高2022届高2019级高一化学新教材必修1人教版学案3-2-2

一、选择题(每小题4分,共48分,每小题只有一个正确选项)
1.为了检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度,现将w 1 g 样品加热,其质量变为w 2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( A )
A.84w 2－53w 131w 1×100%
B.84(w 1－w 2)31w 1
×100% C.73w 2－42w 131w 1×100% D.115w 2－84w 131w 1
×100% 【试题解析】:样品加热发生的反应为
2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2
↑ Δm 168 106 62
m (NaHCO 3) (w 1－w 2)g
故样品中NaHCO 3质量为168(w 1－w 2)62
g,样品中Na 2CO 3质量为w 1 g －168(w 1－w 2)62g,其质量分数为m (Na 2CO 3)m (样品)
＝w 1 g －168(w 1－w 2)62g w 1 g ×100%＝84w 2－53w 131w 1
×100%。

2.一定质量的碳和8 g 氧气在密闭容器中于高温下反应,恢复到原来的温度,测得容器内的压强变为原来的 1.4倍,则参加反应的碳的质量为( B )
A.2.4 g
B.4.2 g
C.6 g
D.无法确定
【试题解析】:由化学方程式：C ＋O 2=====高温CO 2和2C ＋O 2
=====高温2CO 可知,当产物全部是CO 2时,气体的物质的量不变,温度和体积不变时,气体的压强不变；当产物全部是CO 时,气体的物质的量增大1倍,温度和体积不变时,压强增大1倍,现在气体压强变为原来的1.4倍,
故产物既有CO 2,又有CO 。

n (O 2)＝8 g 32 g·mol －1
＝0.25 mol,由阿伏加德罗定律可知,气体压强变为原来的 1.4倍,气体的物质的量变为原来的
1.4倍,即Δn (气体)＝0.25 mol ×(1.4－1)＝0.1 mol 。

2C ＋ O 2=====
高温2CO Δn (气体) 2 mol 1 mol 1 mol
0.2 mol 0.1 mol 0.1 mol
则生成CO 消耗0.1 mol O 2,生成CO 2消耗0.15 mol O 2。

C ＋ O 2=====高温CO 2
0.15 mol 0.15 mol
故n (C)＝0.2 mol ＋0.15 mol ＝0.35 mol,m (C)＝0.35 mol ×12 g·mol －1＝4.2 g 。

3.在O 2中燃烧0.22 g 由硫元素和铁元素组成的化合物,使其中的硫元素全部转化为SO 2,将这些SO 2全部转化为SO 3,生成的SO 3完全被H 2O 吸收,所得的H 2SO 4可用10.0 mL 0.50 mol·L －1的NaOH 溶液完全中和,则原化合物中硫元素的质量分数约为( B )
A.45%
B.36%
C.20%
D.40%
【试题解析】:本题可用关系式法来求解,由S ～SO 2～SO 3～
H 2SO 4～2NaOH 得：n (S)＝12n (NaOH)＝12
×(10.0×10－3)L ×0.50 mol·L －1＝0.002 5 mol,w (S)＝0.002 5 mol ×32 g·mol －10.22 g
×100%≈36%。

4.现有一块铝铁合金,为测定其中铝的含量,做如下实验：切一小块合金,将其溶于盐酸,然后加入足量的氢氧化钠溶液,待溶液中的沉淀全部变成红褐色时,过滤沉淀物并在空气中灼烧,最后所得红棕色粉末的质量恰好跟原来的合金试样质量相等。

则合金中铝的质量分数为( B )
A.25%
B.30%
C.46%
D.70%
【试题解析】:铁、铝两种元素在整个化学变化过程中的转化形式
如图所示：
合金⎩⎨⎧ Al Fe ――→盐酸⎩⎪⎨⎪⎧ Al 3＋Fe 2＋――→过量NaOH 溶液――→O 2＋H 2O Fe(OH)3――→
灼烧Fe 2O 3
根据上图知,最后得到的红棕色粉末为氧化铁,根据题意知反应前合金的质量等于最后得到的Fe 2O 3的质量,因铁元素在各步反应中完全转化,即铁元素的质量守恒,则合金中铝的质量等于Fe 2O 3中氧元素
的质量,所以合金中铝的质量分数为铝的质量合金的质量
×100%＝氧化铁中氧元素的质量氧化铁的质量
×100%＝3×16 g 160 g ×100%＝30%。

5.R 2O n －8在一定条件下可以把Mn 2＋氧化成MnO －4,若反应中R 2O n －8
变为RO 2－4,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,则n
值为( B )
A.1
B.2
C.3
D.4
【试题解析】:根据得失电子守恒,2 mol Mn 2＋→2 mol MnO －4,失10
mol e －,所以每1 mol R 2O n －8→2 mol RO 2－4得2 mol e －,故可知R 2O n －8中
R 的化合价为＋7价。

因此n ＝2。

6.向100 mL 1 mol·L －1的NaOH 溶液中通入一定量的SO 2后,将所得的溶液蒸干得到5.8 g 固体物质,则该固体的成分是( D )
A.Na 2SO 3
B.NaHSO 3
C.Na 2SO 3、NaHSO 3
D.Na 2SO 3、NaOH
【试题解析】:本题中反应后得到的物质只可能有Na 2SO 3、NaHSO 3、Na 2SO 3＋NaHSO 3、Na 2SO 3＋NaOH 四种情况,其中只有Na 2SO 3或只有NaHSO 3时计算比较简单,故可先分别假设所得固体中只有Na 2SO 3或NaHSO 3。

假设所得固体全部是Na 2SO 3,则由钠原子守恒知可得到0.05 mol Na 2SO 3,质量为6.3 g ；同理可求出当固体全部为NaHSO 3时的质量为10.4 g,因计算出的两个数据均大于所得到的固体质量,故说明固体物质中有一部分NaOH 没有转化为相应的盐。

7.在化合物X2Y和YZ2中Y的质量分数分别是40%和50%,则在化合物X2YZ3中Y的质量分数约为(B)
A.20%
B.25%
C.30%
D.35%
【试题解析】:假设X2Y中X的相对原子质量为30,Y的相对原子质量为40,则YZ2中Z的相对原子质量为20,故在化合物X2YZ3中Y
的质量分数约为
40
30×2＋40＋20×3
×100%＝25%。

8.将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应,将反应后的溶液稀释、定容为500 mL。

下列说法中正确的是(D)
A.反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 L
B.参加反应的水的质量与加入Al的质量相等
C.所得溶液中Na＋和Al3＋的物质的量之比为2∶1
D.所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为1∶1
【试题解析】:Na与Al两种金属加入足量水中,首先发生Na与水的反应,然后发生Al与生成的NaOH的反应。

根据反应的化学方程式可得：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g36 g 2 mol 1 mol
4.6 g 3.6 g 0.2 mol 0.1 mol
金属铝与生成的NaOH反应时,NaOH过量,故按照Al的量进行计算：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54 g 2 mol36 g 2 mol 3 mol
2.7 g 0.1 mol 1.8 g0.1 mol0.15 mol
反应共生成了(0.1＋0.15)mol＝0.25 mol H2,在标准状况下的体积为5.6 L,A错误,参加反应的水的质量为(3.6＋1.8)g＝5.4 g,与加入铝的质量不相等,B错误；Al与NaOH反应并没有生成Al3＋,C错误；所得溶液的溶质为0.1 mol NaOH与0.1 mol NaAlO2,故阴、阳离子的物质的量之比为1∶1,D正确。

9.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是(C)
A.1∶2∶3
B.6∶3∶2
C.3∶1∶1
D.1∶1∶1
【试题解析】:Mg、Al投入盐酸中,由于金属过量,以盐酸的量为准进行计算,产生H2的物质的量为0.05 mol,Na不仅与酸反应还可与水反应,以钠的物质的量为准进行计算,产生H2的物质的量为0.15 mol,故正确答案为C。

10.分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、CaCl2、AlCl3溶液中的Cl－,消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述溶液的体积比为(C)
A.6∶3∶2
B.1∶1∶1
C.9∶3∶1
D.3∶2∶1
【试题解析】:由题意知KCl、CaCl2、AlCl3溶液消耗AgNO3溶液的物质的量之比为3∶2∶1,再由Ag＋＋Cl－===AgCl↓知KCl、CaCl2、AlCl3溶液中Cl－的物质的量之比为3∶2∶1,故
n(KCl)∶n(CaCl2)∶n(AlCl3)＝3∶2
2∶
1
3＝9∶3∶1,物质的量之比等于
体积之比。

11.一定条件下,当溶液中XO－4与H2O2分子个数比恰好为2∶5时,溶液中XO－4离子被还原为较低价态,则X元素的化合价变为(A)
A.＋2
B.＋3
C.＋4
D.＋5
【试题解析】:H2O2恰好将XO－4还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由－1价升高为0价,则X的化合价降低,设元素X在还原产物中的化合价为x,由电子守恒可知,2×(7－x)＝5×2×(1－0),x＝2。

12.某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO－与ClO－3的物质的量浓度之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为(B)
A.1∶3
B.4∶3
C.2∶1
D.3∶1
【试题解析】:本题考查氧化还原反应的简单计算。

x Cl→KCl降x×1
11 Cl→KClO 升11×1
1 Cl→KClO3升1×5
关系式：x×1＝11×1＋1×5,得x＝16,则被还原和被氧化的氯元素的物质的量之比是16∶(1＋11)＝4∶3。

二、非选择题(共52分)
13.(20分)金属锡的纯度可通过下述方法分析,将试样溶于盐酸,反应方程式为Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑,再加入过量三氯化铁溶液发生如下反应：SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2,最后用已知浓度的重铬酸钾溶液滴定生成的亚铁离子,反应方程式为6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl===6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。

现有金属试样0.631 g,经过上述各步反应后共用去0.100 mol·L－1的重铬酸钾溶液16.0 mL,求试样中锡的质量分数(假定杂质不参加反应)。

解：关系式：3Sn～3SnCl2～6FeCl2～K2Cr2O7,
则Sn的质量分数：
0.100 mol·L－1×0.016 L×3×119 g·mol－1
0.613 g×100%≈93.2%。

14.(32分)合金中各成分的含量直接影响合金的性能,某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%),设计如图装置进行实验。

[问题探究]
(1)如何检验该装置的气密性：安装好装置并在量气管内加水,向上(下)移动水准管,静置片刻。

若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置气密性良好(合理即可)。

(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2OH－＋2Al＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。

(3)讨论：量气管读数时应注意的问题(可不填满,也可另外设空)
①眼睛必须与量气管内凹液面最低点相平；
②量气管两端液面必须相平；
③仪器内气体必须恢复至室温。

(4)讨论：如果反应结束后接着读数,对测量结果有何影响？
没有冷却到室温,所测的气体体积偏大。

(5)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与a g合金粉末(固体M)充分反应,待反应停止后,进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况)。

若量气管最大量程为50 mL,则固体M中铝的质量(m Al)范围为0<m Al<0.04_g。

(6)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸,则反应停止后量气管内气体体积>(填“>”“<”或“＝”)V mL。

(7)若a＝38 mg,V＝44.8 mL(标准状况),请通过计算说明该合金是否符合国家标准(不写计算过程)符合(填“符合”或“不符合”)。

【试题解析】:(1)要检验整个装置的气密性,则必须一端要封闭,一端用水柱密封,利用压强差来检验,本装置可以采用在量气管内加水,向上(下)移动水准管,静置片刻,若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差,说明装置气密性良好。

(2)氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠和氢气：2OH－＋2Al＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。

(3)量气管读数时应注意：①眼睛必须与量气管内凹液面最低点相平；②量气管两端液面必须相平；③仪器内气体必须恢复至室温。

(4)如果反应结束后接着读数,气体还没有冷却到室温,所测的气体
体积偏大。

(5)量气管最大量程为50 mL,则产生氢气的最大体积为50 mL,所
以氢气的最大物质的量为
0.05 L
22.4 L/mol＝
0.05
22.4mol,根据电子转移守恒可
知3n(Al)＝2n(H2)＝0.05
22.4mol×2,故铝的最大质量为
1
3×
0.05
22.4
mol×2×27 g/mol≈0.04 g,所以金属铝的质量范围为0<m Al<0.04 g。

(6)Mg、Al都与盐酸反应生成氢气,改用盐酸生成氢气的体积增大。

(7)44.8 mL氢气的物质的量为
0.044 8 L
22.4 L/mol＝0.002 mol,根据电子转
移守恒可知3n(Al)＝2n(H2)＝0.002 mol×2＝0.004 mol,所以合金中铝
的质量为1
3×0.004 mol×27 g/mol＝0.036 g,合金中Al的质量分数为0.036 g
0.038 g×100%≈94.74%>78%,故该合金符合标准。