1选择题
下列说法中正确的是
- A. 1mol H₂O中含有的原子数为NA
- B. 标准状况下,22.4L CCl₄所含的分子数为NA
- C. 1L 1mol/L NaCl溶液中含有的Na⁺数为NA
- D. 1mol Fe与足量稀盐酸反应,转移的电子数为3NA
答案:C
解析:A. 1mol H₂O含有3mol原子,即3NA个原子,A错误。B. 标准状况下,CCl₄是液体,不能使用气体摩尔体积进行计算,B错误。C. 1L 1mol/L NaCl溶液中,n(NaCl)=1mol,NaCl完全电离,故n(Na⁺)=1mol,即NA个,C正确。D. Fe与稀盐酸反应生成FeCl₂,1mol Fe反应转移2mol电子,即2NA,D错误。故选C。
2选择题
下列离子方程式书写正确的是
- A. 铁与稀硫酸反应:2Fe + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂↑
- B. 碳酸钙与盐酸反应:CO₃²⁻ + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑
- C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba²⁺ + OH⁻ + H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + H₂O
- D. 氯化铁溶液与铜反应:2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺
答案:D
解析:A. 铁与稀硫酸反应生成Fe²⁺,不是Fe³⁺,正确离子方程式为:Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑,A错误。B. 碳酸钙是难溶物,不能拆成离子形式,应写化学式,B错误。C. 氢氧化钡与稀硫酸反应的离子方程式应为:Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O,C选项中H⁺和OH⁻的化学计量数不匹配,C错误。D. 氯化铁溶液与铜发生氧化还原反应,离子方程式书写正确,D正确。故选D。
3选择题
下列反应中,属于氧化还原反应的是
- A. CaO + H₂O = Ca(OH)₂
- B. 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
- C. CaCO₃ =高温= CaO + CO₂↑
- D. NaOH + HCl = NaCl + H₂O
答案:B
解析:判断反应是否为氧化还原反应的依据是反应前后元素化合价是否发生变化。A. 反应前后各元素化合价均未变化,是非氧化还原反应。B. Na元素化合价由0价升高至+1价,H元素化合价由+1价降低至0价,有化合价变化,是氧化还原反应。C. 反应前后各元素化合价均未变化,是非氧化还原反应。D. 反应前后各元素化合价均未变化,是非氧化还原反应。故选B。
4选择题
下列关于金属钠及其化合物的说法正确的是
- A. 钠着火时,应立即用水扑灭
- B. 将一小块钠投入CuSO₄溶液中,可观察到有红色固体析出
- C. Na₂O和Na₂O₂都能与水反应生成NaOH,因此两者都是碱性氧化物
- D. Na₂CO₃和NaHCO₃均可与盐酸反应,但NaHCO₃与盐酸反应更剧烈
答案:D
解析:A. 钠能与水剧烈反应生成氢气,用水扑灭钠火会加剧燃烧甚至爆炸,应用沙土覆盖,A错误。B. 钠投入CuSO₄溶液中,先与水反应生成NaOH和H₂,NaOH再与CuSO₄反应生成Cu(OH)₂蓝色沉淀,不会直接置换出铜,B错误。C. Na₂O₂与水反应除了生成NaOH,还生成O₂,不符合碱性氧化物只生成盐和水的定义,Na₂O₂是过氧化物,C错误。D. NaHCO₃与盐酸反应比Na₂CO₃更剧烈,D正确。故选D。
5选择题
用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
- A. 常温常压下,11.2L Cl₂含有的分子数为0.5NA
- B. 标准状况下,22.4L H₂O含有的分子数为NA
- C. 1mol Fe与足量稀HNO₃反应,转移的电子数为2NA
- D. 1L 0.1mol/L Na₂SO₄溶液中,Na⁺的数目为0.2NA
答案:D
解析:A. 常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L/mol,11.2L Cl₂的物质的量不是0.5mol,A错误。B. 标准状况下,H₂O是液体,不能使用气体摩尔体积计算,B错误。C. Fe与足量稀HNO₃反应生成Fe(NO₃)₃,1mol Fe反应转移3mol电子,即3NA,C错误。D. 1L 0.1mol/L Na₂SO₄溶液中,n(Na₂SO₄)=0.1mol,则n(Na⁺)=0.2mol,即0.2NA,D正确。故选D。
6填空题
在反应 MnO₂ + 4HCl(浓) =△= MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O 中,
(1) 该反应的氧化剂是________,还原剂是________。
(2) 用双线桥法标出电子转移的方向和数目:________。
(3) 若生成标准状况下2.24L Cl₂,则消耗的HCl的物质的量为________mol。
答案:(1) MnO₂;HCl
(2) (Mn元素化合价从+4降低到+2,得到2个电子;Cl元素化合价从-1升高到0,失去1个电子,但有两个Cl原子参与氧化,共失去2个电子。双线桥表示为:从MnO₂中的Mn指向MnCl₂中的Mn,标注“得到2e⁻”;从HCl中的Cl指向Cl₂中的Cl,标注“失去2×e⁻”。)
(3) 0.4
解析:(1) MnO₂中Mn元素化合价降低,是氧化剂;HCl中部分Cl元素化合价升高,是还原剂。(2) 电子转移方向和数目如答案所示。(3) n(Cl₂)=2.24L / 22.4L/mol = 0.1mol。根据化学方程式,生成1mol Cl₂消耗4mol HCl,但其中只有2mol HCl作还原剂(化合价升高),另外2mol HCl提供Cl⁻和H⁺。题目问“消耗的HCl”,应指所有参与反应的HCl,故消耗HCl的物质的量为0.1mol × 4 = 0.4mol。易错点:学生可能误认为只有化合价升高的HCl才被消耗,从而得出0.2mol的错误答案。
7解答题
实验室用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,并验证其性质。回答下列问题:
(1) 写出制备氯气的化学方程式,并用单线桥法标明电子转移方向和数目。
(2) 将生成的氯气通入紫色石蕊溶液中,观察到的现象是________,原因是________。
(3) 氯气有毒,实验室常用NaOH溶液进行尾气处理,写出反应的离子方程式。
答案:(1) MnO₂ + 4HCl(浓) =△= MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O。单线桥表示:从HCl中的Cl指向MnO₂中的Mn,标注“2e⁻”。(2) 现象:溶液先变红后褪色。原因:Cl₂与水反应生成HCl和HClO,HCl使溶液显酸性而变红,HClO具有强氧化性(漂白性)使溶液褪色。(3) Cl₂ + 2OH⁻ = Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O
解析:(1) 考查氧化还原反应方程式及电子转移表示。单线桥从还原剂(HCl)指向氧化剂(MnO₂),桥上标明转移电子总数。(2) 考查氯水的性质。氯水中含有H⁺和HClO,因此兼具酸性和漂白性。(3) 考查氯气与碱的反应及离子方程式的书写。易错点:离子方程式中Cl₂不能拆,生成物中Cl⁻和ClO⁻的化学计量数应相等。
8计算题
将一定质量的镁铝合金投入100mL 2mol/L的盐酸中,合金完全溶解,收集到标准状况下的气体2.24L。向反应后的溶液中逐滴加入4mol/L NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。
(1) 计算合金中镁和铝的物质的量之比。
(2) 计算图像中V₂的值。(写出计算过程)
答案:(1) n(Mg):n(Al)=1:1
(2) V₂=100mL
计算过程:
(1) 设合金中Mg、Al的物质的量分别为x、y。
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
x 2x x
2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑
y 3y 1.5y
生成H₂的总物质的量:n(H₂)=2.24L / 22.4L/mol = 0.1mol
所以 x + 1.5y = 0.1 ①
消耗HCl的总物质的量:2x + 3y
原盐酸中n(HCl)=0.1L × 2mol/L = 0.2mol
所以 2x + 3y = 0.2 ②
联立①②解得:x=0.05mol,y=0.05mol
故 n(Mg):n(Al)=0.05:0.05=1:1
(2) 加入NaOH溶液的体积为V₁ mL时,沉淀量达到最大,此时溶液中的溶质只有NaCl。根据Cl⁻守恒,n(NaCl)=n(Cl⁻)=0.2mol。根据Na⁺守恒,n(NaOH)=n(NaCl)=0.2mol。所以V₁ = 0.2mol / 4mol/L = 0.05L = 50mL。
继续加入NaOH溶液,Al(OH)₃沉淀溶解:Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O。沉淀完全溶解时,消耗的NaOH的物质的量等于Al的物质的量,即0.05mol。所以从V₁到V₂,加入NaOH溶液的体积为0.05mol / 4mol/L = 0.0125L = 12.5mL。因此V₂ = V₁ + 12.5mL = 62.5mL。
注:原题干描述中“生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示”暗示了图像,此处根据计算过程推断V₂应为沉淀完全溶解时的体积。但根据常见题型,若图像中沉淀量从最大到完全溶解,V₂应为使Al(OH)₃完全溶解后对应的总体积。此处计算过程显示,从开始到沉淀最大消耗NaOH 50mL,从沉淀最大到完全溶解消耗NaOH 12.5mL,故V₂=62.5mL。然而,部分题目中V₂可能指使沉淀完全溶解所需的NaOH总体积,即50+12.5=62.5mL。若题目图像横坐标为NaOH体积,则V₂=62.5mL。但根据常见高考题图像,V₂通常为沉淀完全消失时的体积点,此处答案按62.5mL给出。但结合原题干“计算图像中V₂的值”,且未提供具体图像,根据常规理解,V₂应为沉淀完全溶解时对应的NaOH溶液体积,即62.5mL。然而,原题干可能隐含图像信息,此处按标准计算给出V₂=62.5mL。
解析:本题考查镁铝混合物与酸、碱反应的综合计算,涉及化学方程式计算、离子守恒、图像分析。易错点:①计算合金物质的量时,忽略Al与盐酸反应生成H₂的化学计量关系(2Al~3H₂)。②分析NaOH溶液与反应后溶液反应时,未理清反应顺序:先与过量酸反应(本题酸恰好完全反应),再与Mg²⁺、Al³⁺反应生成沉淀,最后Al(OH)₃沉淀溶解。③计算V₂时,可能误将V₁当作最终体积,或忽略Al(OH)₃溶解消耗的NaOH。