2023_2024学年新教材高中化学第二章海水中的重要元素__钠和氯质量评估新人教版必修第一册 试卷

第二章  海水中的重要元素——钠和氯

(时间:75分钟　满分:100分)

可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16Na-23　Al-27　S-32　Cl-35.5　Ca-40　Mn-55　Cu-64

一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.下列关于钠的叙述中,正确的是                        (　　)

A.钠是银白色金属,硬度很大

B.加热时,金属钠剧烈燃烧,产生黄色火焰,生成过氧化钠

C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠

D.金属钠的熔点很高

解析:钠是银白色金属,质软,A项错误;钠燃烧时火焰为黄色,生成过氧化钠,过氧化钠是淡黄色的固体,B项正确,C项错误;钠的熔点较低,不到100 ℃,D项错误。

答案:B

2.下列对Na2O和Na2O2的叙述中正确的是                 (　　)

A.都是白色固体

B.都是强氧化剂

C.与酸反应的生成物都是盐和水

D.都能与水反应形成强碱溶液

解析:Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,A项错误;过氧化钠是强氧化剂,而氧化钠不是强氧化剂,B项错误;Na2O2能与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气,氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,C项错误; Na2O+H2O2NaOH,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,D项正确。

答案:D

3.实验室制取的氯气往往含有水蒸气和HCl气体,若想得到纯净干燥的氯气,下列除杂试剂及顺序正确的是                   (　　)

A.浓硫酸　氢氧化钠溶液

B.氢氧化钠溶液　浓硫酸

C.蒸馏水　浓硫酸

D.饱和食盐水　浓硫酸

解析:氯气能与氢氧化钠反应,所以不能用氢氧化钠溶液除氯气中的氯化氢,氯气在饱和食盐水中的溶解度小,可用饱和食盐水除去氯化氢杂质;因为饱和食盐水中有水,所以先用饱和食盐水除氯化氢,再用浓硫酸吸收水蒸气。

答案:D

4.鉴别固体Na2CO3和NaHCO3比较好的方法是            (　　)

A.分别与同浓度的稀盐酸反应

B.分别加入NaOH溶液

C.分别加入石灰水

D.溶于水,比较其溶解性

解析:两者与盐酸反应生成气体的快慢不同,可鉴别;碳酸氢钠与NaOH反应无明显现象,碳酸钠与NaOH不反应,不能鉴别;两者均与石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别;两者均溶于水,利用溶解性鉴别不是好方法。

答案:A

5.水处理包括水的净化、杀菌消毒、蒸馏等。其中常见的杀菌消毒剂包括氯气、臭氧、漂白粉、活性炭等。游泳场馆往往用臭氧、活性炭对游泳池进行消毒和净化。下列说法中正确的是           (　　)

A.臭氧、活性炭处理水的原理相同

B.氯气是一种常用的消毒剂,用氯气消毒的水也可以用于配制各种化学试剂

C.氯气具有强氧化性,所以氯气也具有很强的漂白性

D.漂白粉长期露置在空气中会失效

解析:臭氧具有氧化性,活性炭具有吸附性,两者处理水的原理不同,A项错误;用氯气消毒的水中含有氯气、H+、Cl-等多种粒子,如配制硝酸银溶液时会导致试剂变质,B项错误;氯气具有强氧化性,但是不能说氯气具有漂白性,C项错误;漂白粉的主要成分为次氯酸钙,可与空气中二氧化碳反应生成不稳定的次氯酸,易变质,D项正确。

答案:D

6.(2022·广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是                                        (　　)

A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CHC+2H2O

B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O

C.过氧化物转化为碱:2+2H2O4OH-+O2↑

D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+

解析:A项,少量的氢氧化钠可以与碳酸反应生成碳酸氢钠,碱转化为酸式盐可以实现,离子方程式为OH-+H2CO3HC+H2O,错误;B项,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,碱转化为两种盐可以实现,离子方程式为2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O,正确;C项,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化物转化为碱可以实现,离子方程式为Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑,错误;D项,硅酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和硅酸,盐转化为另一种盐可以实现,离子方程式为Si+2H+H2SiO3↓,错误。

答案:B

7.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                                             (　　)

解析:B项,溶于水,并滴入酚酞溶液,溶液先变红后褪色,陈述Ⅰ错,陈述Ⅱ正确;C项,高压钠灯发黄光是物理变化,与金属钠具有还原性没有因果关系;D项,陈述Ⅰ和Ⅱ有因果关系。

答案:A

8.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论中错误的是                                          (　　)

A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2

B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-

C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+

D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO

解析:Cl2为黄绿色,氯水中溶有Cl2分子,显浅黄绿色,A项正确;与AgNO3反应产生白色沉淀,且不溶于HNO3,说明氯水中含有Cl-,B项正确;氯水显酸性,加入NaHCO3,H+与HC 反应会产生CO2气体,C项正确;氯水中的Cl2和HClO均具有强氧化性,可以氧化Fe2+生成Fe3+,使溶液显棕黄色,D项错误。

答案:D

9.在研究金属钠与水反应的实验中,下列根据实验现象得出的结论中错误的是                                             (　　)

A.将一小块Na投入水中,钠浮于水面,说明钠的密度比水的密度小

B.将一小块Na投入滴有酚酞溶液的水中,溶液变红,说明反应生成了碱性物质

C.将一小块Na投入CuSO4溶液中,生成蓝色沉淀,说明Na不如Cu

活泼

D.点燃Na与肥皂水反应产生的气泡,有尖锐爆鸣声,说明有H2生成

解析:将一小块Na投入CuSO4溶液中,Na首先与水反应生成氢氧化钠和氢气,然后氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,得不到铜,钠比铜活泼,C项错误。

答案:C

10.如图所示,若关闭 Ⅰ 处的弹簧夹,打开 Ⅱ 处的弹簧夹,让潮湿的氯气经过甲瓶后通入乙瓶,布条不褪色;若关闭 Ⅱ 处的弹簧夹,打开 Ⅰ 处的弹簧夹,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂不可能是                                                  (　　)

A.浓硫酸　　　　　  　B.NaCl溶液

C.Ba(OH)2溶液        D.NaOH溶液

解析:由题意可知,关闭Ⅰ处的弹簧夹,打开Ⅱ处的弹簧夹时,潮湿的Cl2通过甲瓶进入乙瓶,未润湿的红色布条不褪色,说明甲中盛有浓硫酸吸收了H2O(g)或盛有的碱液吸收了氯气。

答案:B

11.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,则C的以下性质中错误的是                                  (　　)

A.水溶液呈碱性

B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀

C.与足量盐酸反应放出气体

D.受热易分解

解析:A是金属,B是淡黄色的金属氧化物,则B为Na2O2,依次可推知A为Na,C为Na2CO3,D为NaOH。Na2CO3溶液呈碱性,A项正确;Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,B项正确;Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,C项正确;Na2CO3性质稳定,受热不分解,D项错误。

答案:D

12.(2023·辽宁,改编)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为:S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是                                    (　　)

A.11.2 L CO2含原子数为1.5NA 

B.每生成2.8 g N2转移电子数目为NA

C.0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA 

D.1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含K+数目为0.1NA

解析:1个CO2分子含有3个原子,题中没有说明是标况条件下,气体摩尔体积未知,无法计算原子数,A项错误;由方程式可知,每生成1 mol N2转移12 mol电子,2.8 g N2的物质的量n==mol=0.1 mol,则0.1 mol N2转移的电子数为1.2 NA,B项错误;0.1 mol KNO3晶体中含有的离子为K+、N,则含有的离子数目为0.2 NA,C项正确;1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含K+数目为0.2 NA,D项错误。

答案:C

13.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中不正确的是 (　　)

A.标准状况下,22.4 L氢气和氧气的混合气体,所含分子数为NA

B.0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为 NA

C.常温常压下,1 mol氨含有的原子数为4NA

D.1 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中Cl-的数目为3NA

解析:标准状况下,22.4 L氢气和氧气的混合气体的物质的量为1 mol,所含分子数为NA,故A项正确;0.5 mol·L-1的MgCl2溶液,缺少溶液的体积,无法计算Cl-个数,故B项错误;氨的化学式为NH3,1 mol氨含有的原子数为4NA,故C项正确;1 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中FeCl3的物质的量n=c·V=1 L×1 mol·L-1=1 mol,故Cl-的物质的量为3 mol,数目为3NA,故D项正确。

答案:B

14.标准状况下,m g A气体和n g B气体的分子数相同。下列说法中错误的是                                               (　　)

A.同温同压下,同体积的气体A和气体B的质量比为 m∶n

B.25 ℃时,1 kg气体A和1 kg气体B的分子数之比为 n∶m

C.同温同压下,气体A和气体B的密度之比为n∶m

D.标准状况下,等质量的气体A和气体B的体积之比为n∶m

解析:标准状况下,m g气体A与n g 气体B的分子数相等,则气体A与气体B的摩尔质量之比为m∶n。同温同压下,同体积的气体质量之比等于摩尔质量之比,所以同体积的气体A和气体B的质量比为m∶n,故A项正确;相同质量,气体的分子数与其摩尔质量成反比,所以1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为n∶m,故B项正确;同温同压下,气体A与气体B的密度之比等于摩尔质量之比,所以气体A与气体B的密度之比为m∶n,故C项错误;同温同压下,相同质量的气体的体积与摩尔质量成反比,所以标准状况下,等质量的A与B的体积比为

n∶m,故D项正确。

答案:C

15.若20 g密度为ρ g·cm-3的硝酸钙溶液中含1 g Ca2+,则N的物质的量浓度是                                         (　　)

A. mol·L-1           B. mol·L-1

C.2.5ρ mol·L-1           D.1.25ρ mol·L-1

解析:由Ca(NO3)2的组成可知,N的浓度应为Ca2+的浓度的2倍,所以先求Ca2+的浓度:

c(Ca2+)==1.25 ρ mol·L-1,c(N)=1.25 ρ mol·L-1×2=2.5 ρ mol·L-1。

答案:C

16.下列说法中正确的是                                 (　　)

A.2.3 g Na投入97.7 g水中形成的溶液的溶质质量分数为2.3%

B.25 g CuSO4·5H2O溶于75 g水之后,溶质的质量分数为16%

C.Na2O2溶于水后溶质为Na2O2

D.6.2 g Na2O溶于水后溶质仍为6.2 g

解析:Na投入H2O中,Na与H2O发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,形成的溶液中的溶质为NaOH,ω(NaOH)=×100%,不等于2.3%,A项不正确;25 g CuSO4·5H2O含有CuSO4的质量为25g××100%=16 g,ω(CuSO4)=×100%=16%,B项正确;Na2O2溶于水且与水反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,溶质为NaOH,C项不正确;Na2O溶于水生成NaOH,反应为Na2O+H2O2NaOH,所以溶质的质量不是6.2 g,D项不正确。

答案:B

二、非选择题:共56分。

17.(12分)常温下,A是双原子气态单质,其密度为3.17 g·L-1(标准状况下),B、C、D都是含A中元素的化合物,转化关系如图所示。

(1)分别写出A、B的化学式:A　　　　,B　　　　。 

(2)写出下列反应的化学方程式。

A与NaOH溶液反应:　                                   ; 

D→A:　                                          。 

(3)A通入紫色石蕊溶液中的现象为　                   。 

解析:气体A的摩尔质量为3.17 g·L-1×22.4 L·mol-1≈71 g·mol-1,且A是双原子气态单质,由此推断A为Cl2,结合图中物质间的转化关系,进一步推断出B为HClO,C为NaCl,D为HCl,其中A(Cl2)与NaOH溶液发生反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,D→A的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。

答案: (1)Cl2　HClO

(2)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O

4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O

(3)溶液先变红后褪色

18.(14分)某同学帮助水质检测站配制 480 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液以备使用。

(1)该同学应选择　　　　mL的容量瓶。 

(2)其操作步骤如乙图所示,则甲图操作应在乙图中的　　　　(填字母)之间。 

甲                             乙

A.②与③          B.①与②　　　　　C.③与④

(3)该同学应称取NaOH固体　　　　g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在附表中选取所需的砝码大小　　　　(填字母),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项　　　　(填字母)。 

附表　砝码规格

A              B             C

解析:(1)选择容量瓶时,容量瓶的容积应与所配溶液的体积相同或近而大的。本题应选择500 mL的容量瓶。(2)甲图操作是洗涤烧杯内壁和玻璃棒,并将洗涤液转移至容量瓶中,因此应放在③与④之间。(3)m(NaOH)=0.5 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g。称量时,应添加20 g和10 g砝码,并移动游码至3.1 g。

答案:(1)500　(2)C　(3)10.0　c、d　C

19.(14分)实验室制取Cl2及性质的验证实验组合装置如下图所示,请回答下列问题。

(1)A中发生反应的离子方程式为　                       , 

若产生的氯气(标准状况下)为5.6 L,参加反应的二氧化锰的质量

为g。 

(2)装置D采用向上排空气法收集氯气的原因是 　　　　　　　。 

(3)能证明干燥的氯气没有漂白性的现象是 　　　　　　　　。 

(4)B的作用是　　　　　　　　　　,G中发生反应的化学方程式为　                                。 

解析:(1)A中生成氯气的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O。

设参加反应的二氧化锰的质量为m。

4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O

　　　　 87 g　　　　 22.4 L

　　　　 m　　　　　 5.6 L

则=,解得m=21.75 g。

(2)由于氯气的密度比空气的密度大,故采用向上排空气法收集。

(3)E中红色布条不褪色能证明干燥的氯气没有漂白性。

(4)浓盐酸易挥发,制取的氯气中含有HCl,需要用饱和NaCl溶液除去;氯气有毒,需要用氢氧化钠溶液吸收,发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。

答案:(1)4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O    21.75

(2)氯气的密度比空气的密度大

(3)E中红色布条不褪色

(4)除去HCl气体　Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O

20.(16分)下图是两个实验装置。(铁架台等辅助仪器略去未画)

回答下列问题:

(1)实验甲中,在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是　　　　(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)烧杯,该烧杯中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　,通过实验甲可比较出　　　　　(选填“Na2CO3”或“NaHCO3”)更稳定。 

(2)实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应,观察到的实验现象是包有Na2O2的棉花着火燃烧。写出Na2O2与CO2反应的化学方程式:　                            , 棉花能着火燃烧说明该反应的特点是　                。 

(3)取10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热,将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收,测得生成沉淀4.0 g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为　　　　。 

解析: (1)NaHCO3受热易分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,产生的CO2使澄清石灰水变浑浊;而Na2CO3稳定,受热不分解。

(2)Na2O2与CO2反应产生O2,并放出大量的热:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,能够使棉花着火燃烧。

(3)反应中NaHCO3与CaCO3存在如下关系:

2NaHCO3　　~　　CaCO3

168　　　　　　   100

m(NaHCO3)　　　  4.0 g

=,解得m(NaHCO3)=6.72 g,

则m(Na2CO3)=10.0 g-6.72 g=3.28 g,

原混合物中碳酸钠的质量分数为×100%=32.8%。

答案:(1)Ⅱ　Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O

Na2CO3

(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2　放出大量的热

(3)32.8%