lmol-1=0.25 mol,二氧化碳的电子式为OCO,含有的共用电子对数为NA,B错误。Na2O2与足量CO2的反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,生成0.1 mol O2,转移的电子数为0.2NA,C正确。常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,D错误。4.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用如表所示的形式对所学知识进行分类,其中甲与乙、丙、丁是包含关系。甲乙、丙、丁常见干燥剂浓硫酸、石灰石、碱石灰常见合金不锈钢、青铜、生铁腐蚀品浓硫酸、烧碱、硝酸碱性氧化物过氧化钠、氧化镁、氧化铁弱电解质醋酸、一水合氨、水其中正确的组合是()A.B.C.D.答案C解析浓硫酸具有吸水性,可以用作干燥剂;石灰石不能用作干燥剂,碱石灰固体可用作干燥剂,错误;不锈钢、青铜、生铁是金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,都是合金,正确;浓硫酸、烧碱和硝酸都具有很强的腐蚀性,属于腐蚀品,正确;氧化镁、氧化铁与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,而过氧化钠与酸反应除生成盐和水外,还生成了氧气,所以过氧化钠不属于碱性氧化物,错误;醋酸、一水合氨、水都存在电离平衡,属于弱电解质,正确。5.(2018北京理综,6)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是()A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料C.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料D.开采可燃冰,将其作为能源使用答案B解析A项,甲烷在低温条件下制氢气有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;B项,核聚变不是化学变化,符合题意;C项,偏二甲肼用作火箭燃料燃烧,属于化学变化,不符合题意;可燃冰作燃料燃烧,属于化学变化,不符合题意。6.下列逻辑关系图示中正确的是()答案D解析根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,而气溶胶属于胶体的一种,A错误。氧化还原反应与吸热反应和放热反应的分类标准不同,B错误。钾盐与钠盐是根据盐中的阳离子进行分类的,碳酸盐是根据盐中的阴离子进行分类的,C错误。7.下列实验操作中,错误的是()A.配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中加适量的水搅拌溶解B.读取滴定管内液体的体积,俯视导致读数偏小C.测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗23次D.配制0.1 molL-1的H2SO4溶液时,将量取的浓硫酸放入容量瓶中加水稀释答案D解析浓硫酸稀释时放出大量的热,故稀释时应把浓硫酸慢慢地倒入盛有水的烧杯中,且边倒边搅拌,冷却至室温后再转移到容量瓶中,D错误。8.标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 gmL-1),所得溶液的密度为 gmL-1,溶质的质量分数为w,物质的量浓度为c molL-1,则下列关系中不正确的是()A.=17V+22 40022.4+22.4VB.w=17c1 000C.w=17V17V+22 400D.c=1 000V17V+22 400答案A解析溶液体积不是NH3体积和水的体积的和,A错误。假设溶液的体积为1 L,根据溶质质量分数等于溶质的质量除以溶液的质量,溶质的质量为17c g,溶液的质量为1 000 g,即w=17c1 000,或者w=V22.417(V22.417+1 000),整理得B、C正确。溶质的物质的量为V22.4 mol,溶液的体积为V22.417+1 0001 000L,根据溶质的物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液的体积可知D正确。二、非选择题(本题包括4个小题,共52分)9.(12分)物质类别酸碱盐氧化物氢化物化学式HClBa(OH)2Na2CO3CO2Na2ONH3H2O2(1)以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中的后面。(2)写出转化为的化学方程式:。(3)写出实验室由制备O2的化学方程式:。(4)实验室制备常用和反应,检验该气体的方法是。(5)溶液和少量溶液反应的离子方程式为。该反应属于基本反应类型中的反应。(6)与反应的化学方程式为,现象为。答案(1)H2SO4(或HNO3、H2CO3)NaOH(或KOH)Na2SO4(或K2CO3、Na2SO3)(其他答案合理也可)(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(其他答案合理也可)(3)2H2O22H2O+O2(4)稀盐酸大理石(或石灰石)将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊即可证明是CO2(5)2H+CO32-H2O+CO2复分解(6)HCl+NH3NH4Cl有白烟生成解析实验室用H2O2制O2发生的反应为2H2O22H2O+O2。实验室制备CO2常用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊即可证明是CO2。HCl溶液与少量Na2CO3溶液反应的离子方程式为2H+CO32-H2O+CO2,属于复分解反应。HCl与NH3反应的化学方程式为HCl+NH3NH4Cl,可观察到有白烟生成。10.(14分)CO2是重要的化工原料,也是应用广泛的化工产品。CO2与过氧化钠或超氧化钾反应可产生氧气。完成下列计算:(1)CO2通入氨水生成NH4HCO3,NH4HCO3很容易分解。2.00 mol NH4HCO3完全分解,分解产物经干燥后的体积为 L(标准状况)。(2)某H2中含有2.40 mol CO2,该混合气体通入2.00 L NaOH溶液中,CO2被完全吸收。如果NaOH完全反应,该NaOH溶液的浓度为。(3)CO2和KO2有下列反应:4KO2+2CO22K2CO3+3O24KO2+4CO2+2H2O4KHCO3+3O2若9 mol CO2在密封舱内和KO2反应后生成9 mol O2,则反应前密封舱内H2O的物质的量应该是。答案(1)89.6(2)2.4 molL-1c(NaOH)1.2 molL-1(3)3 mol解析(1)碳酸氢铵分解的化学方程式为NH4HCO3H2O+NH3+CO2,从化学方程式可以看出,分解产物经干燥后,所得气体为NH3和CO2,且n(NH3)+n(CO2)=2n(NH4HCO3)=22.00 mol=4.00 mol,则V(混合气体)=4.00 mol22.4 Lmol-1=89.6 L,即分解产物经干燥后的体积为89.6 L。(2)根据题意要求,2.40 mol CO2被完全吸收,NaOH也完全反应,则反应的产物可能是Na2CO3(此时NaOH的浓度最大)或NaHCO3(此时NaOH的浓度最小)或Na2CO3和NaHCO3的混合物。用极值思想分析两个特殊情况:CO2+NaOHNaHCO3,n(NaOH)=n(CO2)=2.40 mol,则c(NaOH)=2.40mol2.00 L=1.20 molL-1;CO2+2NaOHNa2CO3+H2O,n(NaOH)=2n(CO2)=4.80 mol,则c(NaOH)=4.80mol2.00 L=2.40 molL-1;综合可知,NaOH溶液的浓度应该为1.20 molL-1c(NaOH)2.40 molL-1。(3)依题意,9 mol CO2在密封舱内与KO2反应后生成9 mol O2,即n(CO2)n(O2)=11,通过观察题给两个方程式可知,把两个方程式相加时正好符合题目要求:8KO2+6CO2+2H2O2K2CO3+4KHCO3+6O2。所以有n(H2O)=13n(CO2)=139 mol=3 mol,即反应前密封舱内H2O的物质的量为3 mol。11.(13分)实验室需要配制0.50 molL-1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、以及等质量的几片滤纸。(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体的质量为 g。(3)称量。天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:称量过程中NaCl晶体应放于天平的(填“左盘”或“右盘”)。称量完毕,将药品倒入烧杯中。(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是。(5)转移、洗涤。在转移时应使用引流,洗涤烧杯23次是为了。(6)定容,摇匀。(7)在配制过程中,某学生观察定容时仰视读数,所配溶液的浓度会(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。答案(1)500 mL容量瓶胶头滴管(2)14.6(3)左盘(4)搅拌,加速溶解(5)玻璃棒保证溶质全部转移至容量瓶中(7)偏低解析配制480 mL 0.50 molL-1的NaCl溶液,必须用500 mL容量瓶。m(NaCl)=0.50 molL-10.5 L58.5 gmol-114.6 g。用托盘天平称量时,物品放在左盘,配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算称量(或量取)溶解、冷却转移、洗涤定容、摇匀装瓶贴签。定容时仰视液面会造成溶液体积偏大,浓度偏低。12.(13分)(1)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36 L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数)。(2)PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即样品起始质量-a点固体质量样品起始质量100%)的残留固体。若a点固体组成可表示为PbOx或mPbO2nPbO,列式计算x值和mn值(写出计算过程)。(3)称取14.00 g硫酸铁铵aFe2(SO4)3b(NH4)2SO4cH2O样品,将其溶于水配制成100 mL溶液,分成两等份,向其中一份中加入足量NaOH溶液,过滤洗涤得到2.14 g沉淀;向另一份中加入0.05 mol Ba(NO3)2溶液,恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为。答案(1)18.9(2)根据PbO2PbOx+2-x2O2,有2-x232=2394.0%x=2-2394.0%16=1.4,根据mPbO2nPbO,2m+nm+n=1.4,mn=0.40.6=23。(3)Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O解析(1)H2SO4+Na2SO3Na2SO4+SO2+H2O126 g22.4 Lm3.36 Lm=18.9 g。(3)7.00 g样品中:n(Fe3+)=nFe(OH)3=2.14 g107 gmol-1=0.02 mol,n(SO42-)=n(BaSO4)=nBa(NO3)2=0.05 mol,n(Fe3+)n(SO42-)=25,故样品中Fe2(SO4)3与(NH4)2SO4的物质的量之比为12。n(H2O)=7.0 g-0.02mol56 gmol-1-0.05 mol96 gmol-1-0.04 mol18 gmol-118 gmol-1=0.02 mol,故该硫酸铁铵的化学式为Fe2(SO4)32(NH4)2SO42H2O。
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