2021版高考化学一轮复习课时提升作业三溶液的配制及分析（含解析）苏教版 练习

溶液的配制及分析

1.“1 mol·L-1 Na2SO4溶液”的含义是 (　　)

A.1 L水中有1 mol Na2SO4

B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4

C.S的物质的量浓度为2 mol·L-1

D.1 L Na2SO4溶液中含有Na+ 1 mol

【解析】选B。A.1 mol·L-1的Na2SO4溶液表示1 L 溶液中含有1 mol Na2SO4,不是指溶剂的体积,故A错误;B.1 L 1 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na2SO4质量为1 L×1 mol·L-1×142 g·mol-1=142 g,故B正确;C.根据化学式可知硫酸根的浓度等于硫酸钠的浓度,1 mol·L-1的Na2SO4溶液中,S的物质的量浓度为

1 mol·L-1,故C错误;D.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度为2 mol·L-1,1 L Na2SO4溶液中含有Na+的物质的量为1 L×2 mol·L-1=2 mol,故D错误。

【加固训练】

　　以下各溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1的是 (　　)

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】选C。A项,c(NaOH)==1 mol·L-1;B项,c(H2SO4)==

1 mol·L-1;C项,蒸发掉50 g水后,溶液的体积并不是50 mL,NaNO3的浓度也不是1 mol·L-1;D项,c(HCl)==1 mol·L-1。

2.某同学一次实验中需称取5.0 g NaOH用于配制一定体积一定浓度的NaOH溶液,下列操作对所配制溶液浓度无影响的是              (　　)

A.所用NaOH已经潮解

B.容量瓶未干燥就使用

C.转移溶液后未洗涤

D.定容时仰视容量瓶刻度线

【解析】选B。NaOH潮解吸水,溶质质量偏小,A项浓度偏小;本身要补加水,B项浓度无影响;转移溶液后未洗涤,溶质质量减少,C项浓度偏小;定容时仰视刻度线,体积偏大,D项浓度偏小。

【加固训练】

　　配制250 mL 0.1 mol·L-1的盐酸时,下列实验操作使所配溶液浓度偏大的是 (　　)

A.用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线

B.定容时仰视刻度线

C.用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后,用水洗涤量筒2～3次,洗涤液倒入烧杯中

D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴蒸馏水

【解析】选C。用量筒量取所需浓盐酸时俯视刻度,使量取液体体积减小,氯化氢的物质的量偏小,A项浓度偏小;定容时仰视刻度线使体积偏大,B浓度偏小;量筒进行洗涤溶质增加,C项浓度偏大; 定容后继续加水,D项浓度偏小。

3.某地酸雨经检验除含H+外[OH-计算时可以忽略],还有Na+、Cl-、N、S,其浓度依次为:c(Na+)=2.3×10-5 mol·L-1,c(Cl-)=3.5×10-5 mol·L-1,c(N)=

2.3×10-5 mol·L-1,c(S)=1.05×10-5 mol·L-1。则该地酸雨的pH为 (　　)

A.3　　　　B.4　　　　C.5　　　　D.6

【解析】选C。根据溶液中电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)+c(N)=c(Cl-)+2c(S),求得c(H+)=1×10-5 mol·L-1,故pH=5。

4.(2019·沧州模拟)由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=

0.1 mol·L-1,c(Al3+)=0.4 mol·L-1,c(S)=0.8 mol·L-1,则c(K+)为 (　　)

A.0.15 mol·L-1　 B.0.2 mol·L-1

C.0.3 mol·L-1  D.0.4 mol·L-1

【解析】选C。根据电荷守恒c(H+)+3c(Al3+)+c(K+)=2c(S),可得c(K+)=

0.3 mol·L-1,C项正确。

5.某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的硫酸。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。

请回答下列问题:

(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为________(保留1位小数)。 

(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为________。 

(3)配制时,用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的浓硫酸体积为________。 

【解析】(1)25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)的物质的量浓度c=

=3.0 mol·L-1。

(2)由题意某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL,故所以应选择1 000 mL的容量瓶。

(3)欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL所需硫酸的物质的量=6.0 mol·L-1×

1 L=6.0 mol,①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸中含硫酸的物质的量为0.5 mol·L-1

×0.48 L=0.24 mol;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)含硫酸的物质的量为3.0 mol·L-1×0.15 L=0.45 mol,6.0 mol-0.24 mol-0.45 mol=5.31 mol,所以需要18 mol·L-1的硫酸的体积V==0.295 0 L,即295.0 mL。

答案:(1)3.0 mol·L-1　(2)1 000 mL

(3)295.0 mL

1.把200 mL NaHCO3和Na2CO3的混合溶液分成两等份,取一份加入含a mol氢氧化钠的溶液恰好反应完全;另取一份加入含b mol HCl的盐酸恰好反应完全生成CO2,则该混合溶液中c(Na+)为              (　　)

A.10b mol·L-1

B.(20b-10a)mol·L-1

C.(5b-)mol·L-1

D.(10b-5a)mol·L-1

【解析】选A。100 mL混合溶液加入含b mol HCl的盐酸的反应为NaHCO3+HCl

NaCl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,由于恰好反应,溶液中溶质为NaCl,根据氯元素守恒n(NaCl)=n(HCl)=b mol,根据钠元素守恒n(Na+)=n(NaCl)

=b mol,故混合溶液中c(Na+)==10b mol·L-1。

2.在常温常压下,将三个分别盛有氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛水的水槽中,当水进入烧瓶中,并使气体充分溶解后,假定烧瓶中溶液无损失,所得溶液的物质的量浓度之比为              (　　)

A.1∶1∶1  B.5∶5∶4

C.1∶2∶3  D.1∶1∶2

【解析】选A。氨气、氯化氢极易溶于水,水充满整个烧瓶,二氧化氮和水发生反应,即3NO2+H2O2HNO3+NO。设烧瓶的容积为1 L,c(NH3)=c(HCl)=÷1=,

c(HNO3)=×÷=,故所得溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1。

3.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述正确的是              (　　)

A.所得溶液的物质的量浓度:c=1 mol·L-1

B.所得溶液中含有NA个HCl分子

C.36.5 g HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L

D.所得溶质的质量分数:w=

【解析】选C。n(HCl)=1 mol,盐酸的体积稍大于1 L,c(HCl)<1 mol·L-1,A项错误;盐酸中不含HCl分子,B项错误;n(HCl)=1 mol ,在标准状况下的体积约为22.4 L,C项正确;溶质的质量分数是×100%≈3.5%,D项错误。

4.用容量瓶配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列各项中,可能导致其实际浓度偏低的是              (　　)

A.在用天平称量时,托盘里的部分Na2CO3吸收了水分,形成了少量结晶水合物

B.Na2CO3溶解时放出热量,未冷却立即配制溶液

C.用蒸馏水洗涤溶解过Na2CO3固体的烧杯,并将洗涤后的溶液注入容量瓶

D.定容时,俯视瓶颈刻度线

【解析】选A。在用天平称量时,托盘里的部分Na2CO3吸收了水分,形成了少量结晶水合物,溶质的质量减少,浓度偏小,A正确;Na2CO3溶解时放出热量,未冷却立即配制溶液,溶液冷却下来,体积偏小,浓度偏大,B错误;用蒸馏水洗涤溶解过Na2CO3固体的烧杯,并将洗涤后的溶液注入容量瓶,溶质的质量不变,浓度不变,C错误;定容时,俯视瓶颈刻度线,溶液的体积偏小,浓度偏大,D错误。

5.同温同压下两个容积相同的烧瓶中分别充入干燥的NH3和NO2气体,分别用水做喷泉实验,假设烧瓶内气体不逸散,最终烧瓶内液面上升至烧瓶容积处,则所得两种溶液的浓度之比为              (　　)

A.3∶2　　　 B.1∶1　　

C.2∶3　　  D.无法确定

【解析】选B。设烧瓶容积为V,该条件下气体摩尔体积为Vm,NH3极易溶于水,喷泉实验后液面上升至处,说明原来烧瓶中含有NH3体积为,所得溶液浓度c=

=;NO2发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,反应后液面上升至处,说明原来烧瓶中装满NO2,所得溶液浓度c==,两种溶液浓度相同。

6.某同学在实验室欲配制物质的量浓度均为1.0 mol·L-1的NaOH溶液、稀硫酸各450 mL。提供的试剂是:NaOH固体、18.4 mol·L-1的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)和蒸馏水。

(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有________。(填序号) 

(2)应用托盘天平称量NaOH ________ g,应用量筒量取浓硫酸________mL。 

(3)浓硫酸溶于水的正确操作方法是 __。 

(4)在配制上述溶液实验中,下列操作引起结果偏低的有________。 

A.该学生在量取浓硫酸时,俯视刻度线

B.溶解硫酸后没有冷却至室温就立即完成后面的配制操作

C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液

D.没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液移入容量瓶中

E.将量筒洗涤2～3次,并全部转移至容量瓶中

F.容量瓶中原来存有少量蒸馏水

G.胶头滴管加水定容时俯视刻度线

(5)若用0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2+的溶液,恰好完全反应时消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液,则溶液中Fe2+的物质的量浓度是________。(已知:6Fe2++Cr2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O) 

【解析】(1)①氢氧化钠为腐蚀品,应放在小烧杯中称量;②不能在量筒内进行溶解操作;⑤定容时,应平视刻度线。

(2)欲配制物质的量浓度均为1.0 mol·L-1的NaOH溶液、稀硫酸各450 mL,需选择500 mL容量瓶,需要氢氧化钠的质量m=1.0 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=

20.0 g;依据稀释前后溶液中所含溶质的物质的量相等,设需要浓硫酸的体积为V,则V×18.4 mol·L-1=500 mL×1.0 mol·L-1,解得V=27.2 mL。

(3)浓硫酸密度大于水,稀释时放出大量的热,稀释浓硫酸的正确操作方法为先在烧杯中倒入适量水,然后将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒搅拌。

(4)A.该学生在量取浓硫酸时,俯视刻度线,导致量取的浓硫酸体积偏小,硫酸的物质的量偏小,溶液浓度偏低;B.溶解硫酸后没有冷却至室温就立即完成后面的配制操作,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高;C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏小;D.没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液移入容量瓶中,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏小;E.将量筒洗涤2～3次,并全部转移至容量瓶中,导致量取的浓硫酸体积偏大,硫酸的物质的量偏大,溶液浓度偏高;F.容量瓶中原来存有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液浓度不变;G.胶头滴管加水定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高。

(5)依据方程式6Fe2++Cr2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,Fe2+的物质的量浓度为c=6×0.010 00 mol·L-1×=0.030 00 mol·L-1。

答案:(1)①②⑤　(2)20.0　27.2

(3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入装有水的烧杯中,并用玻璃棒搅拌

(4)ACD　(5)0.030 00 mol·L-1

【加固训练】

　　实验室需配制250 mL 0.100mol·L-1的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:

(1)配制250 mL 0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液。

(2)配制时,其正确的操作顺序是(填字母,每个字母只能用一次)_________。 

A.用30 mL水洗涤烧杯2～3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡

B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解

C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中

D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀

E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切

F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1～2 cm处

(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 __, 

溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为__。 

(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):

容量瓶中有少量蒸馏水:________; 

定容时俯视刻度线:________。 

(5)若实验过程中出现如下情况,应如何处理?

加蒸馏水时不慎超过了刻度线: __; 

向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面:____________________。 

【解析】(1)称取固体Na2CO3的质量为0.25 L×0.1 00 mol·L-1×106 g·mol-1=

2.65 g;配制250 mL 0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液就用250 mL容量瓶。

(2)按十字方针“算、量、溶、冷、移、洗、振、定、摇、贴”排列实验步骤,确定操作顺序为B→C→A→F→E→D。

(3)洗涤烧杯和玻璃棒的目的是保证溶质全部转入容量瓶。容量瓶盛放热溶液时,体积不准,故溶液注入容量瓶前需恢复到室温。

(4)若容量瓶中有少量水,因定容时也需要加水,故对所配制的溶液无影响;若定容时俯视刻度线,凹液面最低点下移,加水偏少,浓度偏高。

(5)若配制时加蒸馏水超过刻度线,或移液时洒在外面,均要重新配制。

答案:(1)2.65　250　(2)B→C→A→F→E→D

(3)保证溶质全部转入容量瓶　容量瓶盛放热溶液时,体积不准

(4)无影响　偏高

(5)洗净容量瓶后重新配制　洗净容量瓶后重新配制