高一化学人教版必修1练习：1_2_3 物质的量在化学实验中的应用含解析

高一化学人教版必修1练习：1_2_3 物质的量在化学实验中的应用含解析

第3课时　物质的量在化学实验中的应用 课后训练案 巩固提升 A组 ‎1.容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的定量仪器,其上标有:①温度、②浓度、③容积、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.②④⑥ B.③⑤⑥‎ C.①②④ D.①③⑤‎ 解析:容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的仪器,在一定温度下有固定的容积,其刻度线在瓶颈上,不受压强的影响,对于酸碱均适用。‎ 答案:D ‎2.已知0.5 L盐酸和硫酸的混合溶液中,含有0.1 mol Cl-和0.2 mol SO‎4‎‎2-‎,则此溶液中H+的物质的量浓度为(　　)‎ A.0.1 mol·L-1 B.1.0 mol·L-1‎ C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1‎ 解析:Cl-为0.1 mol,故HCl中的H+为0.1 mol,SO‎4‎‎2-‎为0.2 mol,故H2SO4中的H+为0.4 mol,混合溶液中H+的总物质的量为0.5 mol,其浓度为‎0.5mol‎0.5 L=1.0 mol·L-1。‎ 答案:B ‎3.下列溶液中,氯离子浓度最大的是(　　)‎ A.100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B.150 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液 C.200 mL 1 mol·L-1的HCl溶液 D.10 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液 解析:氯离子浓度大小与溶液体积无关,从各物质浓度及NaCl、MgCl2、HCl、AlCl3组成可知,各溶液中Cl-浓度为:1 mol·L-1、2 mol·L-1、1 mol·L-1、3 mol·L-1。‎ 答案:D ‎4.在使用容量瓶配制溶液时,下列操作正确的是(　　)‎ A.使用容量瓶前都必须检查容量瓶是否漏水 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗 C.称好的固体试样需用纸条小心地送入容量瓶中 D.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线 解析:容量瓶使用前都必须检查是否漏水,A项正确;容量瓶不能用待配溶液润洗,B项错误;C项错误,溶解固体应在烧杯中进行;D项错误,摇匀后凹液面应当下降,因刻度线以上内壁黏附有溶液,此时不能再加水,否则会稀释所配制溶液。‎ 答案:A ‎5.用NaOH固体配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液需要用到的仪器有(　　)‎ ‎①托盘天平　②量筒　③烧杯　④玻璃棒　⑤漏斗　⑥500 mL容量瓶　⑦药匙　⑧胶头滴管　⑨蒸发皿　⑩250 mL容量瓶 A.①③④⑤⑦⑧⑨ B.①②③④⑥⑧⑨‎ C.①②③④⑦⑧⑩ D.①②③⑤⑦⑧⑨‎ 解析:配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液的步骤为:计算→称量→溶解→洗涤和转移→定容→反复摇匀。称量时用到①⑦,溶解时用到②③④,定容时用到⑧⑩。‎ 答案:C ‎6.下列配制的溶液浓度偏高的是(　　)‎ A.配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线 B.配制稀盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线 C.用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了 D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线 解析:A项俯视量筒刻度线,将会使量取的盐酸的体积小于计算值,导致浓度偏低;B项定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏低;C项实际称量药品质量减小,所配溶液浓度偏低;D项因溶解放热,若不冷却至室温即转移并定容会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。‎ 答案:D ‎7.将4 g氢氧化钠溶解在10 mL水中,再稀释成1 L,从中取出10 mL,这10 mL溶液中NaOH的物质的量浓度是(　　)‎ A.1 mol·L-1 ‎ B.0.1 mol·L-1‎ C.0.01 mol·L-1 ‎ D.10 mol·L-1‎ 解析:所配制的1 L溶液的物质的量浓度为‎4 g‎40 g·mol‎-1‎‎1 L=0.1 mol·L-1,而从中取10 mL,其浓度不变。‎ 答案:B ‎8.下表是某人体检的部分指标,其中用物质的量浓度来表示的是(　　)‎ 序号 项目名称 结果 单位 参考值 ‎1‎ 谷丙转氨酶 ‎35‎ U·L-1‎ ‎<40‎ ‎7‎ 白蛋白 ‎46.3‎ g·L-1‎ ‎35~55‎ ‎11‎ 肌酸磷酸激酶 ‎156‎ U·L-1‎ ‎25~200‎ ‎12‎ 甘油三酯 ‎0.79‎ mmol·L-1‎ ‎0~1.71‎ A.甘油三酯 B.谷丙转氨酶 C.肌酸磷酸激酶 D.白蛋白 解析:根据单位判断即可,甘油三酯的单位为mmol·L-1,是物质的量浓度的单位。‎ 答案:A ‎9.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。‎ ‎(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　。 ‎ ‎(2)该溶液中NaOH的质量分数为　　　　。 ‎ ‎(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为　　　　,NaOH的质量分数为　　　　,溶液的密度为　　　　,含NaOH的质量为　　　　,含NaOH的物质的量为　　　　。 ‎ ‎(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　。 ‎ 解析:(1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)=‎0.61mol‎0.1 L=6.1 mol·L-1。‎ ‎(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;NaOH的质量分数为‎24.4 g‎121.9 g×100%≈20%。‎ ‎(3)因为溶液是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL 溶液相比,NaOH的质量分数和溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的‎1‎‎10‎。‎ ‎(4)这10 mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1 mol·L-1,稀释到100 mL后,NaOH的物质的量浓度减小为‎6.1mol·‎L‎-1‎‎10‎=0.61 mol·L-1。‎ 答案:(1)6.1 mol·L-1　(2)20%‎ ‎(3)6.1 mol·L-1　20%　1.219 g·mL-1　2.44 g　0.061 mol ‎(4)0.61 mol·L-1‎ ‎10.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。‎ ‎　　硫酸 化学纯(CP)　(500 mL)‎ 品名:硫酸 化学式:H2SO4‎ 相对分子质量:98‎ 密度:1.84 g·cm-3‎ 质量分数:98%‎ 现用该浓硫酸配制500 mL 1 mol·L-1的稀硫酸。可供选用的仪器有:‎ ‎①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标志中的　　　　; ‎ ‎(2)配制稀硫酸时,还缺少的仪器有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写仪器名称); ‎ ‎(3)经计算,配制500 mL 1 mol·L-1的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为　　　　 mL,量取硫酸时应选用　　　　规格的量筒; ‎ A.10 mL B.50 mL C.100 mL D.200 mL ‎(4)在烧杯中稀释浓硫酸的实验操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,若在稀释过程中,少量浓硫酸不慎沾在手上,处理方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎(5)对所配制的稀硫酸进行测定,发现其浓度大于1 mol·L-1,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的原因　　　　　　。 ‎ ‎①用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线 ‎②容量瓶用蒸馏水洗涤后未经干燥 ‎③将稀释后的稀硫酸立即转入容量瓶后,立即进行后面的实验操作 ‎④转移溶液时,不慎有少量溶液洒出 ‎⑤定容时,俯视容量瓶刻度线 ‎⑥定容后,把容量瓶倒置摇匀,正放后发现液面低于刻度线,又补充几滴水至刻度处 答案:(1)D　(2)玻璃棒和500 mL的容量瓶 ‎(3)27.2　B ‎(4)将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入盛有少量水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速散去　立即用大量水冲洗,然后涂上NaHCO3稀溶液 ‎(5)①③⑤‎ B组 ‎1.V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+ m g,则溶液中SO‎4‎‎2-‎的物质的量浓度为(　　)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　‎ A.‎56mV mol·L-1 B.‎3m‎56V mol·L-1‎ C.m‎56V mol·L-1 D.‎3m‎112V mol·L-1‎ 解析:c(Fe3+)=mg‎56 g·mol‎-1‎VL‎=‎m‎56V mol·L-1,则c(SO‎4‎‎2-‎)=‎3‎‎2‎c(Fe3+)=m‎56V mol·L-1×‎3‎‎2‎‎=‎‎3m‎112V mol·L-1。‎ 答案:D ‎2.用10 mL 0.1 mol·L-1的BaCl2溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则这三种硫酸盐溶液中溶质的物质的量浓度之比是(　　)‎ A.3∶2∶2 B.1∶2∶3 C.1∶3∶3 D.3∶1∶1‎ 解析:由Fe2(SO4)3、ZnSO4、K2SO4的化学式可以看出,若沉淀1 mol Ba2+需SO‎4‎‎2-‎ 1 mol,而需三种盐的物质的量分别是‎1‎‎3‎ mol、1 mol、1 mol,又因三种盐的体积相同,浓度之比等于物质的量之比,为‎1‎‎3‎∶1∶1=1∶3∶3。‎ 答案:C ‎3.100 mL 0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO‎4‎‎2-‎的物质的量浓度为(设混合前后溶液的体积不变)(　　)‎ A.0.2 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1‎ C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1‎ 解析:先求混合后SO‎4‎‎2-‎的物质的量,n(SO‎4‎‎2-‎)=0.3 mol·L-1×0.1 L+0.2 mol·L-1×0.05 L×3=0.06 mol,溶液的体积V=0.1 L+0.05 L=0.15 L。则混合后溶液中SO‎4‎‎2-‎的物质的量浓度:c(SO‎4‎‎2-‎)=n(SO‎4‎‎2-‎)‎V‎=‎‎0.06mol‎0.15 L=0.4 mol·L-1。‎ 答案:C ‎4.将30 mL 0.5 mol·L-1NaCl溶液加水稀释到500 mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为(　　)‎ A.0.03 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1‎ C.0.05 mol·L-1 D.0.04 mol·L-1‎ 解析:稀释前后n不变,c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。‎ 答案:A ‎5.某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液以备使用。‎ ‎(1)该同学应选择　　　 mL的容量瓶。 ‎ ‎(2)其操作步骤如右图所示,则该图操作应在下图中的　　　　(填选项字母)之间。 ‎ A.②与③　　B.①与②　　C.④与⑤‎ ‎(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 d e 砝码大小/g ‎100‎ ‎50‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎5‎ ‎(4)下列操作对所配溶液的浓度高低有何影响?‎ ‎①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,浓度会　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。 ‎ ‎②容量瓶中原来有少量蒸馏水,浓度会　　　　。 ‎ 解析:(1)因无480 mL规格的容量瓶,所以配制480 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液应选择500 mL的容量瓶。‎ ‎(2)图中操作表示洗涤液转移入容量瓶后,再向容量瓶中加入蒸馏水定容,应在图中④与⑤之间。‎ ‎(3)因为需要配制500 mL溶液,该同学应称取NaOH固体的质量为0.5 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 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,砝码和游码的总质量为33.1 g,需要20 g和10 g的砝码各一个,游码的质量为3.1 g。‎ ‎(4)①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,溶质偏少,浓度会偏低;②容量瓶中原来有少量蒸馏水,对溶质和溶液的体积均无影响,浓度无影响。‎ 答案:(1)500‎ ‎(2)C ‎(3)10.0　cd　c ‎(4)①偏低　②无影响 ‎6.导学号98980026在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示,回答下列问题:‎ ‎(1)该混合液中,NaCl的物质的量为　　　mol,含溶质MgCl2的质量为　　　g。 ‎ ‎(2)该混合液中CaCl2的物质的量为　　　mol,将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为　　　mol·L-1。 ‎ 解析:读图可知,n(Na+)=0.2 mol,n(Mg2+)=0.1 mol,n(Cl-)=0.6 mol,则n(NaCl)=0.2 mol,n(MgCl2)=0.1 mol,m(MgCl2)=9.5 g,所以由CaCl2提供的n(Cl-)=0.6 mol-0.2 mol-0.1 mol×2=0.2 mol,则n(CaCl2)=0.1 mol,c(CaCl2)=‎0.1mol‎1 L=0.1 mol·L-1。‎ 答案:(1)0.2　9.5　(2)0.1　0.1‎ ‎7.实验室常用盐酸的质量分数为36.5%,密度为1.20 g·mL-1。‎ ‎(1)此浓盐酸中HCl的物质的量浓度是　。 ‎ ‎(2)配制100 mL该浓盐酸,需要标准状况下HCl的体积为　　　　。 ‎ ‎(3)配制100 mL 3.00 mol·L-1的盐酸,需以上浓盐酸的体积为　　　　。 ‎ ‎(4)将10.0 mL 3.00 mol·L-1的盐酸与10.0 mL 1.00 mol·L-1的MgCl2溶液混合,则混合溶液中Cl-的物质的量浓度是　　　　　　。(设混合后溶液的体积不变) ‎ 解析:(1)设溶液的体积是100 mL,则HCl的物质的量为(100 mL×1.20 g·mL-1×36.5%)÷36.5 g·mol-1=1.2 mol,所以其浓度是1.2 mol÷0.1 L=12.0 mol·L-1。‎ ‎(2)100 mL该浓盐酸中所含HCl的物质的量为0.1 L×12.0 mol·L-1=1.20 mol,需要标准状况下HCl的体积为1.20 mol×22.4 L·mol-1=26.88 L。‎ ‎(3)设配制稀盐酸需要浓盐酸的体积是V,则有0.100 L×3.00 mol·L-1=V×12.0 mol·L-1,解得V=0.025 0 L,即25.0 mL。‎ ‎(4)10.0 mL 3.00 mol·L-1的盐酸中Cl-的物质的量为0.010 0 L×3.00 mol·L-1=0.030 0 mol,10.0 mL 1.00 mol·L-1的MgCl2溶液中Cl-的物质的量为0.010 0 L×1.00 mol·L-1×2=0.020 0 mol,则混合溶液中Cl-的物质的量浓度是(0.030 0 mol+0.020 0 mol)÷0.020 0 L=2.50 mol·L-1。‎ 答案:(1)12.0 mol·L-1　(2)26.88 L　(3)25.0 mL　(4)2.50 mol·L-1‎ ‎8.研究性学习小组发现某一种胃药片的止酸剂为碳酸钙,为了测定其中止酸剂的质量,特制定了如下操作步骤:‎ ‎①配制0.2 mol·L-1的HCl溶液和0.2 mol·L-1的NaOH溶液;‎ ‎②每次取一粒(药片质量均相同)0.2 g的此胃药片,磨碎后放入锥形瓶中再加入20 mL蒸馏水;‎ ‎③以酚酞作指示剂,用0.2 mol·L-1的NaOH溶液滴定,需用去Vx mL达滴定终点;‎ ‎④加入25 mL 0.2 mol·L-1的HCl溶液。‎ ‎(1)写出全部实验过程的操作步骤的顺序: 　　　　。 ‎ ‎(2)上图所示的仪器中配制0.2 mol·L-1的HCl溶液和0.2 mol·L-1的NaOH溶液肯定不需要的仪器是　　　　(填序号),配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是　　　　　　　　(填仪器名称)。 ‎ ‎(3)配制上述溶液应选用的容量瓶的规格分别为　　　　(填字母)。 ‎ A.50 mL、50 mL B.100 mL、100 mL C.100 mL、150 mL D.250 mL、250 mL ‎(4)写出相关的化学反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 解析:(1)取一定质量的止酸剂(CaCO3),加入过量标准浓度(已事先配制好)盐酸,发生反应:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。反应完成后,再用同浓度的NaOH溶液(已事先配制好)进行滴定,二者实验的差值即为与CaCO3反应的盐酸的体积,从而确定胃药中CaCO3的含量,所以操作顺序为①②④③或②①④③。‎ ‎(2)配制一定物质的量浓度的盐酸或NaOH溶液所用的仪器为:容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒(或托盘天平)、胶头滴管。‎ ‎(3)从操作过程上看出,每次实验用的盐酸为25 mL,为保证实验的准确性,需重复操作实验2~3次,故配制溶液为100 mL。‎ ‎(4)实验过程中发生的反应有:‎ CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑‎ HCl+NaOHNaCl+H2O 答案:(1)①②④③或②①④③　(2)AC　烧杯、玻璃棒　(3)B　(4)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,HCl+NaOHNaCl+H2O ‎