2020届高考化学一轮复习物质的量在化学实验中的应用作业 8页

课时达标作业 2　物质的量在化学实验中的应用 基础题 1.下列溶液中，物质的量浓度为 1 mol·L－1 的是(　　) A．将 40 g NaOH 溶解在 1 L 水中 B．将 22.4 L HCl 气体溶解于 1 L 水配成溶液 C．将 1 L 10 mol·L－1 的浓盐酸加入 9 L 水中 D．将 10 g NaOH 固体溶解在少量水中后，定容成 250 mL 溶液 解析：物质的量浓度是以单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的 量来表示溶液组成的物理量。A、B 中将溶剂的体积理解为溶液的体 积；C 中将溶液的体积理解为溶剂的体积和溶质的体积之和，只有 D 符合要求。 答案：D 2．下列关于容量瓶及其使用方法的叙述，正确的是(　　) A．是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器 B．容量瓶可以用来加热 C．能用容量瓶贮存配制好的溶液 D．可以用 500 mL 容量瓶配制 250 mL 溶液 解析：容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器， 故 A 正确；容量瓶不能用来加热，故 B 错误。 答案：A 3．在 200 mL 某硫酸盐溶液中含有 1.5NA 个硫酸根离子(设 NA 为 阿伏加德罗常数的值)，同时含有 NA 个金属阳离子，则该硫酸盐的物 质的量浓度为(　　) A．1 mol·L－1　B．2.5 mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．2 mol·L－1 解析：硫酸根离子和金属阳离子的个数之比是 3：2，根据溶液 呈电中性，溶液中阴阳离子所带总电荷相等，设 1 个金属阳离子带 x 个正电荷，即为 Mx＋，所以 3×2＝2x，x＝3，则该盐的化学式为 M2(SO4)3，所以该盐的物质的量浓度是0.5 mol 0.2 L ＝2.5 mol·L －1，故选 B。 答案：B 4．某氯化镁溶液的密度为 1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数 为 5.1%,300 mL 该溶液中 Cl－的物质的量约等于(　　) A．0.37 mol B．0.63 mol C．0.74 mol D．1.50 mol 解析：c(Mg2＋)＝1 000ρw M ＝1 000 × 1.18 × 5.1% 24 mol·L－1≈2.5 mol·L－1 c(Cl－)＝2.5 mol·L－1×2＝5.0 mol·L－1 n(Cl－)＝5.0 mol·L－1×0.3 L＝1.50 mol。 答案：D 5．将 30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH 溶液加水稀释到 500 mL，关于稀 释后的溶液叙述不正确的是(　　) A．浓度为 0.03 mol·L－1 B．从中取出 10 mL 溶液，其浓度为 0.03 mol·L－1 C．含 NaOH 0.6 g D．从中取出 10 mL 溶液，含 NaOH 0.015 mol 解析：溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度 的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量 或质量因体积的不同而不同。 答案：D 6．用已准确称量过的 NaCl 固体配制 0.20 mol·L－1 的 NaCl 溶液 250 mL，要用到的仪器是(　　) ①250 mL 容量瓶；②托盘天平；③烧瓶；④胶头滴管；⑤烧杯； ⑥玻璃棒；⑦试管；⑧药匙 A．①④⑤⑥ B．①②④⑤ C．①②④⑤⑥⑧ D．全部 解析：由于只需要进行溶解、转移、洗涤和定容操作，故需用的 仪器只是①④⑤⑥。 答案：A 7．某学生在配制一定物质的量浓度氢氧化钠溶液时，结果所配 溶液的浓度偏高，其原因可能是(　　) A．所用氢氧化钠已经潮解 B．向容量瓶中加水未到刻度线 C．有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里 D．用带游码的托盘天平称 2.4 g NaOH 时误用了“左码右物”方 法 解析：A 项，所用 NaOH 已经潮解，实际称量的氢氧化钠的质量 减小，氢氧化钠的物质的量减小，所配溶液浓度偏低，错误；B 项， 向容量瓶中加水未到刻度线时溶液的体积偏小，溶液的浓度偏大，正 确；C 项，有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里，造成了溶质的损耗， 溶液浓度偏低，错误；D 项，称量时误用“左码右物”，若不使用游 码，对称取的氢氧化钠的质量无影响，对所配溶液浓度无影响；若使 用游码，实际称取氢氧化钠的质量减小，所配溶液浓度偏低，错误。 答案：B 8．下图是某同学用 500 mL 容量瓶配制 0.10 mol·L－1 NaOH 溶液 的过程： 该同学的错误步骤有(　　) A．1 处 B．2 处 C．3 处 D．4 处 解析：第①步不能把 NaOH 放在称量纸上称量；第④步玻璃棒应 接触容量瓶内壁刻度线以下的部分；第⑤步定容时应平视刻度线。 答案：C 9．用质量分数为 98%的浓硫酸(ρ＝1.84 g·cm－3)配制 240 mL 1.84 mol·L－1 稀硫酸，下列操作正确的是(　　) A．将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中，并不断搅拌 至冷却 B．必需的定量仪器有 50 mL 量筒、250 mL 容量瓶和托盘天平 C．量取浓硫酸的体积为 25.0 mL D．先在容量瓶中加入适量水，将量好的浓硫酸注入容量瓶，加 水定容 解析：稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢注入水中并不断搅拌，A 项错误；该实验不需要托盘天平，B 项错误；根据溶质质量不变知， 配 制 该 稀 硫 酸 需 要 浓 硫 酸 的 体 积 为 V ＝ 250 × 10－3 L × 1.84 mol·L－1 × 98 g·mol－1 1.84 g·cm－3 × 98% ＝25.0 mL，C 项正确； 不能在容量瓶里稀释浓硫酸，在烧杯里稀释并冷却后，再转移到容量 瓶中，最后加水定容，D 项错误。 答案：C 10．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列对 0.3 mol·L－1K2SO4 溶 液的叙述正确的是(　　) A．1 L 溶液中含有 0.3NA 个 K＋ B．1 L 溶液中含有 K＋和 SO 2－4 的总数为 0.9NA C．2 L 溶液中 K＋的浓度为 1.2 mol·L－1 D．将 0.3 mol 硫酸钾溶于 1 L 水中，所得硫酸钾溶液的浓度为 0.3 mol·L－1 解析：0.3 mol·L－1K2SO4 溶液中，c(K＋)＝0.6 mol·L－1，c(SO2－4 )＝ 0.3 mol·L －1，则 1 L 溶液中含 K＋的数目为 0.6NA，K＋和 SO 2－4 的总 数为 0.9NA，A 项错误，B 项正确；物质的量浓度表示的是 1 L 溶液 中所含溶质的物质的量，不受溶液体积大小的影响，2 L 0.3 mol·L － 1K2SO4 溶液中 K＋的浓度为 0.6 mol·L－1，C 项错误；物质的量浓度中 的体积指的是溶液体积而不是溶剂的体积，D 项错误。 答案：B 11．取 100 mL 0.3 mol·L －1 和 300 mL 0.25 mol·L －1 的硫酸注入 500 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中 H＋的物质的量 浓度是(　　) A．0.21 mol·L－1 B．0.42 mol·L－1 C．0.56 mol·L－1 D．0.26 mol·L－1 解析：混合溶液中 H＋物质的量为 n(H＋)＝(0.1 L×0.3 mol·L－1＋ 0.3 L×0.25 mol·L － 1)×2＝0.21 mol，所以 c(H ＋ )＝ 0.21 mol 0.5 L ＝0.42 mol·L－1。 答案：B 12．把 V L 含有 MgSO4 和 K2SO4 的混合溶液分成两等份，一份 加入含 a mol NaOH 的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另 一份加入含 b mol BaCl2 的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸 钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为(　　) A.b－a V mol·L－1 B.2b－a V mol·L－1 C.2(b－a) V mol·L－1 D.2(2b－a) V mol·L－1 解 析 ： 注 意 混 合 溶 液 分 成 了 两 等 份 ， 由 Mg2 ＋ ＋ 2OH － ===Mg(OH)2↓、Ba2＋＋SO2－4 ===BaSO4↓可知，原溶液中含有 n(Mg2 ＋)＝2a 2 mol＝a mol、n(SO2－4 )＝2b mol，依据电荷守恒可知，原溶液 中 n(K＋)＝2n(SO2－4 )－2n(Mg2＋)＝2(2b－a) mol，故 c(K＋)＝2(2b－a) V mol·L－1。 答案：D 13．用 500 mL 容量瓶配制 0.1 mol·L－1 的氨水，以下操作正确的 是(　　) A．标准状况下体积为 1.12 L 的氨气溶于 500 mL 水中 B．将标准状况下体积为 1.12 L 的氨气溶于水配成 500 mL 溶液 C．取 1 mol·L－1 的氨水 50 mL，加入 500 mL 水中 D．取 1 mol·L－1 的氨水 100 mL，配成 1 000 mL 溶液 解析：A 项和 C 项形成溶液的体积不是 500 mL，D 项不能配制， 因为题目提供的容量瓶的体积是 500 mL 而不是 1 000 mL。 答案：B 能力题 14.某温度下，V mL 不饱和 NaNO3 溶液 a g，蒸发掉 b g 水或加 入 b g NaNO3 固体(恢复到原温度)均可使溶液达到饱和，则下列各量 的计算结果正确的是(　　) A．该温度下 NaNO3 的溶解度为 50 g B．原不饱和溶液中 NaNO3 的质量分数为500(a－b) a % C．原不饱和溶液中 NaNO3 的物质的量浓度为 100(a－b) 17V mol·L－1 D．原不饱和溶液的密度为 a＋b V g·mL－1 解析：由题意可知 b g 水中溶解 b g NaNO3 达到饱和，即在此温 度下 NaNO3 的溶解度为 100 g，A 错误；此温度下饱和溶液的质量分 数为 100 g 100 g＋100 g ＝1 2 ，所以原溶液中 NaNO3 的质量为(a－b)g×1 2 ，则 原不饱和溶液中 NaNO3 的质量分数为 1 2 (a－b) a ×100%＝50(a－b) a %， B 错误；原不饱和溶液中 NaNO3 的物质的量浓度为 1 2 (a－b)g 85 g·mol－1÷ V 1 000 L＝100(a－b) 17V mol·L－1，C 正确；原不饱和溶液的密度为 a g V mL ＝a V g·mL －1，D 错误。 答案：C 15．在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法：质量—体积 浓度，用单位体积溶液中所含的溶质质量数来表示，单位 g·m －3 或 g·L－1。现有一种 20 ℃时的饱和 CuSO4 溶液，密度为 1.2 g·cm－3，质 量—体积浓度为 200 g·L－1，则对此溶液的说法不正确的是(　　) A．该溶液的质量分数为 16.7% B．该溶液的物质的量浓度为 1.25 mol·L－1 C．在 20 ℃时，硫酸铜的溶解度为 20 g D．在 20 ℃时把 200 g CuSO4·5H2O 溶解于 1 L 水中恰好得到饱 和溶液 解析：根据质量—体积浓度的定义以及质量分数、物质的量浓度 的含义可以进行浓度的换算，A、B 都正确；S100 g＝200 g(1000 mL×1.2 g·cm－3－200 g)，所以 S＝20 g，C 正确；CuSO4·5H2O 溶于 水后得到 CuSO4 溶液，其溶质为 CuSO4，其质量只有 200 g×160 250 ＝ 128 g，该溶液的质量分数＝ 128 g (1000＋200) g ×100%＝10.7%，此值小于 16.7%，所以不是饱和溶液，D 错误。 答案：D 16．工业上黄铜矿(主要成分 X 是由 Cu、Fe、S 三种元素组成的 盐)为确定 X 的化学式，通过以下实验测定： ①准备称取 11.04 g 样品，全部溶于 200 mL 的浓 HNO3 中，反应 后的溶液加水稀释至 2 L 时测得其 pH 为 0； ②将稀释后的溶液分为两等份，向其中一份溶液中滴加 5.75 mol·L－1 的 NaOH 溶液，当加入的 NaOH 溶液体积为 200 mL 时，正 好沉淀完全；向另一份溶液中滴加 0.600 mol·L－1 Ba(NO3)2 溶液，当 加入的 Ba(NO3)2 溶液体积为 100 mL 时，正好沉淀完全。 通过计算确定 X 的化学式(写出计算过程)。 答案：原溶液中 SO 2－4 的物质的量为 100 mL×0.600 mol·L－1×2＝0.12 mol 加入 NaOH 的物质的量： 200 mL×5.750 mol·L－1＝1.15 mol 沉淀原溶液中金属离子需要消耗 NaOH 物质的量为 1．15 mol×2－2 L×1 mol·L－1＝0.3 mol 设 Cu 元素的物质的量为 x，Fe 元素的物质的量为 y Error! x＝0.06 mol　y＝0.06 mol 化学式为 CuFeS2。 17．某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩 尔体积。该小组设计的简易实验装置如图所示： 该实验的主要操作步骤如下： ①用已知浓度的浓盐酸配制 100 mL 1.0 mol·L －1 的盐酸(需要用 到的仪器有量筒、烧杯、________)； ②用 10 mL 的量筒量取 8.0 mL 1.0 mol·L－1 的盐酸加入锥形瓶中； ③准确称取 a g 已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为 使 HCl 全部参加反应，a 的数值至少为________； ④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密 性； ⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为 V mL。 请回答下列问题： (1)步骤①中，配制 100 mL 1.0 mol·L－1 的盐酸时，下列会使所配 制溶液的浓度偏小的操作有______(填字母)。 A．用量筒量取浓盐酸时，俯视量筒的刻度线 B．容量瓶未干燥即用来配制溶液 C．浓盐酸在烧杯中稀释时，搅拌时间过长 D．定容完成后，将容量瓶倒置摇匀后，发现液面低于刻度线未 做处理 E．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线 F．烧杯中有少量水 G．未冷却至室温即定容 (2)请填写操作步骤中的空格： 步骤①：_____________， 步骤③：____________。 (3) 实 验 步 骤 ⑤ 中 应 选 用 的 量 筒 规 格 是 __________________________________________。 (4)读数时需要注意(至少写两点)：_______________________。 (5)忽略水蒸气影响，在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为 Vm＝________L·mol－1。 解析：(2)步骤①用浓盐酸配制 100 mL 1.0 mol·L－1 的盐酸时，需 用量筒量取浓盐酸，在烧杯中稀释，要用玻璃棒不断搅拌，最后用胶 头滴管对 100 mL 容量瓶进行定容。步骤③Mg 与盐酸发生的反应为 Mg＋2HCl===MgCl 2＋H2↑，8.0 mL 1.0 mol·L － 1 盐酸中 n(HCl)＝ 8.0×10－3 L×1.0 mol·L －1＝8.0×10－3 mol，完全反应时消耗 Mg 为 4.0×10－3 mol，其质量为 m(Mg)＝4.0×10－3 mol×24 g·mol－1＝0.096 g。 (3)8.0×10－3 mol HCl 与 Mg 完全反应放出 4.0×10－3 mol H2，其 在标准状况下的体积为 4.0×10－3 mol×22.4 L·mol －1 ＝0.089 6 L＝ 89.6 mL，故应选取体积为 100 mL 的量筒。 (5) HCl 完全反应时生成 4.0×10－3 mol H2，实验中收集到 V mL H2 ，则该条件下的气体摩尔体积为 Vm ＝ V × 10－3 L 4.0 × 10－3 mol ＝0.25V L·mol－1。 答案：(1)AC (2)玻璃棒、100 mL 容量瓶、胶头滴管　0.096 (3)100 mL (4)①恢复到室温再读数；②调节量筒高度，使量筒内的液面与 集气瓶内的液面相平；③读数时视线应与量筒中液体的凹液面最低处 保持相平 (5)0.25V