高中化学必修一：1课外拓展训练2含答案

高中化学必修一：1课外拓展训练2含答案

葫芦岛一高中课外拓展训练 高一年级化学学科 第一章 从实验学化学章末复习 ‎[知识体系与网络]‎ ‎1．混合物分离与提纯常用方法 ‎2．以物质的量为核心的计算关系 题型一　物质的分离与提纯 ‎1．下列混合物的分离和提纯方法中，主要是从溶解性的角度考虑的是(　　)‎ ‎①蒸发　②蒸馏　③过滤　④萃取 A．①② B．②④ C．③④ D．①③‎ ‎2．下面每种物质中均含有一种杂质，加入相应的除杂试剂后能否达到除杂的目的。请你对每组消除物质中的杂质的方法给予评价。‎ 组次 物质 所含杂质 除杂试剂 对实验方法的评价 ‎①‎ KCl K2CO3‎ 稀H2SO4‎ ‎②‎ Cu(OH)2‎ CuSO4‎ Ba(OH)2溶液 ‎③‎ Fe(NO3)2溶液 AgNO3溶液 足量铁粉 规律方法　混合物分离和提纯的“四原则”和“三必须”：即①“四原则”：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要容易复原)。②“三必须”：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须在后续过程中被除尽(因为过量试剂带入了新的杂质)；三除杂途径必须是最佳的。(如除去CO2中混有的HCl的最佳试剂是饱和NaHCO3溶液，不能选择NaOH溶液或Na2CO3溶液)‎ 题型二　以物质的量为核心的简单计算 ‎3．(1)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体的质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则：‎ ‎①该气体在标准状况下的体积为________L；‎ ‎②该气体在标准状况下的密度为________g·L－1；‎ ‎③该气体所含的原子总数为______个；‎ ‎④该气体的一个分子的质量为______g。‎ ‎(2)如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是__________。‎ ‎(3)标准状况下，‎1.6 g某气态氧化物RO2的体积为‎0.56 L。该气体的摩尔质量是________。‎ 规律方法　解涉及气体的m、n、N、V、Mr、M、Vm等物理量之间的关系的简单计算题，应以物质的量为纽带，活用有关公式并注意‎22.4 L·mol－1的应用条件。‎ ‎4．设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)‎ A．标准状况下0.1NA个水分子所占的体积约是‎2.24 L B．‎11.2 L CO2中含有11NA个电子 C．NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和 D．101 kPa、‎4℃‎时，18 mL水和202 kPa、‎27℃‎时‎32 g O2所含分子数均为1NA 规律方法　阿伏加德罗常数问题是考试的“热点”问题。要正确解答本类题目，一是注意先将不同的量换算成物质的量，然后再一一确定粒子数目；二是留心“陷阱”‎ ‎，要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较，作出正确解答。‎ 题型三　有关气体的相对密度(D)和平均摩尔质量()的计算 ‎5．某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程式为：‎2AB↑＋‎2C↑＋2D↑。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的相对分子质量为__________。‎ ‎6．在标准状况下，CO和CO2的混合气体共‎39.2 L，质量为‎61 g。则两种气体的物质的量之和为______mol，其中CO2为______mol，CO占总体积的________，该混合气体的平均相对分子质量为________。‎ 第一章从实验学化学单元测试 一、选择题 ‎1．下列实验操作中叙述正确的是(　　)‎ A．萃取操作必须在分液漏斗中进行 B．分液操作时上层液体从上口倒出，下层液体从下口流出 C．蒸馏属于化学变化，分液属于物理变化 D．蒸馏时接收冷凝出的液体常用烧杯代替锥形瓶 ‎2．下列实验方案设计中，可行的是(　　)‎ A加稀盐酸后过滤，除去混在铜粉中的少量镁粉和铁粉 B．用萃取的方法分离汽油和煤油 C．用溶解和过滤的方法分离硝酸钾和氯化钠固体混合物 D．将O2和H2的混合气体通过灼热的氧化铜，以除去其中的H2‎ ‎3．下列有关除去杂质(括号内为杂质)的操作中正确的是(　　)‎ A．硫酸钠(碳酸钙)：加水溶解，然后过滤 B．碳酸钠(大量水)：蒸发 C．氯化钠(氯化镁)：加水溶解，然后过滤 D．硫酸钡(硝酸钡)：加水溶解，然后蒸发 ‎4．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，设计实验方案为：‎ 则X试剂为(　　)‎ A．Na2CO3 B．K2CO‎3 C．Na2SO4 D．K2SO4‎ ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．在‎25℃‎、1.01×105Pa的条件下，‎2.24 L H2中含有的分子数小于0.1NA B．‎1 L 1 mol·L－1的CaCl2溶液中含Cl－的数目为NA C．在标准状况下，‎22.4 L H2O的质量约为‎18 g D．‎22 g CO2与标准状况下‎11.2 L H2O含有相同分子数 ‎6．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)‎ A．含有NA个原子的氢气在标准状况下的体积约为‎22.4 L B．‎25℃‎，1.01×105 Pa,‎64 g SO2中含有的原子数为3NA C．‎40 g NaOH溶解在‎1 L水中，所制得的100 mL溶液中含Na＋数为0.1 NA D．标准状况下，‎11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA ‎7．将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉‎100 g水后，得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL，此时溶液的物质的量浓度为(　　)‎ A．5 mol·L－1 B．6.25 mol·L－‎1 C．7 mol·L－1 D．6.75 mol·L－1‎ ‎8．若m g密度为ρ g·cm－3的Al2(SO4)3溶液中含SO n g，则该Al2(SO4)3溶液的物质的量浓度是(　　)‎ A.mol·L－1 B.mol·L－‎1 C.mol·L－1 D.mol·L－1‎ ‎9．等质量的CH4和NH3相比较，下列结论错误的是(　　)‎ A．它们的分子个数比为17∶16 B．它们的原子个数比为17∶16‎ C．它们的氢原子个数比为17∶12 D．它们所含氢的质量比为17∶12‎ ‎10．相等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述中正确的是(　　)‎ ‎①它们所含的分子数目之比为1∶1 ②它们所含的O原子数目之比为1∶2‎ ‎③它们所含的原子总数目之比为2∶3 ④它们所含的C原子数目之比为1∶1‎ ‎⑤它们所含的电子数目之比为7∶11‎ A．①和④ B．②和③ C．④和⑤ D．①②③④⑤‎ 二、综合题 ‎11．‎12.4 g Na2R含Na＋0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为______，R的相对原子质量为_______。含R的质量为‎1.6 g的Na2R，其物质的量为_____。‎ ‎12．填写下列空白：‎ ‎(1)1 mol H2O中约含有______个H2O、________个H、____个O、____mol H、_____ mol O。‎ ‎(2)含有6.02×1023个H的H2O，其物质的量是_____；1 mol Na2SO4溶于水能电离出____个Na＋、_____个SO。‎ ‎(3)______mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。‎ ‎(4)将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为________。‎ ‎(5)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为_________。‎ ‎(6)标准状况下，密度为‎0.75 g·L－1的NH3与CH4组成的混合气体中，NH3的体积分数为____________，该混合气体对氢气的相对密度为________。‎ ‎(7)某结晶水合物的化学式为A·nH2O，A的相对分子质量为M。如将a g该化合物加热至结晶水全部失去，剩余的残渣为b g，则n＝________。‎ ‎(8)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D，则C的摩尔质量为______。‎ ‎13．在实验室利用胆矾晶体和烧碱溶液制备氧化铜固体，其实验操作可分解为如下几步：①‎ 混合；②过滤；③加热分解；④溶解；⑤洗涤。就此实验完成下列填空：‎ ‎(1)正确操作步骤的顺序是______________(填序号)。‎ ‎(2)步骤②中所用到的玻璃仪器有_____________________________________________。‎ ‎(3)在实验中多次用到玻璃棒，其作用有三个，分别是_________、________、________。‎ ‎14．(1)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，需要经过蒸馏，指出下面蒸馏装置图中的错误之处。‎ ‎①__________________________________；‎ ‎②__________________________________；‎ ‎③__________________________________。‎ ‎(2)如果上述有机溶剂为CCl4(沸点为‎77℃‎)，试回答：进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是_________________________，最后晶体碘在_______里聚集。‎ ‎15．某同学用某种粗盐进行提纯实验，步骤见下图。‎ 请回答：‎ ‎(1)步骤①和②的操作名称是________。‎ ‎(2)步骤③判断加入盐酸“适量”的方法是__________________________；步骤④加热蒸发时要用玻璃棒不断搅拌，这是为了防止__________________________，当蒸发皿中有较多量固体出现时，应______________，用余热使水分蒸干。‎ ‎(3)猜想和验证：‎ ‎　猜想 ‎　　验证的方法 现象 结论 猜想Ⅰ：固体A中含CaCO3、MgCO3‎ 取少量固体A于试管中，滴加稀盐酸，并用涂有澄清石灰水的小烧杯罩于试管口 猜想Ⅰ成立 猜想Ⅱ：固体A中含BaCO3‎ 取少量固体A于试管中，先滴入________，再滴入Na2SO4溶液 有气泡放出，无白色沉淀 猜想Ⅲ：最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4‎ 取少量NaCl晶体溶于试管中的蒸馏水，________‎ 猜想Ⅲ成立 从实验学化学章末复习章末复习 ‎1．漏斗　玻璃棒　蒸发皿　玻璃棒　冷凝管　牛角管(尾角管)　铁架台　分液漏斗　从上口倒出　从下口流出 ‎1．C　‎ ‎[蒸发和蒸馏主要是从物质沸点的角度考虑，过滤主要是除去液体中不溶性固体，要考虑溶解性，萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作，需要考虑溶解性。]‎ ‎2．①组不正确，因为加入H2SO4后虽除去CO，但又引入了SO ‎②组不正确，因为CuSO4与Ba(OH)2溶液反应生成了两种沉淀Cu(OH)2和BaSO4，而无法分开 ‎③组正确，因为Fe比Ag活泼，Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag，过滤出Fe、Ag，可得滤液Fe(NO3)2。‎ 解析　选用化学试剂除杂时常因思维不严密而犯“前门驱狼、后门进虎”的错误。解决除杂问题的关键是：在除去原有杂质时，不能引入新的杂质，同时又要易于分离。故思考时应根据实际发生的化学反应，循序而行。‎ ‎3．(1)①　②　③　④　(2) L ‎(3)‎64 g·mol－1‎ 解析　(1)根据n＝＝＝及ρ＝等公式进行计算。‎ ‎①V＝×‎22.4 L·mol－1＝ L；‎ ‎②ρ＝＝＝＝ g·L－1；‎ ‎③N＝·NA，则所含原子总数为：×NA mol－1×2＝；‎ ‎④一个分子的质量为：＝ g。‎ ‎(2)由n＝可知a g气体的物质的量为 mol，那么c g气体的物质的量为· mol，则V＝n·Vm＝ L。‎ ‎(3)由＝可知M＝＝‎64 g·mol－1。‎ ‎4．D　[在标准状况下水不是气体，不能用气体摩尔体积来计算，A不正确；1个CO2分子含有22个电子，1 mol CO2含有22 mol电子。标准状况下，‎11.2 L CO2的物质的量是0.5 mol，但由于题中没有指明温度、压强，因此不能确定题给‎11.2 L CO2的物质的量就是0.5 mol，也就无法计算其所含电子数，B不正确；NH3的相对分子质量为17，其摩尔质量为‎17 g·mol－1，NA个NH3分子的质量之和为‎17 g，三者在数值上相同。但NH3的摩尔质量并不是NA个NH3的分子质量之和，C不正确；‎4℃‎时，18 mL水就是‎18 g，其物质的量为1 mol，含有NA个水分子。‎32 g O2物质的量是1 mol，不管在什么温度和压强下，1 mol O2都含有NA个O2分子。]‎ ‎5．5d 解析　根据题目给出的分解方程式知，完全分解后生成气体的平均摩尔质量＝[M(B)＋‎2M(C)＋‎2M(D)]/5。根据题意，有＝d·M(H2)＝d·‎2 g·mol－1，则M(B)＋‎2M(C)＋‎2M(D)＝5＝10d g·mol－1。‎ 又根据质量守恒定律，得：‎ ‎2 mol·M(A)＝1 mol·M(B)＋2 mol·M(C)＋2 mol·M(D)。‎ 所以M(A)＝5d g·mol－1，Mr(A)＝5d。‎ ‎6．1.75　0.75　57.1%　34.9‎ 解析　(1)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是‎22.4 L·mol－1，所以，题中两气体的物质的量之和为：‎ ＝1.75(mol)。‎ ‎(2)设混合气体中CO为x mol，CO2为y mol，则有：x＋y＝1.75,28x＋44y＝61，解得：x＝1，y＝0.75。‎ ‎(3)CO的体积分数即为摩尔分数，即：×100%＝57.1%。‎ 课后练习区 ‎1．B　[萃取操作也可以在试管中进行，然后转移到分液漏斗中分液；蒸馏是利用沸点的不同进行分离，属于物理变化；蒸馏时冷凝出的液体有的沸点比较低，易挥发，因此常用小口容器锥形瓶接收液体而不用烧杯。]‎ ‎2．A　[镁粉、铁粉能与盐酸反应而溶解，铜粉不反应，过滤后得到铜粉，选项A正确；汽油和煤油为互相溶解的液体混合物，应选用蒸馏的方法分离；硝酸钾和氯化钠都是可溶性固体物质，溶解后应选用结晶的方法分离；O2和H2混合气体通过灼热的氧化铜时会发生爆炸(H2不纯)，故选项B、C、D均不正确。]‎ ‎3．B　[A项中硫酸钠易溶于水，碳酸钙难溶于水，加水溶解、过滤后得到的固体是碳酸钙不是硫酸钠；B项中碳酸钠易溶于水，蒸发可以除去水；C项中氯化钠和氯化镁均易溶于水，不能用过滤的方法分离；D项中硝酸钡易溶于水，硫酸钡不溶于水，蒸发后仍然是二者的混合物。]‎ ‎4．B　[除去硝酸钾溶液中的少量硝酸钡选用的试剂是碳酸钾，可使硝酸钡转化为碳酸钡沉淀，易于分离，且过量的碳酸钾可用硝酸除去，不会引入新的杂质。]‎ ‎5．A　[标况下，‎2.24 L H2中含有H2等于0.1NA，而‎25℃‎、1.01×105Pa条件的温度高于标准状况，此时分子间的平均距离增大，体积随之增大，同样体积的气体与标况时相比所含分子数少，A选项正确；‎1 L 1 mol·L－1的CaCl2溶液中含有1 mol Ca2＋、2 mol Cl－，则Cl－数目为2NA，B选项错误；常温下水是液体，标况下为液体或固体，不能用气体摩尔体积加以衡量，换言之，假定水的密度为‎1 g·cm－3,‎22.4 L H2O接近‎22.4 kg比‎18 g大得多，C选项错误；按此分析，D选项明显错误。]‎ ‎6．B　[A项中含有NA个氢原子的氢气的物质的量为0.5 mol，其在标况下的体积为‎11.2 L；B项‎64 g SO2的物质的量为1 mol，含有原子的总物质的量为3 mol，故原子总数为3NA；C项中所得溶液的物质的量浓度不是1 mol·L－1，则100 mL溶液中Na＋的数目无法计算；D项中水在标况下不是气体，一定体积的水不能按气体摩尔体积进行计算。]‎ ‎7．B　[设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x，根据蒸发前后溶质质量守恒，则(＋‎100 g)×14%＝‎0.08 L×x×‎56 g·mol－1，x＝6.25 mol·L－1。]‎ ‎8．D　[n(SO)＝mol，Al2(SO4)3的物质的量n[Al2(SO4)3]＝ mol，溶液体积：V＝cm3＝L，故Al2(SO4)3的物质的量浓度c＝＝＝mol·L－1，答案为D。]‎ ‎9．B　[根据m＝n·M。对于CH4和NH3，M分别为‎16 g·mol－1和‎17 g·mol－1。‎ n‎1M1＝n‎2M2‎，分子数之比为 n(CH4)∶n(NH3)＝M(NH3)∶M(CH4)＝17∶16，‎ 原子数之比为n(CH4)×5∶n(NH3)×4＝17×5∶16×4＝85∶64，‎ H原子数之比为n(CH4)×4∶n(NH3)×3‎ ‎＝(17×4)∶(16×3)＝68∶48＝17∶12，H的质量比也等于H原子数之比为17∶12。只有B选项不正确。]‎ ‎10．D　[本题主要考查对一定物质的量的物质化学式中分子与组成元素的原子及电子数目之间关系的理解。题中CO和CO2的物质的量相同，所以含有的CO和CO2的分子数目也相同，则①的叙述是正确的。又因CO和CO2分子中的O原子数分别为1和2，则物质的量相同的CO和CO2，所含的O原子数目之比为1∶2，则②的叙述是正确的。对③来说，CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3，所以③的叙述也是对的。对④来说，物质的量相同的CO和CO2，C原子数目之比也是1∶1，则④也是对的。CO和CO2分子中电子总数分别为14和22，即物质的量相同的CO和CO2电子总数之比为14∶22＝7∶11，则⑤也是正确的。 ]‎ ‎11．‎62 g·mol－1　16　0.1 mol 解析　1 mol Na2R中含有Na＋ 2 mol，R2－1 mol，故含有0.4 mol Na＋的Na2R的物质的量应为0.2 mol。那么M(Na2R)＝＝＝‎62 g·mol－1‎ M(R)＝‎62 g·mol－1－2×‎23 g·mol－1＝‎16 g·mol－1‎ 故‎1.6 g R的物质的量为n(R)＝‎ ＝0.1 mol，所以 n(Na2R)＝n(R)＝0.1 mol。‎ ‎12．(1)6.02×1023　1.204×1024　6.02×1023　2　1‎ ‎(2)0.5 mol　1.204×1024　6.02×1023‎ ‎(3)3　(4)17∶16　(5)4∶3‎ ‎(6)80%　8.4　(7) ‎(8)5(a＋b－d) g·mol－1‎ 解析　(6)＝‎0.75 g·L－1×‎22.4 L·mol－1＝‎16.8 g·mol－1‎ 设NH3的物质的量为x，CH4的物质的量为y ＝‎16.8 g·mol－1‎ x∶y＝4∶1‎ NH3的体积分数为×100%＝80%‎ 对H2的相对密度为＝8.4‎ ‎(7)由A·nH2OA＋nH2O有 ‎ M＋18n M ‎ a g b g ‎(M＋18n)∶M＝a∶b 解得n＝ ‎(8)依据质量守恒定律有 a g＋b g＝0.2 mol·M(C)＋d g 解出M(C)＝5(a＋b－d) g·mol－1‎ ‎13．(1)④①②⑤③　(2)玻璃棒、漏斗、烧杯　(3)搅拌　引流　转移 解析　玻璃棒在化学实验中有多种作用，很多实验中都要用到，其主要作用有搅拌、引流、转移，同时还可用于蘸取少量溶液。溶解、加热、稀释时都要用到玻璃棒搅拌，而在向容器中加入液体时一般是用玻璃棒引流。‎ ‎14．(1)①缺石棉网　②温度计的水银球不应插入液体中，而应位于蒸馏烧瓶支管口处　③冷凝管进出水的方向错误，应下口进水，上口出水 ‎(2)使蒸馏烧瓶受热均匀，控制温度不超过‎100℃‎　蒸馏烧瓶 解析　检查实验装置的错误，要按实验进程逐一检查，通常是从左到右，自下而上。‎ 利用水浴加热可使被加热物质受热均匀，温度不会超过‎100℃‎，最后在蒸馏烧瓶中得到晶体碘。‎ ‎15．(1)过滤　(2)滴加盐酸至无气泡放出为止　局部过热，造成固体(或溶液)飞溅　停止加热(或熄灭酒精灯)　(3)猜想Ⅰ：有气泡放出，小烧杯底有白色沉淀生成(或石灰水变浑浊)　猜想Ⅱ：稀硝酸(或稀盐酸)　猜想Ⅱ不成立　猜想Ⅲ：滴入BaCl2[或Ba(OH)2或Ba(NO3)2]溶液和稀HNO3　有白色沉淀生成且不溶于稀HNO3‎ 解析　本题主要考查基本实验操作，猜想Ⅰ主要是为了检验碳酸盐，可以加入强酸后使产生的气体通入澄清石灰水来加以检验，猜想Ⅲ是对SO的检验，可选用适当的钡试剂即可。‎