苏教版 (2019)必修 第一册溶液组成的定量研究复习练习题

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1. 我国神舟系列飞船使用的一种燃料是偏二甲肼(C2H8N2)，反应的化学方程式为C2H8N2＋2N2O4===3N2＋2X＋4H2O，下列有关叙述正确的是( )
A. 偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B. 在标准状况下，生成X和H2O的体积之比为1∶2
C. X的化学式为CO2
D. 常温下，6 g C2H8N2 完全反应产生N2 6.72 L
2. （2024镇江一中月考）用10 mL0.1 ml/L BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁溶液、硫酸锌溶液和明矾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的物质的量浓度之比是( )
A. 2∶6∶3
B. 1∶2∶3
C. 1∶3∶3
D. 3∶1∶2
3.（2024扬州邗江期中）把1 L含有CuSO4和Na2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a ml BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡；另一份加入含b ml KOH的溶液，恰好使铜离子完全沉淀为氢氧化铜。则原混合溶液中钠离子的浓度为( )
A. 2(a－b)ml/L B. (2a－b)ml/L
C. 2(2a－b)ml/L D. ab ml/L
4. （2024淮安检测）聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]（Fe元素化合价为＋3）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00 mL溶液。
②准确量取25.00 mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体2.33 g。
③准确量取25.00 mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到Fe2O3固体1.60 g。
该聚合硫酸铁组成中x∶y∶z的值为( )
A. 1∶1∶1
B. 1∶1∶2
C. 2∶4∶1
D. 2∶3∶1
5. （2024泰州中学）有一种粉末是由铁的氧化物中的一种或两种组成，取6.08 g粉末加热，同时通入足量的CO使之完全反应，再用过量Ba(OH)2溶液把生成的气体充分吸收，产生沉淀19.7 g。则该粉末的组成可能是( )
A. 只有Fe3O4
B. 等物质的量的FeO和Fe2O3
C. 等物质的量的FeO和Fe3O4
D. 等物质的量的Fe2O3和Fe3O4
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值，请完成以下有关计算。
(1) 0.2 g H2 含有 个H原子。
(2) 在标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2 的体积之比为 。
(3) 100 mL硫酸钠溶液中n(Na＋)＝0.20 ml，则其中c（SO eq \\al(2-,4)）＝ 。
(4) 在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 ml Cl－，此氯化物的摩尔质量为 ，该金属元素的相对原子质量为 。
(5) 6.72 L CO（标准状况）与一定量的Fe2O3 恰好完全反应（生成Fe与CO2）后，生成Fe的质量为 g。
7. 实验室需要制备22.4 L（标准状况）H2，现用质量分数为90.0%的锌粒与足量的稀盐酸反应（假设杂质不与稀盐酸反应），求：
(1) 至少需要质量分数为90.0%的锌粒多少克（结果精确到小数点后一位）？
(2) 生成的氯化锌的物质的量是多少？
【提升素养】
8. （2024苏州昆山一中阶段考）某种胃药的有效成分为CaCO3。某实验小组为测定其中CaCO3的含量，取10粒药片（0.1 g/粒）研碎后溶解，加入25.00 mL 1.0 ml/L的稀盐酸反应，最后用1.0 ml/L NaOH溶液中和过量的盐酸，测定所消耗的NaOH溶液的体积如下：
(1) 配制500 mL 1.0 ml/L NaOH溶液，需要NaOH的质量是 。
(2) 药片中碳酸钙的质量分数： 。
9. （2024苏州八校联合调研）二氧化氯消毒剂是国际公认的高效消毒灭菌剂。二氧化氯漂白液中常含有ClO2和Cl2两种主要成分。化学兴趣小组同学为测定某二氧化氯漂白液中ClO2的浓度，进行如下实验：
【实验Ⅰ】配制100 mL 0.100 ml/L Na2S2O3溶液，步骤如下：
①用托盘天平称取一定质量Na2S2O3·5H2O固体，放入烧杯，用适量蒸馏水溶解；
②将烧杯中的溶液小心地注入100 mL容量瓶中；
③用蒸馏水 ▲ ；
④继续向容量瓶中加水至距刻度线1～2 cm 处，改用胶头滴管加水至刻度线；
⑤将容量瓶塞盖好，充分摇匀。
回答下列问题。
(1) 容量瓶在使用前必须进行的操作是 。
(2) 配制溶液过程中需用托盘天平称量Na2S2O3·5H2O固体的质量为 。
(3) 步骤②操作之前容量瓶中有少量水，则配制的溶液的浓度将 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
(4) 补全步骤③操作：用蒸馏水________________________________。
【实验Ⅱ】测定二氧化氯漂白液中的物质的量浓度，步骤如下：
①量取10.00 mL二氧化氯漂白液于锥形瓶中，加蒸馏水稀释到100 mL，再向其中加入过量KI溶液，二氧化氯漂白液中的两种成分分别发生反应：2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2、Cl2＋2KI===2KCl＋I2。
②加入淀粉作指示剂，向其中逐滴加入0.100 ml/L Na2S2O3溶液至反应恰好完全进行，过程中发生的反应为2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
③加入稀硫酸调节溶液pH＝3，发生反应：KClO2＋4KI＋2H2SO4===KCl＋2K2SO4＋2I2＋2H2O。
④再逐滴加入0.100 ml/L Na2S2O3溶液，反应恰好完全进行时，该步消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
(5) 该二氧化氯漂白液中ClO2的物质的量浓度为 。
第5课时 化学反应的计算
1. C 偏二甲肼的相对分子质量为60，摩尔质量为60 g/ml，A错误；依据原子个数守恒可知X为CO2，在标准状况下，CO2为气体，H2O是液体，无法根据物质的量比较二者体积，B错误；依据原子个数守恒可知X为CO2，C正确；常温下，Vm未知，无法计算气体的体积，D错误。
2. A Ba2+＋SO eq \\al(2-,4)===BaSO4↓，相同的Ba2+恰好可使相同体积的三种溶液中的硫酸根离子完全转化为BaSO4沉淀，则三溶液中SO eq \\al(2-,4)的物质的量相等，根据SO eq \\al(2-,4)～ eq \f(1,3)Fe2(SO4)3～ZnSO4～ eq \f(1,2)KAl(SO4)2·12H2O，硫酸铁、硫酸锌和明矾的物质的量比为 eq \f(1,3)∶1∶ eq \f(1,2)，由于溶液的体积相同，所以溶液的浓度之比等于物质的量之比，所以三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是2∶6∶3，A正确。
3. C 根据Ba2+～SO eq \\al(2-,4)，a ml BaCl2恰好使硫酸根离子完全沉淀，则该份溶液中含a ml SO eq \\al(2-,4)，根据Cu2+～2OH－，b ml KOH恰好使铜离子完全沉淀，则该份溶液中含 eq \f(b,2)ml Cu2+，根据溶液呈电中性，有2n(Cu2+)＋n(Na＋)＝2n(SO eq \\al(2-,4))，则有n(Na＋)＝(2a－b)ml，则原混合溶液中钠离子的浓度为 eq \f((2a－b)ml,0.5 L)＝2(2a－b)ml/L，C正确。
4. C 由题意可知，n(SO eq \\al(2-,4))＝ eq \f(2.33 g,233 g/ml)＝0.01 ml，n(Fe)＝ eq \f(1.60 g,160 g/ml)×2＝0.02 ml，x∶z＝0.02 ml∶0.01 ml＝2∶1，再根据电荷守恒知，x∶y∶z＝2∶4∶1，故选C。
5. C 19.7 g沉淀是BaCO3，n(BaCO3)＝ eq \f(19.7 g,197 g/ml)＝0.1 ml，n(CO2)＝n(CO eq \\al(2-,3))＝0.1 ml，则铁的氧化物中O原子的物质的量为0.1 ml，质量为1.6 g，m(Fe)＝6.08 g－1.6 g＝4.48 g，n(Fe)＝ eq \f(4.48 g,56 g/ml)＝0.08 ml，则铁的氧化物中，n(Fe)∶n(O)＝0.08∶0.1＝4∶5。Fe3O4中，n(Fe)∶n(O)＝3∶4，A不符合题意；等物质的量的FeO和Fe2O3中，n(Fe)∶n(O)＝3∶4，B不符合题意；等物质的量的FeO和Fe3O4中，n(Fe)∶n(O)＝4∶5，C符合题意；等物质的量的Fe2O3和Fe3O4中，n(Fe)∶n(O)＝5∶7，D不符合题意。
6. (1) 0.2NA (2) 2∶1 (3) 1.0 ml/L
(4) 95 g/ml 24 (5) 11.2
以物质的量为中心的计算
7. (1) 72.2 g (2) 1.0 ml
解析：根据化学方程式Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑知，设至少需要含锌90.0%的锌粒的质量为x，则参加反应的锌粒质量为90%x，设生成的氯化锌的物质的量y，则
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 ml 22.4 L
90%x y 22.4 L
x＝ eq \f(65 g×22.4 L,22.4 L×90%)≈72.2 g y＝ eq \f(1 ml×22.4 L,22.4 L)＝1 ml
至少需要72.2 g含锌质量分数为90.0%的锌粒。生成的氯化锌的物质的量是 1 ml。
物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项
(1) 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而非质量之比。
(2) 计算时，各种物质不一定都用物质的量表示，也可以用质量表示，气态物质还可以用体积(标准状况)表示。但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系，只要做到计量单位“上下一致，左右相当”即可。
(3) 要用纯物质的有关量进行计算。
(4) 如果两种反应物的量均已知，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。
8. (1) 20 g (2) 60%
解析：(1) m(NaOH)＝1.0 ml/L×0.5 L×40 g/ml＝20 g。(2) 由表中数据可知，第3次测定次数因误差偏大，为无效数据，故V(NaOH)＝ eq \f(13.00＋12.90＋13.10,3)mL＝13.00 mL，n(NaOH)＝0.013 L×1.0 ml/L＝0.013 ml，故与CaCO3反应的n(HCl)＝0.025 L×1.0 ml/L－0.013 ml＝0.012 ml，由CaCO3～2HCl知，n(CaCO3)＝ eq \f(1,2)×0.012 ml＝0.006 ml，m(CaCO3)＝0.006 ml×100 g/ml＝0.6 g，w(CaCO3)＝ eq \f(0.6 g,10×0.1 g)×100%＝60%。
9. (1) 检查容量瓶是否漏水 (2) 2.5 g
(3) 无影响 (4) 洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将每次洗涤液转入容量瓶中，振荡
(5) 0.05 ml/L
关系式法
一般用于解答连续反应类型的计算。关系式是表示物质间关系的一种简化式子，能解决多步反应，计算最简捷。多步反应中建立关系式的方法：
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V(NaOH)/mL
13.00
12.90
11.40
13.10