1、学生用书正文答案与解析学生用书正文答案与解析 第一单元认识化学科学 第 1 节钠及其重要化合物 考点一钠的主要性质及其应用、碱金属元素 必备知识自主预诊 1.低于软 2.(1)4Na+O22Na2O2Na+O2Na2O2 2Na+Cl22NaCl(2)2Na+2H2O2Na+2OH-+H2小低放热气体碱 性物质(NaOH) 3.(1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2(2)煤油(3)4Na+TiCl44NaCl+Ti 4.(1)增大增强银白较小较小较低较强增大大降低氢氧化物剧 烈增强(2)NaHH2O 5.(3)黄色紫色蓝色钴玻璃 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6) 2.答
2、案 解析 钠在溶液中与水发生反应 2Na+2H2O2NaOH+H2。中还会发生反应 Mg2+2OH-Mg(OH)2;中反应消耗水,溶液温度升高,Ca(OH)2的溶解度降低,析出 Ca(OH)2白色沉淀;中还会发生反应 Ca2+HCO3 -+OH- CaCO3+H2O或 Ca2+2HCO3 -+2OH- CaCO3+CO3 2-+2H2O;中生成的 Cu(OH)2是蓝色沉淀,不符合题意。 中反应消耗水,使溶液过饱和,从而析出 NaCl 晶体。中不会生成沉淀。 关键能力考向突破 典例 1 A因钠性质活泼,易与水、氧气反应,如果在实验室随意丢弃钠,可能会引起火灾, 实验完毕后剩余的金属钠可放回原试剂
3、瓶中,A正确;钠在空气中燃烧生成过氧化钠,钠 在常温下与氧气反应生成 Na2O,B错误;钠的金属性弱于钾,C 错误;观察钠的焰色不需要 透过蓝色钴玻璃,钾的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察,D错误。 对点演练 1 AA项,钠与水反应放热,放出的热量引发钠与硫的反应,所以水不是催化剂, 错误;B项,Na2S 水解使溶液显碱性,所以酚酞的水溶液可能变为红色,正确;C项,钠与硫反 应被引发后,不需要加热就能继续反应说明其为放热反应,正确;D项,Na2S 与 CuSO4溶液 反应生成 CuS黑色固体,正确。 典例 2 答案 (1)5A(2)(3)D(4)AB 解析 (2)同主族元素,从上至下原子半径逐渐增大
4、,错误;Na、Rb同主族,根据同主族元 素的性质递变规律知,Rb 的金属性比 Na强,故正确。 (3)由反应 RbH+H2ORbOH+H2可知,水中氢元素的化合价由+1 价降低为 0价,水 是氧化剂,而 RbH中氢元素的化合价由-1 价升高为 0价,RbH是还原剂,H-核外有两个电 子,D项正确。 (4)设该合金的平均摩尔质量为 M g mol-1,则根据电子得失守恒可得 50 g ?gmol-11= 22.4 L 22.4 Lmol-12,则 M=25,因 Ar(Rb)25,则另一种碱金属的相对原子质量应小于 25,可能为 Li 或 Na。 对点演练 2 C五彩缤纷的焰火是由于某些金属元素在
5、灼烧时能发出特征颜色,A错误; 碳酸钠可用于制造洗涤剂,因为碳酸钠溶液呈碱性,但碳酸钠不是碱而是盐,B 错误;用饱 和碳酸氢钠溶液制造灭火剂比用饱和碳酸钠溶液制造灭火剂的效果好,因为碳酸氢钠放 出二氧化碳的速率快,且相同质量时,碳酸氢钠释放的二氧化碳多,C 正确;钠钾合金能用 作原子反应堆的导热剂,是由于钠和钾形成的合金的熔点低,常温下呈液态,与失电子的 难易无关,D错误。 考点二钠的氧化物 必备知识自主预诊 1.白色固体淡黄色固体碱性氧化物-2价-1 价 不稳定(2Na2O+O22Na2O2)Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 Na2O+CO2Na2CO32Na
6、2O2+2CO22Na2CO3+O2Na2O+2HCl2NaCl+H2O 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8) 2.答案 (1)Na2O2+3H2SS+2NaHS+2H2O 先变红后退色,同时产生气泡(2)还原O2 3.答案 CH3COO-CO3 2- 解析 Na2O2与水反应生成 NaOH,OH-能与 HCO3 - 发生反应 HCO3 -+OH- CO3 2-+H2O,HCO 3 - 浓度减小,CO3 2-浓度增大;SO 3 2-具有还原性,能被 Na2O2氧化,SO 3 2-浓度 减小;CH3COO-浓度几乎不变。 关键能力考向突破 典例 1 答案 (1)
7、2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2(2)合理由于过氧化钠具有强氧化 性,SO2和 Na2O2反应时,能将+4 价的硫氧化为+6 价的硫,从而生成硫酸钠 (3)干燥 SO2 气体,防止水蒸气进入 C 装置与 Na2O2反应防止空气中的水蒸气和 CO2进入 C 装置与 Na2O2反应,同时吸收过量 SO2气体,便于检验氧气和防止污染空气(4)S2-、HCO3 - Na+、 CO3 2- 解析 (1)CO2和 Na2O2反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为 2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2。 (2)SO2有还原性,Na2O2有强氧化性,过氧化钠与 SO2反应时,能将+4 价的硫氧化为
8、 +6 价的硫,从而生成硫酸钠,所以判断合理。 (3)浓硫酸有吸水性,能吸收二氧化硫中的水分,防止水蒸气与过氧化钠反应而对实 验造成干扰;碱石灰是干燥剂,能吸收水分和 CO2,防止空气中的水蒸气和 CO2对实验造 成干扰;碱石灰是碱性物质,能吸收二氧化硫等酸性气体,防止污染大气。 (4)Na2O2具有强氧化性,可与 S2-发生氧化还原反应,则 S2-浓度减小;Na2O2与水反应 生成的 NaOH 可与 HCO3 -反应,则溶液中 HCO 3 - 浓度减小,CO3 2-浓度增大,Na+浓度增大。 对点演练 1 D试管中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠和氧气,试管中过氧化 氢在二氧化锰催化剂作用下
9、分解生成水和氧气,因此产生的气体均能使带火星的木条复 燃,A项正确;中的反应机理可以认为是过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠, 然后过氧化氢分解生成水和氧气,发生的反应为复分解反应和氧化还原反应,中过氧化 钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过氧化氢分解产生水和氧气,因此两个试管 中均发生了氧化还原反应和复分解反应,B 项正确;中 KMnO4与过氧化氢反应生成氧 气,KMnO4体现氧化性,而中 MnO2则起催化作用,两个试管中产生氧气的量均由过氧 化氢的量决定,溶液等分两份,但中的过氧化氢全部被氧化,中的过氧化氢发生歧化 反应,所以产生气体的量不相同,C 项正确;根据已知条件可知过氧化
10、氢属于二元弱酸,盐 酸属于一元强酸。因为试管中产生的是过氧化钡沉淀,不是可溶性的盐溶液,则不能判 断盐酸与过氧化氢的酸性强弱,D项错误。 典例 2 C根据质量守恒定律可知,生成 O2的质量为 11.6 g-3.6 g=8 g,n(O2)= 8 g 32 gmol-1=0.25 mol,根据 Na2O2与 H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知 CO2 和 H2O(g)的物质的量之和为 0.25 mol2=0.5 mol。 对点演练 2 B将 Na2O2与 NaHCO3的混合物加热,有关反应的化学方程式依次为 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O、2CO2+2Na2O22Na2CO3
11、+O2、 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2。当 Na2O2与 NaHCO3的物质的量之比为 12时,二者反 应的总方程式为 2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+O2+2H2O;当 Na2O2与 NaHCO3的物质 的量之比为 11时,二者反应的总方程式为 2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+O2+2NaOH, 即当 n(Na2O2)n(NaHCO3)12 时,反应后剩余固体为 Na2CO3,当 1211时,反应后剩余固体为 Na2O2、NaOH、Na2CO3,由此可以判断 A、C、 D正确,B 错误。 第 2 节氯及其重要化合物 考点一氯及其化合物的性质及应用 必备知识自
12、主预诊 1.黄绿刺激性大 2.2Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2H2+Cl22HCl苍白氧化性 Cl2+H2OHCl+HClOCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O氧化性还原性 2FeCl2+Cl22FeCl3 SO2+2H2O+Cl2H2SO4+2HCl2KI+Cl22KCl+I2 氧化性 4.(1)2HClO2HCl+O2ClO-+CO2+H2OHCO3 -+HClO (2)NaClOCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O CaCl2和 Ca(ClO)2Ca(ClO)22Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 碱氧化 Ca(ClO)2
13、+CO2+H2OCaCO3+2HClOCa(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO 2HClO2HCl+O2 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5) 2.B电解饱和食盐水制取 Cl2,电解反应的离子方程式为 2Cl-+2H2O2OH- +H2+Cl2,A项正确;氯气用于自来水消毒,反应的离子方程式为 Cl2+H2OH+Cl- +HClO,B 项不正确;浓氨水检验泄漏的氯气时产生白烟,发生反应的化学方程式为 8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,C 项正确;处理泄漏的氯气时 NaHSO3溶液的作用是把有毒的 Cl2还原生成无毒的 Cl-,该反应的离子方程式为 HSO3 -+
14、Cl2+H2O SO4 2-+3H+2Cl-,D 项正 确。 关键能力考向突破 典例 1 答案 (1)Na+a (2)10-7.5 (3)2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O (4)1.25NaHCO3+NaHSO4CO2+Na2SO4+H2O (5)ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O203 解析 (1)图(a)左侧电极为阳极,精制盐水中 Cl-在阳极放电:2Cl-2e-Cl2,故 Cl2从 a 口逸 出,Na+通过离子交换膜进入阴极。 (2)次氯酸的电离常数表达式 Ka=?(H +)?(ClO-) ?(HClO) ,图(b)中(HClO)=(ClO-)时,对应溶液的 pH为 7.5,所以
15、 Ka=c(H+)=10-7.5。 (3)Cl2Cl2O的过程中氯元素的化合价升高,由于 Cl2与 HgO的反应是歧化反应,则 Cl2既是氧化剂又是还原剂,反应还应生成 HgCl2,结合得失电子守恒配平反应的化学方 程式为 2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O。 (4)由于题述生成 ClO2的反应属于歧化反应,则酸性条件下生成 ClO2的同时,应有 NaCl 生成,配平反应的离子方程式为 5ClO2 - +4H+4ClO2+Cl-+2H2O。生成 1 mol ClO2 则消耗 1.25 mol NaClO2。同时 NaHSO4与 NaHCO3反应会产生 CO2:NaHCO3+NaHSO4CO2
16、+Na2SO4+H2O。 (5)酸性条件下 ClO-与 Cl-发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O。 设原 30%的 NaOH 溶液的质量为 x,结合反应 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O,可 得方程: 71 gmol-1(?30%-1 000 kg1%) 80 gmol-1 +x=1 000 kg 解得 x=796.74 kg, 则消耗 Cl2为 1 000 kg-796.74 kg=203.26 kg203 kg。 对点演练 1 Ba处变蓝,b处变红棕色,说明 Cl2分别与 KI、NaBr 反应生成 I2、Br2,可证 明氧化性:Cl2I2,Cl2Br2,无法
17、证明 I2与 Br2之间氧化性的强弱,A 项错误;c处先变红,说明 氯气与水生成酸性物质,后退色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B 项正确;d处立即 退色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了 NaOH 或 Cl2与 NaOH 反应消耗了 NaOH,C项错误;e 处变红色说明 Cl2将 Fe2+氧化为 Fe3+,证明氧化性 Cl2Fe3+,D项错误。 典例 2 B氯气为黄绿色气体,氯水呈浅黄绿色是因为溶解了氯气,A 正确;向饱和 NaHCO3溶液中加入足量氯水,有无色气体产生,是因为 HCO3 - 与氯水中的 H+发生反应生 成水和二氧化碳,B 错误;红色纸条退色,说明氯水具有漂白性,C 正
18、确;向 FeCl2溶液中滴 加氯水,溶液变成棕黄色,是因为发生反应 2FeCl2+Cl22FeCl3,说明氯水具有氧化性,D 正确。 对点演练 2 C在新制饱和氯水中,再通入少量氯气,由于此时已经为饱和溶液,所以氢离 子和次氯酸根离子浓度的比值不变,故 A错误;氯气和二氧化硫在水溶液中会发生反应 生成硫酸和盐酸,硫酸与盐酸不具有漂白性,因此反应后的溶液漂白性会逐渐减弱甚至消 失,B 错误;加入少量的碳酸钠粉末,Na2CO3与溶液中的 HCl 发生反应,溶液中 c(H+)降低, 使 Cl2+H2OHCl+HClO向正反应方向移动,当达到平衡后,溶液中氢离子浓度减小,次 氯酸浓度增加,pH增大,溶
19、液漂白性增强,C 正确;光照下,次氯酸易分解为盐酸和氧气,溶 液酸性增强,pH减小,D项错误。 考点二氯气的实验室制法及性质实验 必备知识自主预诊 2.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O饱和食盐水浓硫酸排饱和食盐水向上 排空气NaOH淀粉碘化钾蓝色石蕊 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5) 2.答案 (1)加热2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O分液漏斗和圆 底烧瓶中的气压相等(2)长颈漏斗中的液面会迅速上升 关键能力考向突破 典例 答案 (1)圆底烧瓶饱和食盐水 (2)水浴加热Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O避免生成
20、 NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2)AC (4)过滤少量(冷)水洗涤 (5)紫小于 解析 实验装置分析:整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸 在加热条件下制取氯气,由于盐酸有挥发性,导致氯气中含有杂质 HCl 和水蒸气。其中, 氯气中的杂质 HCl 气体会影响后面 KClO3和 NaClO的制备,故需要用饱和食盐水(a 中 盛放试剂)除去氯气中的 HCl 杂质。b为氯气与 KOH 溶液在加热条件下制取 KClO3的 装置,发生的反应为 3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O。c为氯气与 NaOH 溶液在较低 温度下制取 NaClO的装置,发生的反应为 Cl2
21、+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。d为尾气的 吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液。 (2)b 中采用的是水浴加热方法。c 装置中反应的离子方程式为 Cl2+2OH-Cl- +ClO-+H2O,c 中采用冰水浴的目的是防止温度较高氯气和 NaOH 溶液生成 NaClO3。 (3)d 装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为 A、C。 (4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为:冷却结晶过滤洗涤(少量冷水)干 燥。 (5)1 号试管中的 KClO3溶液不能将 I-氧化为单质 I2,而 2 号试管中的 NaClO 溶液可 将 I-氧化为 I2,故在此条件下氧
22、化性:KClO3小于 NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的 I2后, 静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化 碳溶液在下层,呈紫色。 对点演练 答案 (1)cbd(2)2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2(3)瓶中液面下降,长颈漏斗 内液面上升贮存少量 Cl2,避免 Cl2造成污染(4)下层液体上层液体 (5)D 中反应生成的 HCl气体极易溶于水,易使 E 装置中的溶液发生倒吸,改进后的 E 装置如图所示: 解析 (1)由装置图判断,气体由 B 流经 C进入到 D 中反应,气体通过盛有水的试管时应长 进短出,否则不能通过 C 装置,检验装置气密性时,可
23、利用微热或加入水的方式形成压强 差,观察长颈漏斗液面的变化来判断气密性,具体操作有两种方法:一是关闭 K 和 A中分 液漏斗的活塞,微热圆底烧瓶,B 中长颈漏斗内液面升高,停止加热后,长颈漏斗液面恢复 至原位,则 A、B 气密性良好;二是关闭 K和 A中分液漏斗的活塞,往长颈漏斗中不断加 水至没过长颈漏斗下端管口,若 B 中长颈漏斗内液面升高,且静置一段时间后高度保持 不变,则 A、B 气密性良好,要将 C装置接入 B 和 D 之间,正确的接法是 acbd。 (2)由题意可知 D 装置中是 Cl2、C 和 H2O反应生成 HCl 和 CO2,则该反应的化学方 程式为 2Cl2+C+2H2O4H
24、Cl+CO2。 (3)关闭旋塞 K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量 Cl2产生,B 中的气体 逐渐增多,压强增大,则导致瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升,氯气有毒,不能直接排放 到空气中,B 可贮存少量氯气,并能防止空气污染。 (4)氯气在 CCl4中的溶解度大于在 H2O 中的溶解度,CCl4的密度比水大,分层后上层 为水层,其中含有次氯酸,下层为 CCl4层,CCl4层溶有氯气呈黄绿色,水层中含有盐酸和次 氯酸,次氯酸具有强氧化性,可使有色布条退色。 (5)D 中反应生成的 HCl气体极易溶于水,易使 E 装置中的溶液发生倒吸,改进后的 E 装置应为。 第 3 节物质的量气体
25、摩尔体积 考点一物质的量及阿伏加德罗常数 必备知识自主预诊 1.(1)含有一定数目粒子的集合体6.0210236.021023mol-1 (2)数值单位(3)n= ? ?A 2.物质的量Mgmol-1 ? ? 3.(1)? ? (2)?A? ? (3)22.4(4)D(5)M1a%+M2b%+M3c%+ 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6) 2.答案 (1)6.6(2)2NA(3)(b-a)NA(4) 关键能力考向突破 典例 1 D含有阿伏加德罗常数个粒子的任何微粒的集合体都为 1 mol,A项正确;根据 反应的化学方程式可知,生成的 3 mol氯气中含 1 mol 37C
26、l 和 5 mol35Cl,3 mol Cl2的质量 为 212 g,生成 3 mol氯气转移 5 mol 电子,B 项正确;乙酸与葡萄糖最简式都是 CH2O,1 个 CH2O完全燃烧消耗 1个氧气分子,60 g乙酸和葡萄糖的混合物含有 CH2O物质的量为 2 mol,充分燃烧消耗 2NA个 O2,C 项正确;6.021023mol-1是阿伏加德罗常数的近似值,D项 错误。 对点演练 1 CFe(OH)3胶粒是多个“Fe(OH)3分子”的聚合体,1 mol FeCl3在加热条件下 完全水解生成的 Fe(OH)3胶粒数小于 NA,A项错误;H2O的摩尔质量为 18 gmol-1,摩尔质 量与物质
27、的量的多少无关,B 项错误;O2和 O3均由氧原子构成,氧原子的摩尔质量为 16 gmol-1,故 48 g O2和 48 g O3中氧原子的物质的量均为 3 mol,C项正确;O2的摩尔质量为 32 gmol-1,CO2的摩尔质量为 44 g mol-1,故 O2和 CO2混合气体的平均摩尔质量介于 32 gmol-1和 44 gmol-1之间,D项错误。 典例 2 B 3He的相对原子质量是 3,每个3He 原子含有 1个中子,所以 3 g3He含有的中 子数为 1NA,A项正确;磷酸钠溶液中磷酸根离子发生水解,导致溶液中磷酸根离子数目减 小,1 L 0.1 molL-1磷酸钠溶液中的磷酸
28、根离子数目小于 0.1NA,B 项错误;K2Cr2O7中 Cr的 化合价为+6 价,变为+3 价 Cr3+,化合价降了 3 价,故 1 mol K2Cr2O7被还原为 Cr3+转移的电 子数为 6NA,C 项正确;正丁烷和异丁烷互为同分异构体,1 个正丁烷分子和 1 个异丁烷分 子中所含共价键数相同,即 1个正丁烷分子和 1个异丁烷分子中均含有 13 个共价键,58 g 正丁烷和异丁烷的混合物的总物质的量为 1 mol,所以含有的共价键数为 13NA,D项正确。 对点演练 2 BNa在 O2中燃烧生成的 Na2O2中氧元素的价态为-1 价,故消耗 1 mol O2 时转移的电子数是 26.02
29、1023,A 项错误;10 g质量分数为 46%的乙醇水溶液中含有乙 醇的质量为 4.6 g,乙醇的物质的量为 0.1 mol,含有 0.1 mol 氧原子,溶剂水的质量分数为 54%,则水的物质的量为10 g54% 18 gmol-1=0.3 mol,含有 0.3 mol 氧原子,则该乙醇溶液中总共含有 氧原子的物质的量为 0.4 mol,含有的氧原子的总数为 0.4NA,B项正确;NH4 +是弱碱阳离子, 在溶液中会水解,故 1 L 0.1 molL-1NH4Cl溶液中的 NH4 +数小于 0.16.021023,C 项错误; 标准状况下 2.24 L Cl2的物质的量为 0.1 mol,
30、而 1 mol 氯气中含 1 mol共价键,故 0.1 mol 氯气中含 0.1 mol 共价键,D项错误。 考点二气体摩尔体积及阿伏加德罗定律 必备知识自主预诊 1.大小数目距离 2.单位物质的量22.4 ? ?m 温度压强气体 3.分子数分子数 4.?1 ?2 ? ?1 ?2 ?1 ?2 ? ?1 ?2 ?1 ?2 ? ?1 ?2 ?1 ?2 ? ?2 ?1 ?1 ?2 ? ?2 ?1 ?1 ?2 ? ?1 ?2 ? ?1 ?2 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6) 2.答案 关键能力考向突破 典例 1 BNH4 +为弱碱的阳离子,在水溶液中会水解,因此 1 mol N
31、H4ClO4溶于水,溶液中 含 NH4 +的数目小于 NA,A项错误;根据 2NH4ClO4 N2+Cl2+2O2+4H2O 可知,反应 中还原产物为氯气,氧化产物为氮气和氧气,还原产物与氧化产物物质的量之比为 13, 则相同条件下其体积比为 13,B 项正确;根据反应 2NH4ClO4N2+Cl2+2O2+4H2O可知,氧化产物为氮气和氧气,产生标准状况下 4.48 L O2,反应转移的电子总数为 1.4NA,C项错误;未说明是否为标准状况,无法计算 0.5 mol NH4ClO4分解产生的气体的体积,D 项错误。 对点演练 1 A标准状况下,22.4 L H2和 O2的混合气体物质的量为
32、1 mol,所含分子数为 NA,A项正确;标准状况下,H2O 为液体,18 g H2O的体积小于 22.4 L,B 项错误;常温常压 下,11.2 L N2含有的分子数不是 0.5NA,C项错误;1 mol Cl2通入足量澄清石灰水中转移的 电子数为 NA,D项错误。 典例 2 B根据阿伏加德罗定律可知,两容器中气体分子数相等,所以其质量不等,A 项错 误,B 项正确;两容器中分子数相等,但氧气和臭氧分子的构成不同,所以两容器中原子个 数不等,C 项错误;两容器体积相同,气体质量不相等,所以其密度不相等,D 项错误。 对点演练 2 D温度、压强相同的条件下,气体摩尔体积相等,根据 n=? ?可
33、知,相同质量时 其物质的量之比等于其摩尔质量的反比,CO、CO2的摩尔质量分别是 28 gmol-1、44 gmol-1,所以二者的物质的量之比为 44 gmol-128 gmol-1=117,则二者的分子数之比 为 117,所以 CO分子数多,A项错误;根据 V=nVm知,相同条件下,气体体积之比等于其 物质的量之比,所以甲的体积比乙大,B 项错误;温度和压强相等,其气体摩尔体积相等,所 以二者的气体摩尔体积相等,C 项错误;同温同压条件下,气体的密度之比等于其摩尔质 量之比,所以甲中 CO的密度比乙中 CO2的密度小,D项正确。 对点演练 3 B在同温同压条件下,相同体积的容器中气体的物质
34、的量相同,气体分子数 相同;由于 NH3是三原子分子,N2和 H2是双原子分子,并且它们的摩尔质量都不同,故两 容器内的原子数一定不相等,质量和密度可能不同。 考点三阿伏加德罗常数的应用 必备知识自主预诊 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) (8) 2.A1 mol甲醛中含有 4 mol 共用电子对。常温下,15 g甲醛为 0.5 mol,所以共用电子对 总数为 2NA,A项正确;0.5 molL-1CH3COONa溶液的体积未知,无法计算含有的 CH3COO-的数目,B项错误;Fe(OH)3胶体中的胶粒是“Fe(OH)3分子”的集合体,C项错误; 足量的锌与一定量
35、的浓硫酸充分反应,放出 2.24 L SO2和 H2的混合气体时,由于温度和 压强未知,因此无法计算转移的电子数,D项错误。 关键能力考向突破 典例 C标准状况下,22.4 L氮气的物质的量为 1 mol,1 mol N2中含有 14NA个中子,A项 错误;1个重水分子和 1个普通水分子都是由 2个氢原子和 1 个氧原子构成的,所含质子 数都是 10,故 1 mol重水和 1 mol 水中所含质子数相等,B 项错误;石墨烯和金刚石都是碳 元素组成的单质,12 g石墨烯和 12 g金刚石中都含有 1 mol碳原子,C 项正确;1 L 1 molL- 1 NaCl 溶液中含有 1 mol NaCl
36、 和大量的水,1 mol NaCl 中含有 28 mol电子,再加上溶剂 水中的电子,则溶液中的电子数大于 28NA,D项错误。 对点演练 答案 (1)(2) (3)(4)(5) 解析 (1)氩气是单原子分子,标准状况下 22.4 L氩气的物质的量为 1 mol,含有的质子数 为 18NA,正确。标准状况下,苯不是气体,利用题给条件无法计算 2.24 L 苯的物质的量, 错误。 (2)1 mol CH2CH2分子中含有的共价键数为 6NA,正确;HCHO与 CH3COOH的 最简式均为 CH2O,原混合物相当于 30 g CH2O,则 n(CH2O)=1 mol,因而碳原子数为 NA,正 确;
37、一个 11B 原子中含有 6 个中子,则 0.1 mol11B 中含有 0.6NA个中子,正确。 (3)常温下溶液的 pH=2,则溶液中氢离子浓度是 0.01 molL-1,因此每升溶液中 H+ 数目为 0.01NA,错误;16.25 g FeCl3的物质的量为 0.1 mol,由于水解生成的 Fe(OH)3胶 体粒子是多个“Fe(OH)3分子”的聚合体,因此水解生成的 Fe(OH)3胶体粒子数小于 0.1NA, 错误。 (4)CH4与 Cl2在光照条件下反应生成的卤代产物不止一种,因此 1.0 mol CH4与 Cl2在光照下反应生成的 CH3Cl分子数小于 1.0NA,错误。1 mol P
38、Cl3与 1 mol Cl2不能 全部转化为 1 mol PCl5,所以增加的 PCl 键小于 2NA个,错误。 (5)不管钠和氧气反应生成氧化钠还是过氧化钠,钠元素的化合价均由 0 价变为+1 价,因而 2.3 g Na(物质的量为 0.1 mol)与 O2完全反应转移电子数为 0.1NA,错误。 第 4 节物质的量浓度 考点一物质的量浓度及其计算 必备知识自主预诊 1.(1)物质的量cB=?B ? molL-1(2)不变质量物质的量 2.溶质溶液 ?(B) ?(aq)100% 1 000?(B) ? 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6) 2.答案 (1)2 molL-1
39、(2)1.8 mol(3)100(4)= (5)20%1 g20% 关键能力考向突破 典例 1 DA项未给出溶液体积,无法计算离子的物质的量,A项错误;B 项未说明氨气的 体积是标准状况下的体积,无法计算氨水的浓度,B 项错误;C项,根据溶液中阴、阳离子 电荷守恒,若 Na+和 SO4 2-的物质的量相等,则 K+的物质的量浓度大于 Cl-的物质的量浓 度,C 项错误;D项,KCl饱和溶液蒸发溶剂后析出了溶质,恢复到原来温度时溶解度不变, 饱和溶液物质的量浓度不变,D项正确。 对点演练 1 C配制 500 mL 0.2 molL-1BaCl2溶液,应将 0.1 mol BaCl2溶于水配制 5
40、00 mL 溶液,其浓度为 0.2 molL-1,A项错误;由 BaCl2的构成可知,Ba2+和 Cl-的物质的量浓度 分别为 0.2 molL-1、0.4 molL-1,B项错误;由于 Cl-的物质的量浓度为 0.4 molL-1,稀释前 后离子的物质的量不变,则将该瓶溶液稀释到体积为原来的 2倍,所得溶液的 c(Cl-)为 0.2 molL-1,C 项正确;溶液具有均一性,则从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液的物质的 量浓度仍为 0.2 molL-1,D项错误。 典例 2 B根据标签上的内容可计算该氨水的物质的量浓度约为 1 000 mLL-10.88 gmL-125% 17 gmol-
41、1 =12.9 molL-1,A项错误;由已知可得 c(H2SO4)=18.4 molL-1,各 取 5 mL 两种溶液与等质量的水混合后,对硫酸而言,硫酸浓度越大,密度越大,等质量的水 和硫酸比较,水的体积大,所以 c(H2SO4)6.45 molL-1,B 项正确;由题意可知该硫 酸为浓硫酸,常温下,铁在浓硫酸中发生钝化,钝化是化学变化,C 项错误;浓硫酸的密度比 水大,且溶于水放出大量的热,稀释浓硫酸时,应在烧杯中加入水,再将浓硫酸沿器壁慢慢 注入水中,并不断搅拌,D项错误。 对点演练 2 C密度为1gcm-3、质量分数是 w 的浓盐酸的物质的量浓度 c(浓)=1 000?1? 36.5
42、 molL-1,设所取浓盐酸的体积为 1 L,则水的体积为 4 L,则 1 L浓盐酸中含 有 HCl 的物质的量是 n(HCl)=cV=1 000?1? 36.5 molL-11 L=1 000?1? 36.5 mol,向 1 L浓盐酸中加 入 4 L 水后溶液的质量为 m(溶液)=m(浓盐酸)+m(H2O)=(1 0001+4 000) g,由于稀释后溶 液的密度为2gcm-3,所以稀盐酸的体积为 V(稀)=? 溶液 ?溶液 ? (1 000?1+4 000) g 1103?2gL-1 ? ?1+4 ?2 L,因 此稀释后盐酸的物质的量浓度 c(稀)=? ? ? 1 000?1? 36.5
43、mol ?1+4 ?2 L ? 1 000?1?2? 36.5(?1+4) molL-1。 考点二一定物质的量浓度溶液的配制 必备知识自主预诊 3.(1)刻度线100 mL250 mL 4.(1)5.85 g5.9 g(2)50 mL 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 2.答案 (1)B(2)将蒸馏水缓缓注入容量瓶中,当液面离容量瓶颈部刻度线 12 cm 时,改 用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切 关键能力考向突破 典例 1 答案 (1)胶头滴管500 mL 容量瓶(2)10.0 g(3)左盘小于32.6 g 砝码质量/g502020105 称量(取用
44、砝码过 程) (4)搅拌,加速溶解 (5)玻璃棒保证溶质全部转移至容量瓶中 (6)向容量瓶中加入蒸馏水至距离刻度线 12 cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液 体的凹液面最低处和刻度线在同一水平面上 解析 解答本题时需注意以下两点:在计算所需溶质的物质的量或质量时,要按容量瓶 的容积进行计算。用容量瓶不能配制任意体积的溶液,只能按照实验室中现有规格的 容量瓶进行配制。 (1)实验室中有 500 mL 的容量瓶,需要 480 mL 的溶液,配制时应配制 500 mL溶液, 另外还缺少胶头滴管。 (2)m(NaOH)=0.5 molL-10.5 L40.0 gmol-1=10.0 g。 (3)用托
45、盘天平称量时,物品放在左盘,托盘天平可精确到 0.1 g。在称量时,取砝码的 顺序为先大后小,然后移动游码。 对点演练 1 C实验室没有 480 mL的容量瓶,应选择 500 mL 的容量瓶,配制 500 mL 0.1 molL-1硫酸铜溶液需要硫酸铜的质量为 0.5 L0.1 molL-1160 gmol-1=8.0 g,A 错误;氢 氧化钠固体应该在烧杯中溶解,冷却后再转移至容量瓶,B 错误;制备 Fe(OH)3胶体时,向 沸水中滴加 FeCl3饱和溶液并继续煮沸至液体呈红褐色即可得到氢氧化铁胶体,C正确; 量筒是量出式仪器,量取的液体倒出的量就是所读的量,不用洗涤,如果洗涤并将洗涤液 一
46、并转移至烧杯,实际量取浓硫酸的体积会偏大,所配溶液的浓度偏高,D错误。 典例 2 B量筒量取溶液时不应润洗,否则所取溶液偏多,A 错误;因配制过程中需要用蒸 馏水定容,故配制稀盐酸时,容量瓶中少量的水不影响最终的浓度,B 正确;定容时观察液 面俯视,则所加蒸馏水偏少,会造成所配溶液浓度偏高,C 错误;浓硫酸稀释后必须冷却至 室温再注入容量瓶配制,D错误。 对点演练 2 B醋酸为弱电解质,其电离过程为吸热过程,因此稀醋酸与稀氢氧化钠溶液 反应测定的中和热的绝对值偏小,故符合题意;溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未 用蒸馏水洗涤,会造成容量瓶中溶质的物质的量减少,即最终配制溶液的物质的量浓度偏 低
47、,故符合题意;中和滴定过程中,开始时平视读数,结束时仰视读数所得溶液的体积偏 大,故不符合题意;未用标准溶液润洗滴定管,标准液的浓度降低,消耗标准液的体积增 大,即测的未知溶液的浓度将偏大,故不符合题意;配制溶液定容时,仰视容量瓶的刻度 线,所得溶液体积偏大,浓度偏小,故符合题意;综上所述,偏低的是。 考点三溶解度溶解度曲线 必备知识自主预诊 1.100 g减小增大 3.(1)蒸发结晶蒸发结晶(2)冷却结晶冷却结晶 自我诊断 1.答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 2.B液溴具有挥发性,在水中的溶解度较小,所以保存液溴通常采用水封的方法,与溶解 度有关,A不符合题意;合成氨中氨的
48、分离利用了氨气容易液化的性质,与溶解度无关,B 符合题意;苯酚在冷水中溶解度较小,易溶于热水,所以将苯酚溶液置于冰水浴中变浑浊, 该变化与溶解度有关,C 不符合题意;重结晶法分离氯化钠和氯化钾,是因为氯化钠的溶 解度受温度影响较小,而氯化钾的溶解度受温度影响较大,与溶解度大小相关,D不符合 题意。 关键能力考向突破 典例 1 C由溶解度曲线可知,当温度小于 t 时,a 的溶解度小于 b的溶解度,当温度等 于 t 时,a 的溶解度等于 b 的溶解度,当温度大于 t 时,a的溶解度大于 b的溶解度,A 错误;在 t 时,a、b两物质的溶解度相等,所以在 t 时,a、b饱和溶液中溶质的质量分 数相同
49、,但溶液的密度、溶质的摩尔质量不一定相等,B 错误;由图可知,b的溶解度随温度 的升高变化较小,a的溶解度随温度的升高变化较大,所以当 a 中含有少量 b时,可以用冷 却结晶的方法提纯 a,C 正确;在 t 时,a、b两物质的溶解度相等,即在 t 时,a、b饱和 溶液中的溶质质量分数相同,将 a、b的饱和溶液升温后,溶液由饱和变为不饱和,但溶质 的质量分数仍相等,D错误。 对点演练 1 B因 NaCl的溶解度受温度的影响不大,所以将 NaCl 溶液蒸干可得 NaCl 固 体,A正确;因 MgCl2能够水解,水解产生了氢氧化镁和氯化氢,加热使水解平衡正向移动, 氯化氢易挥发,所以将 MgCl2溶
50、液蒸干得到的固体为氢氧化镁,B 错误;因 Mg(ClO3)2的溶 解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大,NaCl 的溶解度受温度影响较小,所以 Mg(ClO3)2中混有少量 NaCl 杂质,可用重结晶法提纯,C正确;反应 MgCl2+2NaClO3Mg(ClO3)2+2NaCl 类似于侯氏制碱法生成 NaHCO3的原理,因为 NaCl 溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成 Mg(ClO3)2的方向进行,D正确。 典例 2 答案 (1)d复分解反应(2)190?2 147?1100% 解析 (1)根据题意温度越低 K2Cr2O7的溶解度越小,所以冷却至 10 时,得到 K2Cr2O7固 体产
