2020版高考化学一轮复习物质的量在化学实验中的应用作业

2020版高考化学一轮复习物质的量在化学实验中的应用作业

第 4 讲 物质的量在化学实验中的应用 课时集训 测控导航表 知识点 基础 能力 挑战 物质的量浓度概念理解 1,3 物质的量浓度的计算 9,10,11 12,13 溶液的配制 2,4,5 6,7 溶解度曲线 8 1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是 1 mol·L-1 的是( C ) A.10 g NaOH 固体溶解在水中配成 250 mL 溶液 B.将 80 g SO3 溶于水并配成 1 L 的溶液 C.将 0.5 mol·L-1 的 NaNO3 溶液 100 mL 加热蒸发掉 50 g 水的溶液 D.标准状况下,将 22.4 L 氯化氢气体溶于水配成 1 L 溶液 解析:A 项,c(NaOH)= =1 mol·L-1;B 项,c(H2SO4)= = 1 mol·L-1;C 项,蒸发 50 g 水后,溶液的体积并不是 50 mL,NaNO3 的物 质的量浓度也不是 1 mol·L-1;D 项,c(HCl)= =1 mol·L-1。 2.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转 移、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( B ) 解析:用托盘天平称量物体的质量时,应“左物右码”,A 错误;转移溶 液时应使用玻璃棒引流,C 错误;定容时胶头滴管不能插入容量瓶内 部,D 错误。 3.V L 浓度为 0.5 mol·L-1 的盐酸,欲使其浓度增大 1 倍,采取的措施 合理的是( B ) A.通入标准状况下的 HCl 气体 11.2V L B.加入 10 mol·L-1 的盐酸 0.1V L,再稀释至 1.5V L C.将溶液加热浓缩到 0.5V L D.加入 V L 1.5 mol·L-1 的盐酸混合均匀 解析:标准状况下的 HCl 气体 11.2V L 物质的量是 0.5V mol,向溶液 中通入 0.5V mol HCl,该溶液体积不会是 V L,所以溶液浓度不是 1 mol·L-1,A 错误;V L 浓度为 0.5 mol·L-1 的盐酸中溶质的物质的量 是 0.5 V mol,0.1V L 10 mol·L-1 的盐酸中溶质的物质的量是 V mol, 再稀释至 1.5V L,所以 c= =1 mol·L-1,B 正确;加热浓缩 盐酸时,导致盐酸挥发,C 错误;浓、稀盐酸混合后,溶液的体积不是直 接加和,所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的 2 倍,D 错误。 4.配制 250 mL 0.10 mol/L 的 NaOH 溶液时,下列实验操作对配制的溶 液浓度无影响的是( C ) A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线 C.称量前小烧杯内有水 D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度线,再补充几滴水至 刻度线 解析:B 项,定容时仰视容量瓶的刻度线,溶液体积偏大,NaOH 的物质 的量浓度偏小;C 项,称量前小烧杯内有水对所配溶液浓度无影响;A、 D 两项易判断溶液浓度会偏小。 5.某同学按下列步骤配制 500 mL 0.2 mol·L-1 KCl 溶液,请回答有关 问题。 实验步骤 有关问题 ①计算所需 KCl 的质量 需要 KCl 的质量为 g(保留小数 点后一位) ②称量 KCl 固体 称量需要用到的主要仪器是 ③将 KCl 加入 100 mL 烧杯 中,并加入适量水 为了加快溶解速率,可以采取哪些措 施? ④将烧杯中溶液转移至 500 mL 容量瓶中 为了防止溶液溅出,应采取什么措施? ⑤向容量瓶中加蒸馏水至 刻度线 在进行此操作时当加水至离刻度线 1～ 2 cm 处 应 如 何 操 作? (1)上述实验中使用容量瓶前应检验 。 (2)在进行④步操作时未将洗涤烧杯、玻璃棒的洗涤液转移至容量瓶, 则配制溶液浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (3)若进行⑤步操作时加蒸馏水超过刻度线,则需 。 解析:熟练掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法,注意各步的操作 要点,误差分析根据 c= 判断。n=cV=0.5 L×0.2 mol·L-1=0.1 mol, m=n·M=0.1 mol×74.5 g·mol-1=7.45 g,需用托盘天平称量 7.5 g KCl。 答案:①7.5 ②托盘天平、药匙 ③搅拌(或适当加热) ④用玻璃棒进行引流 ⑤改用胶头滴管加水至凹液面最低处与刻度 线相切 (1)容量瓶是否漏水 (2)偏低 (3)重新配制 6.配制 100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3 溶液,下列操作正确的是( D ) A.称取 10.6 g 无水碳酸钠,加入 100 mL 容量瓶中,加水溶解、定容 B.称取 10.6 g 无水碳酸钠置于烧杯中,加入 100 mL 蒸馏水,搅拌、 溶解 C.转移 Na2CO3 溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中 D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀 解析:固体不能直接在容量瓶中溶解,A 错误;配制 100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3 溶液,所用水的体积并不是 100 mL,而是加水至 100 mL,B 错误; 转移液体时,要用玻璃棒引流,C 错误。 7.下列有关操作或判断正确的是( D ) A.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致所配溶 液浓度偏高 B.用托盘天平称取 25.20 g NaCl C.用 100 mL 量筒量取 5.2 mL 盐酸 D.用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒 的刻度线会导致所配溶液浓度偏高 解析:定容时仰视刻度线,导致所配溶液的体积偏大,使所配溶液的浓 度偏低,A 不正确;托盘天平的精确度是 0.1 g,无法称取 25.20 g NaCl,B 不正确;应用 10 mL 量筒量取 5.2 mL 盐酸,C 不正确;量取浓盐 酸时仰视量筒的刻度线,所取的浓盐酸比应取的量多,溶质的物质的 量增加,会导致所配溶液浓度偏高,D 正确。 8.(2019·湖北孝感模拟)如图是 MgSO4、NaCl 的溶解度曲线。下列说 法正确的是( C ) A.MgSO4 的溶解度随温度升高而升高 B.NaCl 的溶解度比 MgSO4 的溶解度大 C.在 t2℃时,MgSO4 饱和溶液的溶质质量分数大 D.把 MgSO4 饱和溶液的温度从 t3 ℃降至 t2 ℃时,有晶体析出 解析:A 项,t2 ℃之前,MgSO4 的溶解度随温度的升高而增大,t2 ℃之后, 随温度的升高而降低;B 项,t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4 的溶解度相等, 大于 t1 ℃小于 t3 ℃时,MgSO4 的溶解度大;C 项,w= ×100%,S 越大,w 越大;D 项,把 MgSO4 饱和溶液的温度从 t3 ℃降至 t2 ℃时,由饱 和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出。 9.(2019·湖北孝感模拟)在标准状况下,在三个干燥的烧瓶内分别装 有纯净的 NH3,含一半空气的 HCl 气体,NO2 和 O2 的混合气体[V(NO2)∶ V(O2)=4∶1],然后分别做喷泉实验,三个烧瓶内所得溶液的物质的量 浓度之比为( B ) A.2∶1∶2 B.5∶5∶4 C.1∶1∶1 D.无法确定 解析:假设烧瓶体积为 V,NH3 可以完全溶于水,则溶液的物质的量浓度 为 = ;氯化氢气体可以完全溶于水,溶液的物质的量浓度为 = ;NO2 和 O2 的混合气体溶于水的总反应式为 4NO2+O2+2H2O 4HNO3,NO2 和 O2 体积比为 4∶1,恰好可以完全反应,硝酸物质的量等于 NO2 物质的量, = ,溶液的物质的量浓度为 = ,所以三个 烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为 5∶5∶4,故 B 项正确。 10.V L 含有(NH4)2SO4、NH4NO3 的混合溶液,加入 a mol NaOH 后加热, 恰好使 NH3 全部逸出;又加入 b mol BaCl2,刚好使 S 完全沉淀,则原 混合溶液中 NH4NO3 的物质的量浓度为( C ) A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L 解析:a mol 烧碱刚好把 NH3 全部赶出,根据 N +OH- NH3+H2O 可知溶 液中含有 a mol N ,与氯化钡溶液完全反应消耗 b mol BaCl2,根据 Ba2++S BaSO4↓可知溶液中含有 b mol S ,设溶液中 N 的物质 的量为 n,据电荷守恒:a mol×1=b mol×2+n×1,解得 n=(a-2b)mol, 溶液中 c(NH4NO3)=c(N )= = mol/L。 11.(2018·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学月考)在 50 mL a mol/L 的硝酸溶液中,加入 6.4 g Cu,全部溶解,假设硝酸的还原产物只有 NO2 和 NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至 100 mL 时测得 c(N )=3 mol/L。 (1)稀释后溶液中 c(H+)= mol/L。 (2)若 a=9,则生成的气体中 NO2 的物质的量为 mol。 (3)治理氮氧化物污染的方法之一是用 NaOH 溶液进行吸收,反应原理 如下: NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 将上述的(2)中的 NO2 和 NO气体通入 1 mol/L的 NaOH 溶液恰好被吸收, 则 NaOH 溶液的体积为 mL。 解析:(1)6.4 g Cu 的物质的量为 =0.1 mol, 所以溶液中 n(Cu2+)=n(Cu)=0.1 mol, 溶液中 c(N )=c(H+)+2c(Cu2+), 所以溶液中 c(H+)=c(N )-2c(Cu2+)=3 mol/L- ×2= 1 mol/L。 (2)根 据 N 元 素 守 恒 可 知,n(NO2)+n(NO)=n 硝 酸 溶 液 (HNO3)-n 反 应 后 溶 液 (N )=0.05 L×9 mol/L-0.1 L×3 mol/L=0.15 mol, 令 NO2、NO 的物质的量分别为 x mol、y mol, 则 计算得出 x=0.125,y=0.025。 (3)由 NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O 可 知,根据钠元素与氮元素守恒,0.15 mol 的混合气体恰好与 1 mol/L 的 NaOH 溶液反应,则 n(NaOH)=n(N)=0.15 mol,所以 V(NaOH 溶液)= =0.15 L=150 mL。 答案:(1)1 (2)0.125 (3)150 12.(2018·黑龙江哈尔滨师范大学附属中学月考)质量分数为 a 的某 物质的溶液 m g 与质量分数为 b 的该物质的溶液 n g 混合后,蒸发掉 p g 水,得到的溶液每毫升质量为 q g,物质的量浓度为 c。则该溶质 的相对分子质量为( C ) A. B. C. D. 解析:混合后的溶液中该物质的总质量为(am+bn)g,设该物质的摩尔 质量为 M g/mol, 则总物质的量为 mol。 混合后溶液的体积为 L, 所以可得溶液的物质的量浓度 c= mol/L, 整理得 M= g/mol, 又因为当摩尔质量的单位为 g/mol 时,物质的相对分子质量与物质的 摩尔质量在数值上相等,故 C 项正确。 13.已知硫酸、氨水的密度与所加水的量的关系如图所示,现有硫酸与 氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题: 溶质的物质的 量浓度/(mol·L-1) 溶液的密 度/(g·cm-3) 硫酸 c1 ρ1 氨水 c2 ρ2 (1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位,用含 c1、ρ1 的代 数式表示)。 (2)物质的量浓度为 c1 mol·L-1 的硫酸与水等体积混合(混合后溶液 的 体 积 变 化 忽 略 不 计 ) , 所 得 溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 为 mol·L-1。 (3)将物质的量浓度分别为 c2 mol·L-1 和 c2 mol·L-1 的氨水等质量 混合,所得溶液的密度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同) ρ2 g·cm-3,所得溶液的物质的量浓度 c2 mol·L-1(设混合后 溶液的体积变化忽略不计)。 解析:(1)根据 c= 可知,硫酸的质量分数 w= 。 (2)令硫酸与水的体积分别为 V L,则混合后溶液的总体积为 2V L,根 据稀释定律,稀释前后溶质硫酸的物质的量不变,稀释后硫酸溶液的 浓度为 =0.5c1 mol·L-1。 (3)c2 mol·L-1 的氨水与 c2 mol·L-1 的氨水等质量混合,混合后溶液 的浓度小于 c2 mol·L-1,由图可知,氨水的浓度越小密度越大,故混合 后溶液的密度大于 c2 时的密度ρ2,物质的量浓度分别为 c2 mol·L-1 和 c2 mol·L-1 的氨水等质量混合,令 c2 mol·L-1 和 c2 mol·L-1 的 氨水的体积分别为 a L、b L,混合后溶液的体积为 (a+b)L,混合后氨 水的物质的量浓度为 mol·L-1= mol·L-1= mol·L-1=c2 mol·L-1- mol·L-1=c2 mol·L-1- mol·L-1,又等质量混合,则ρ1a=ρ2b, 氨水浓度越大密度越小,ρ1<ρ2,所以 a>b, 得 c2 mol·L-1- mol·L-1> c2 mol·L-1。 答案:(1) (2)0.5c1 (3)大于 大于