物质的量在化学实验中的应用

1限时规范训练[单独成册]限时50分钟A组(25分钟)1．用36.5%的浓盐酸(密度为1.2g·cm－3)配制1mol·L－1的稀盐酸100mL，配制过程中按顺序需要用到的仪器有()①100mL量筒②10mL量筒③50mL烧杯④托盘天平⑤100mL容量瓶⑥胶头滴管⑦玻璃棒A．①③⑤⑥⑦B．②③⑦⑤⑥C．③⑤⑦⑥④D．④③⑦⑤⑥解析：选B。配制1mol·L－1的稀盐酸100mL所需36.5%的盐酸的体积为1mol·L－1×0.1L×36.5g·mol－11.2g·cm－3×36.5%≈8.3mL，应选取10mL量筒，故用到的仪器顺序为②③⑦⑤⑥。2．下列有关溶液配制的说法正确的是()A．在50mL量筒中配制0.1000mol/L碳酸钠溶液B．仅用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制100mL0.1000mol/LK2Cr2O7溶液C．用100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和pH＝1的盐酸配制100mLpH＝2的盐酸D．配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度线，应用胶头滴管将多余液体吸出解析：选C。配制一定物质的量浓度的溶液，应在容量瓶中进行，A、B错误；配制溶液定容时，若加水超过容量瓶刻度线，即使用胶头滴管将液体吸出，也会造成配制结果偏低，D错误。3．常温下，欲配制密度为1.10g·cm－3、浓度为6mol·L－1的稀盐酸，在体积为100mL、密度为1.19g·cm－3、浓度为12mol·L－1的浓盐酸中需加蒸馏水()A．200mLB．100mLC．101mLD．120mL解析：选C。设需要加入水的体积为VmL，依据溶液稀释前后溶质的物质的量保持不变得：100mL×1.19g·cm－3＋V×1g·cm－31000mL·L－1×1.10g·cm－3×6mol·L－1＝100mL×10－3L·mL－1×12mol·L－1；解得：V＝101mL。4．实验中需用2.0mol·L－1的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为()A．950mL；201.4gB．1000mL；212.0gC．100mL；21.2gD．500mL；100.7g解析：选B。配制950mLNa2CO3溶液须选用1000mL容量瓶，则n(Na2CO3)＝1L×2.0mol·L－1＝2mol，m(Na2CO3)＝2mol×106g·mol－1＝212.0g。25．温度计、量筒、滴定管的一部分如图所示，下述读数(虚线所指刻度)及说法正确的是()A．①是量筒，读数为2.5mLB．②是量筒，读数为2.50mLC．③是滴定管，读数为2.5mLD．①是温度计，读数为2.5℃解析：选D。量筒上没有0刻度，A错；量筒读数时保留一位小数，B错；滴定管读数时应保留两位小数，C错；温度计的0刻度上下都有数据，D对。6．(2018·河南信阳一中质检)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，下列哪个原因会造成所配溶液浓度偏高()A．所用NaOH已经潮解B．向容量瓶中加水未到刻度线C．有少量NaOH溶液残留在烧杯里D．称量时误用“左码右物”且移动游码解析：选B。据c＝mM·V进行分析。A项，m减小⇒c减小；B项，V减小⇒c增大；C项，m减小⇒c减小；D项，“左码右物”导致m(砝码)＝m(物)＋m(游码)，即m(物)减小⇒c减小。7．某学习小组需0.100mol·L－1的Na2CO3溶液450mL。下列有关配制时的说法正确的是()A．称量前应将Na2CO3·xH2O灼烧至恒重B．配制时需用托盘天平称取4.8g无水Na2CO3C．100.00mL上述溶液含离子总数为0.03NAD．配制好的Na2CO3溶液应转移到带玻璃塞的试剂瓶中解析：选A。A项，Na2CO3·xH2O相对分子质量不确定，故称量前应将Na2CO3·xH2O灼烧至恒重，正确；B项，配制时需选择500mL容量瓶，因此需用托盘天平称取5.3g无水Na2CO3，错误；C项，碳酸钠溶液里存在碳酸根离子的水解，实际存在的离子数不是0.03NA，错误；D项，碳酸钠溶液显碱性，配制好的Na2CO3溶液应转移到带橡皮塞的试剂瓶中，错误。8．在200mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子(NA为阿伏加德罗常数)，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．1mol·L－1B．2.5mol·L－13C．5mol·L－1D．2mol·L－1解析：选B。硫酸根离子和金属阳离子的个数之比是3∶2，据电荷守恒可知，金属阳离子为＋3价，设阳离子为M3＋，则该盐的化学式为M2(SO4)3，根据SO2－4守恒可知硫酸盐为0.5mol，所以该盐的物质的量浓度是0.5mol0.2L＝2.5mol·L－1，故选B。9．等质量的CuO和MgO粉末分别在相同体积的硝酸中完全溶解，得到Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的浓度分别为amol·L－1和bmol·L－1，则a与b的关系为()A．a＝bB．a＝2bC．2a＝bD．a＝5b解析：选C。设CuO、MgO的质量均为mg，nCuOnMgO＝mg80g·mol－1mg40g·mol－1＝12。所以2a＝b。10．有硫酸镁溶液500mL，它的密度是1.20g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是()A．溶质的质量分数是24.0%B．溶液的物质的量浓度是2.4mol·L－1C．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40D．硫酸根离子的质量分数是19.2%解析：选C。由Mg2＋的质量分数知MgSO4的质量分数为12024×4.8%＝24.0%，其浓度为c＝1000cm3/L×1.20g·cm－3×24.0%120g·mol－1＝2.4mol·L－1，溶质与溶剂的物质的量比为24.0%120∶76.0%18≈1∶21，SO2－4的质量分数为9624×4.8%＝19.2%，故C项不正确。11．实验室需要0.1mol·L－1NaOH溶液450mL和0.5mol·L－1硫酸溶液500mL。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______(填序号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。(2)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为______g。在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度________0.1mol·L－1(填“大于”“等于”或“小于”)。(3)由计算知，所需质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸的体积为________mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，选用4________mL量筒最好。解析：(1)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量(量取)、溶解(稀释)、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签，用到的仪器：托盘天平、药匙(量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶，用不到的仪器：平底烧瓶和分液漏斗；还缺少的仪器：烧杯、玻璃棒。(2)配制0.1mol·L－1NaOH溶液450mL，应选择500mL容量瓶，需要氢氧化钠质量m＝0.1mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝2.0g；若定容时仰视刻度线，导致溶液体积偏大，依据c＝nV可知溶液浓度偏低。(3)质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸物质的量浓度c＝1000mL×1.84g·cm－3×98%98g·mol－1÷1L＝18.4mol·L－1，设需要浓硫酸体积为VL，则依据溶液稀释过程中所含溶质的物质的量不变得：V×18.4mol·L－1＝0.5mol·L－1×0.5L，解得V≈0.0136L，即13.6mL；应选择15mL量筒。答案：(1)A、C烧杯、玻璃棒(2)2.0小于(3)13.61512．“84”消毒液能有效杀灭甲型H1N1等病毒，某同学购买了一瓶某品牌“84”消毒液，并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息：含25%NaClO、1000mL、密度为1.192g·cm－3，稀释100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题：(1)该“84”消毒液的物质的量浓度为________。(2)该同学取100mL稀释后的消毒液用于消毒，稀释后溶液中c(Na＋)＝________。(3)一瓶该品牌“84”消毒液最多能吸收空气中的CO2________L(标准状况)而失效。(4)该同学参阅该品牌“84”消毒液的配方，欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液(密度仍为1.192g·cm－3)。下列说法正确的是________(填字母)。A．如图所示的仪器中，有四种是不需要的，还需一种图中没有的玻璃仪器B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制C．需要称量的NaClO固体的质量为143gD．利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低解析：(1)NaClO的物质的量浓度c(NaClO)＝1000mL×1.192g·cm－3×25%74.5g·mol－1÷1L＝4.0mol·L－1。(2)稀释100倍后c(NaClO)＝0.04mol·L－1，即c(Na＋)＝0.04mol·L－1。(3)NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO，故吸收CO2的体积为4mol×22.4L·mol－1＝89.6L。(4)5图中的A、B、C、D四种仪器均不需要，另外还需玻璃棒和胶头滴管，A项错误；容量瓶内残存的蒸馏水对配制溶液无影响，且容量瓶属于精密仪器，不能烘干，B项错误；所需NaClO的质量为0.5L×4.0mol·L－1×74.5g·mol－1＝149.0g，C项错误；由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质，所以商品NaClO可能部分变质，导致NaClO减少，使结果偏低，D项正确。答案：(1)4.0mol·L－1(2)0.04mol·L－1(3)89.6(4)DB组(25分钟)13．把含硫酸铵和硝酸铵的混合液aL分成两等份。一份加入含bmolNaOH的溶液并加热，恰好把NH3全部赶出；另一份需要消耗cmolBaCl2才能使SO2－4完全沉淀，则原溶液中NO－3的物质的量浓度为()A.b－2caB．2b－4caC.2b－caD．b－4ca解析：选B。bmolNaOH恰好将NH3全部赶出，根据NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O可知，每份中含有bmolNH＋4；与氯化钡溶液完全反应消耗cmolBaCl2才能使SO2－4完全沉淀，根据Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓可知每份含有SO2－4cmol。设每份中含有NO－3的物质的量为xmol，根据溶液呈现电中性，则bmol×1＝cmol×2＋xmol×1，得x＝b－2c，因将aL混合液分成两等份，则每份的体积是0.5aL，所以每份溶液中NO－3的浓度是c(NO－3)＝b－2cmol0.5aL＝2b－4camol·L－1，即原溶液中NO－3的浓度是2b－4camol·L－1，故选B。14．物质R2CO3的饱和溶液VmL，密度为ρg·cm－3，R＋的物质的量浓度为cmol·L－1，溶质的质量分数为a%，溶质的相对分子质量为M，溶质的溶解度为Sg。则下列表达式正确的是()A．a＝cM2000ρB．S＝cMV1000C．c＝1000ρ×a%M×2D．V×ρ×a%＝cMV1000解析：选C。c(R2CO3)＝12c(R＋)＝0.5cmol·L－1，根据c＝1000ρwM可知，0.5c＝1000×ρ×a%M，整理得a%＝cM2000ρ，故A错误；根据n＝cV，m＝nM，可知cMV2000表示VmL溶液中含R2CO3的质量，故B错误；根据0.5c＝1000×ρ×a%M，故c＝1000ρ×a%M×2，故C正确；V×ρ×a%表示VmL溶液中含R2CO3的质量，而cMV2000也表示VmL溶液中含R2CO3的质量，即V×ρ×a%＝cMV2000，故D错误。615．称取(NH4)2CO3和NH4HCO3混合物样品9.26g，加入含0.1molNaOH的溶液，完全反应，生成NH31792mL(标准状况)，则(NH4)