高考化学一轮复习课时分层作业四物质的量在化学实验中的应用含解析新人教版

这是一份高考化学一轮复习课时分层作业四物质的量在化学实验中的应用含解析新人教版，共11页。试卷主要包含了已知0，1 ml·L-1　　　　　　B，14 ml·L-1，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

1.(2021·德州模拟)已知0.5 L盐酸和硫酸的混合溶液中,含有0.1 ml Cl-和0.2 ml S,则此溶液中的H+的物质的量浓度为( )
A.0.1 ml·L-1 B.1.0 ml·L-1
C.0.3 ml·L-1D.0.4 ml·L-1
【解析】选B。根据电荷守恒原理可知,混合溶液中H+所带正电荷总数等于Cl-、S所带的负电荷总数,则有c(H+)=c(Cl-)+2c(S),即c(H+)=+2
×=1.0 ml·L-1。
2.(2021·长沙模拟)25℃时,将10 mL质量分数为50%(密度为1.4 g·cm-3)的硫酸稀释成100 mL。下列说法正确的是( )
A.俯视容量瓶颈刻度线定容,所配溶液的浓度偏低
B.上述稀释过程所需要的蒸馏水为90 mL
C.50%的硫酸溶液中溶质的物质的量浓度约为7.14 ml·L-1
D.上述100 mL稀硫酸中含溶质14 g,该稀硫酸不属于电解质
【解析】选C。俯视容量瓶颈刻度线定容,导致溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏高,A错误;上述稀释后溶液的密度不知,所以无法求所需要的蒸馏水的体积或质量,B错误;根据c==≈7.14 ml·L-1,所以质量分数为50%的硫酸物质的量浓度为7.14 ml·L-1,C正确;稀释过程中溶质的质量不变,所以上述100 mL稀硫酸中含溶质10 mL×1.4 g·cm-3×50%=7 g,故D错误。
【加固训练—拔高】
(2021·南昌模拟)体积为V mL,密度为d g·cm-3的溶液,含有相对分子质量为M的溶质m g,其物质的量浓度为c ml·L-1,质量分数为w%,下列表达式正确的是( )
A.c=(w×100×d)/M
B.m=V×d×w
C.w=(c×M)/(1 000×d)
D.c=(1 000×m)/(V×M)
【解析】选D。c=1 000ρw/M=1 000dw%/M=10dw/M,故A错误;溶液的质量为d g·cm-3×V mL= dV g,溶质的质量为dV×w%,故B错误;根据c=1 000 ρw/M=1 000dw%/M,可得w%=(c×M)/(1 000×d),故C错误;溶质的物质的量为n=m/M ml,溶液的体积为 L,则c=(1 000×m)/(V×M),故D正确。
3.下列关于实验操作和误差分析的判断正确的是( )
A.配制1 ml·L-1的NH4NO3溶液时未恢复至室温就转移并定容,所得溶液浓度偏小
B.配制氯化钠溶液,用托盘天平称取药品时,药品和砝码位置颠倒,药品质量一定偏小
C.配制浓度为0.010 ml·L-1的Na2CO3溶液,称取Na2CO3固体0.106 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
D.配制一定物质的量浓度的盐酸溶液,用量筒量取浓盐酸时,仰视读数,使所配溶液浓度偏低
【解析】选A。NH4NO3溶于水吸热,溶液温度降低,若未恢复到室温就转移并定容,恢复到室温溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小,A正确;用托盘天平称取药品时,药品和砝码位置颠倒,若不使用游码,药品质量不变,B错误;容量瓶不能溶解固体,C错误;配制一定物质的量浓度的盐酸溶液,用量筒量取浓盐酸时,仰视读数,使所配溶液浓度偏高,D错误。
4.(2020·衡阳模拟)下列说法正确的是( )
A.现需480 mL 0.1 ml·L-1硫酸铜溶液,则需要称量8.0 g胆矾固体
B.100 g硫酸溶液的物质的量浓度为18.4 ml·L-1,用水稀释到物质的量浓度为9.2 ml·L-1,需要水100 g
C.将10 g CuSO4溶解在90 g水中,配制质量分数为10%的CuSO4溶液
D.使用量筒量取一定体积的浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸,将浓硫酸转移至烧杯后须用蒸馏水洗涤量筒,并将洗涤液一并转移至烧杯
【解析】选C。应选择500 mL的容量瓶来配制,需胆矾的质量为0.5 L×
0.1 ml·L-1×250 g·ml-1=12.5 g,A错误;由c1×=c2×,且ρ1≠ρ2可知,m2≠2m1,B错误;将10 g CuSO4溶解在90 g水中,溶液的质量是100 g,得10%的CuSO4溶液,C正确;量取的液体倒出的量就是所读的量,不能洗涤,D错误。
5.等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的硝酸中,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的物质的量浓度分别为a ml·L-1和b ml·L-1。a与b的关系为( )
A.a=bB.a=2b
C.2a=bD.a=5b
【解析】选C。设m(CuO)、m(MgO)均为80 g,则它们的物质的量之比为∶=1∶2,溶液的体积相同时,溶质的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,即2a=b。
6.(2021·合肥模拟)某溶液经分析,其中只含有Na+、K+、Ca2+、Cl-、N,已知其中Na+、K+、Ca2+、N的浓度均为0.1 ml·L-1,则Cl-的物质的量浓度为( )
A.0.1 ml·L-1 B.0.3 ml·L-1
C.0.2 ml·L-1D.0.4 ml·L-1
【解析】选B。溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷相等,所以c(K+)+c(Na+)+
2c(Ca2+)=c(Cl-)+c(N),所以c(Cl-)=c(K+)+c(Na+)+2c(Ca2+)-c(N)
=(0.1+0.1+2×0.1-0.1) ml·L-1=0.3 ml·L-1,故B项正确。
7.(2021·西安模拟)下列表述正确的是( )
A.22.4 L HCl溶于水制得1 L盐酸时,其浓度为1 ml·L-1
B.1 L 0.3 ml·L-1的CuCl2溶液中含有Cu2+和Cl-的总物质的量为0.9 ml
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果c(Na+)=c(S),则c(K+)=c(Cl-)
D.10℃时,100 mL KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10℃时,它仍为饱和溶液
【解析】选D。未说明温度和压强,故无法确定22.4 L HCl的物质的量,无法计算浓度,A错误;由于铜离子在水溶液中会水解,故1 L 0.3 ml·L-1的CuCl2溶液中含有Cu2+的物质的量小于0.3 ml,Cu2+和Cl-的总物质的量小于0.9 ml,B错误;根据电荷守恒,K2SO4和NaCl的混合溶液中,c(K+)+c(Na+)+c(H+)=2c(S)
+c(Cl-)+c(OH-),由于溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(K+)+c(Na+)=
2c(S)+c(Cl-),若c(Na+)=c(S),则c(K+)=c(S)+c(Cl-),C错误;10℃时,100 mL KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10℃时,有晶体析出,但溶液仍为饱和溶液,D正确。
8.(2021·盐城模拟)现有3.60 g NaCl、NaHCO3和Na2CO3的混合固体,加热足够长时间后,固体质量剩余3.29 g;将剩余固体溶于一定体积的盐酸中,产生0.448 L气体(标准状况下),并将所得溶液稀释至100 mL,测得所得溶液pH=1。下列判断正确的是( )
A.混合固体中NaHCO3的质量为0.84 g
B.混合固体中Na2CO3的质量为2.12 g
C.所加盐酸中,HCl的物质的量为0.04 ml
D.最终所得溶液中c(Cl-)=0.1 ml·L-1
【解析】选A。3.60 g NaCl、NaHCO3和Na2CO3的混合固体,加热足够长时间后,固体质量剩余3.29 g,减少了3.60 g-3.29 g=0.31 g,减少的0.31 g为碳酸氢钠分解所致,则:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Δm
16862
m0.31 g
m==0.84 g,故A正确;标准状况下0.448 L二氧化碳的物质的量为=0.02 ml,根据C原子守恒可知,剩余固体中含有Na2CO3的物质的量为0.02 ml,0.84 g NaHCO3的物质的量为=0.01 ml,结合C原子守恒可知,原混合物中Na2CO3的物质的量为0.01 ml,质量为106 g·ml-1×
0.01 ml=1.06 g,故B错误;根据关系式Na2CO3～2HCl可知,生成0.02 ml二氧化碳消耗HCl的物质的量为0.02 ml×2=0.04 ml,反应后HCl有剩余,则所加盐酸中HCl的物质的量大于0.04 ml,故C错误;所得溶液pH=1,c(HCl)=c(H+)=
0.1 ml·L-1,由于溶液中还存在NaCl,最终所得溶液中c(Cl-)大于0.1 ml·L-1,故D错误。
9.某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL,已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解),S的物质的量浓度为6 ml·L-1,加入足量铁粉充分反应后(忽略溶液体积的变化),c(Fe2+)为( )
A.4 ml·L-1 B.6 ml·L-1
C.8 ml·L-1D.10 ml·L-1
【解析】选B。根据题意完全反应后,溶液中溶质只有FeSO4,c(Fe2+)=c(S)=6 ml·L-1。
10.(2021·南充模拟)用下表提供的仪器(夹持仪器和试剂任选)不能达到相应实验目的的是( )
【解析】选C。单质溴易溶于有机溶剂,因此可以用萃取的方法将其从水相中分离,A项正确;配制一定物质的量浓度的溶液,需要用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和容量瓶,B项正确;若要从食盐水中获得食盐晶体,可以蒸发结晶,蒸发结晶一般在蒸发皿中进行,C项错误;制备少量乙酸乙酯,可以在试管中进行,再用导管将产物通入饱和碳酸钠溶液中收集产物并除杂,D项正确。
11.(2021·长沙模拟)实验室需要0.1 ml·L-1 NaOH溶液450 mL和0.5 ml·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)在配制NaOH溶液时:
①根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为 g;
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度 (填“>”“”“ (3)①13.6 ②15 ③将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
【加固训练—拔高】
(2021·衡阳模拟)取KClO3和MnO2的混合物16.60 g加热至恒重,将反应后的固体加15 g水充分溶解,剩余固体6.55 g(25℃),再加5 g水充分溶解,仍剩余固体4.80 g(25℃)。
(1)若剩余的4.80 g固体全是MnO2,则原混合物中KClO3的质量为 g(保留2位小数)。
(2)若剩余的4.80 g固体是MnO2和KCl的混合物,则25℃时KCl的溶解度为 ;原混合物中KClO3的质量为 g(保留2位小数);所得KCl溶液的密度为1.72 g·cm-3,则溶液的物质的量浓度为 ml·L-1(保留2位小数)。
(3)可用以下反应制备KIO3和K2H3IO6(高碘酸氢二钾):①I2+2KClO32KIO3+Cl2
②KIO3+Cl2+3KOHK2H3IO6+2KCl,最终制得的KIO3和K2H3IO6的物质的量之比为x,若制得100 ml K2H3IO6,共消耗y ml KClO3,试确定y与x的关系式 。
【解析】(1)若剩余的4.80 g固体全是MnO2,m(KClO3)=16.60 g-4.80 g=
11.80 g;
(2)若剩余的4.80 g固体是MnO2和KCl的混合物,则5 g水溶解氯化钾得到的溶液是饱和溶液,5 g水溶解KCl的质量=6.55 g-4.80 g=1.75 g,则100 g水溶解KCl的质量=×100 g=35 g,即KCl的溶解度为35 g;20 g水溶解氯化钾的质量=1.75 g×4=7 g,反应前后质量减少的质量为氧气的质量,氧气的质量=
16.60 g-7 g-4.80 g=4.8 g,根据氧原子守恒得原混合物中KClO3的质量为×122.5 g·ml-1=12.25 g,溶液的质量=20 g+7 g=27 g,溶液的体积=,n(KCl)=,则溶液的物质的量浓度==≈5.99 ml·L-1;
(3)最终制得的KIO3和K2H3IO6的物质的量之比为x,若制得100 ml K2H3IO6,则最终制得KIO3为100x ml,由KIO3+Cl2+3KOHK2H3IO6+2KCl可知,制得100 ml K2H3IO6时,消耗KIO3 100 ml,则整个过程中总共制备KIO3为100(1+x) ml,结合I2+2KClO32KIO3+Cl2可得消耗KClO3的物质的量y ml=100(1+x) ml。
答案:(1)11.80 (2)35 g 12.25 5.99
(3)y=100(1+x)
12.若20 g密度为ρ g·mL-1的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中N的物质的量浓度为( )
A. ml·L-1 B. ml·L-1
C. ml·L-1D. ml·L-1
【解析】选C。溶质的物质的量n== ml,溶液的体积:
V=×10-3 L·mL-1= L,Ca(NO3)2的物质的量浓度:c==
= ml·L-1,N的物质的量浓度为 ml·L-1×2= ml·L-1。
【加固训练—拔高】
1.把一定量的Na2O2和NaHCO3的混合粉末分为两等份,将其中一份加入100 mL稀盐酸中恰好完全反应,生成 的气体经干燥后其体积为2.24 L(标准状况下);再将此气体通入另一份混合物中,充分反应后最终得到O2 2.016 L(标准状况下),则加入稀盐酸的物质的量浓度是( )
A.3.4 ml·L-1 B.0.2 ml·L-1
C.1.8 ml·L-1D.3.6 ml·L-1
【解析】选A。2.24 L(0.1 ml)气体是CO2、O2的混合气体,2.016 L O2为
0.09 ml,结合2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2知,0.1 ml混合气体中含有0.02 ml CO2、0.08 ml O2,每份固体混合物中含有0.02 ml NaHCO3、0.16 ml Na2O2,依据Na原子守恒知,与盐酸反应后得到的NaCl为0.34 ml,再根据Cl原子守恒知c(HCl)==3.4 ml·L-1。
2.(2021·上海交大附中模拟)室温时,甲、乙两同学配制氯化钠溶液。甲同学配制10%的NaCl溶液100 g,乙同学配制1.0 ml·L-1的NaCl溶液100 mL(20℃时,氯化钠的溶解度为36.0 g)。下列说法正确的是( )
A.两同学所需溶质的质量相同
B.两同学所配溶液的质量相同
C.两同学所需实验仪器种类相同
D.甲同学所配的溶液浓度比乙同学的大
【解析】选D。配制100 g 10%的NaCl溶液需要氯化钠质量为100 g×10%=10 g,配制100 mL 1.0 ml·L-1的NaCl溶液需要氯化钠质量为0.1 L×1.0 ml·L-1
×58.5 g·ml-1=5.85 g,二者需要氯化钠的质量不相等,A错误;氯化钠溶液的密度大于1 g·mL-1,100 mL氯化钠溶液的质量大于100 g,B错误;配制一定质量分数的氯化钠溶液,需要用天平称量氯化钠的质量,用药匙取药品,用量筒量取水的体积,在烧杯内溶解,用玻璃棒搅拌,所需仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙等;配制一定体积一定物质的量浓度的氯化钠溶液,需要用天平称量氯化钠的质量,用药匙取药品,在烧杯内溶解,用玻璃棒搅拌,洗涤后移入
100 mL容量瓶,加水定容,距离刻度线1～2 cm改用胶头滴管滴加,配制需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、100 mL容量瓶、胶头滴管等,两种配制需要的仪器不同, C错误;配制10%的NaCl溶液100 g,其密度>1 g·mL-1,所以
100 g溶液的体积小于100 mL,10%的NaCl溶液中氯化钠的物质的量为10%×100/58.5=0.17 ml,其浓度大于1.7 ml·L-1,D正确。
13.(2020·石家庄模拟)下列实验操作或仪器选择正确的是( )
A.配制240 mL 0.1 ml·L-1FeSO4溶液需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 ml·L-1 H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接注入容量瓶中
C.配制1 ml·L-1 AlCl3溶液时,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.定容时为防止液滴飞溅,胶头滴管应插入容量瓶
【解析】选C。实验室没有规格为240 mL的容量瓶。应选择规格略大于配制溶液体积的容量瓶,A错误;不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,B错误;氯化铝易水解,将AlCl3溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解,C正确;胶头滴管应悬空垂直于容量瓶上方,D错误。
14.某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO 25%,密度为1.19 g·cm-3的消毒液。下列说法正确的是( )
A.配制过程只需要三种仪器即可完成
B.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小
D.需要称量的NaClO固体的质量为140 g
【解析】选C。需用托盘天平、药匙称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,故A错误;容量瓶中有水,对溶液的体积无影响,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用,故B错误;由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以NaClO可能部分变质导致NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,则溶液的物质的量浓度偏小,故C正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO的质量:500 mL×1.19 g·cm-3×25%=148.75 g,应该用托盘天平称量148.8 g次氯酸钠,故D错误。
【加固训练—拔高】
(2021·山师大附中模拟)下列叙述不正确的是( )
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%
B.在标准状况下,将22.4 L氨气溶于1 L水中,得到1 ml·L-1的氨水
C.配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶
D.用容量瓶定容时,俯视刻度线使配制溶液浓度偏高
【解析】选B。浓硫酸的密度比水大,所以将10 mL质量分数为98%的H2SO4,用
10 mL水稀释后,所得H2SO4溶液的质量分数大于49%,A正确;标准状况下22.4 L氨气的物质的量是1 ml,但将其溶于1 L水中得到的溶液的体积不是1 L,因此所得溶液的浓度不是1 ml·L-1,B错误;实验室没有480 mL的容量瓶,根据选择仪器的标准是大而近的原则,可知配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,应该选择使用500 mL容量瓶,C正确;用容量瓶定容时,俯视刻度线,则液面低于刻度线,溶液的体积偏小,根据c=可知最终使配制溶液浓度偏高,D正确。
15.(2021·南昌模拟)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
Ⅰ.(配制酸性KMnO4标准溶液)如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有 (填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是 (填名称)。
(3)如果按照图示的操作所配制的溶液并进行实验,在其他操作均正确的情况下,所测的实验结果将 (填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.(测定血液样品中Ca2+的浓度)抽取血样20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 ml·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2Mn+6H+2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x= 。
(5)滴定时,根据现象 ,即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为 mg·cm-3。
【解析】(1)由图示可知②⑤操作不正确,②不能在量筒中溶解固体,⑤定容时应平视刻度线,至溶液凹液面与刻度线相切;
(2)应该用容量瓶准确确定50 mL溶液的体积;
(3)用图示的操作配制溶液,仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小,用来测定血液样品中Ca2+的浓度,会使所测结果偏大;
(4)根据电荷守恒,(-1×2)+(+1×6)=+x×2,解得,x=2,草酸跟KMnO4反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(5)滴定时,用高锰酸钾滴定草酸,反应达到终点时的现象为溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色;
(6)血样20.00 mL经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为0.020 ml·L-1×0.012 L=2.4×10-4 ml,根据反应方程式2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:
n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(Mn)=2.5×2.4×10-4 ml=6×10-4 ml,Ca2+的质量为
40 g·ml-1×6×10-4 ml=0.024 g,钙离子的浓度为0.024 g/20 cm3=1.2 mg·cm-3。
答案:(1)②⑤ (2)50 mL容量瓶 (3)偏大 (4)2 (5)溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色
(6)1.2
选项
实验目的
仪器
A
用CCl4除去NaBr溶液中少量Br2
烧杯、分液漏斗
B
配制1.0 ml·L-1的H2SO4溶液
量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
C
从食盐水中获得NaCl晶体
酒精灯、烧杯、漏斗
D
制备少量乙酸乙酯
试管、酒精灯、导管