2021版高考化学一轮复习课时分层提升练二物质的量在化学实验中的应用含解析新人教版

-1-物质的量在化学实验中的应用一、选择题1.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是()【解析】选B。托盘天平的左盘应放物体,右盘应放砝码,A错误;溶解时用玻璃棒搅拌,B正确;将溶液转移到容量瓶中时,应用玻璃棒引流,C错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内部,D错误。2.(2019·德阳模拟)现要配制0.01mol·L-1的KMnO4溶液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是()A.称量时,左盘高,右盘低B.定容时俯视容量瓶刻度线C.原容量瓶洗净后没有干燥D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线【解析】选B。A项称量时,左盘高,右盘低,溶质的质量偏小,溶液浓度偏低;B项定容时俯视容量瓶刻度线,溶液体积偏小,溶液浓度偏高;C项对所配溶液的浓度无影响;D项导致所配溶液浓度偏低。3.下列关于物质的量浓度表述正确的是()A.0.3mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和S总物质的量为0.9molB.10℃时0.35mol·L-1的KCl饱和溶液100mL,蒸发掉5g水,再冷却到10℃时,它的物质的量浓度仍为0.35mol·L-1C.用1L水吸收标准状况下22.4L氨气所得氨水的浓度是1mol·L-1D.50mL1mol·L-1的KCl溶液和100mL0.25mol·L-1MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等-2-【解析】选B。A项,没有注明溶液的体积,只有在1L0.3mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和S总物质的量为0.9mol,错误;B项,10℃时0.35mol·L-1的KCl饱和溶液100mL,蒸发掉5g水,再冷却到10℃时,得到的溶液还是原温度下的KCl饱和溶液,故其浓度仍为0.35mol·L-1,正确;C项,用1L水吸收标准状况下22.4L氨气所得氨水的体积并不是1L,则所得氨水的浓度不是1mol·L-1,错误;D项,50mL1mol·L-1的KCl溶液中Cl-物质的量浓度为1mol·L-1,而100mL0.25mol·L-1MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度为0.5mol·L-1,错误。4.将15mL2mol·L-1Na2CO3溶液逐滴加入40mL0.5mol·L-1MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是()A.4B.3C.2D.1【解析】选B。反应后溶液中的溶质是NaCl,根据电荷守恒可知,n(Na+)=n(Cl-),即有15mL·2mol·L-1·2=40mL·0.5mol·L-1·n,解得n=3。【加固训练】某氯化镁溶液的密度为1.18g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl-的物质的量约为()A.0.37molB.0.63molC.0.74molD.1.5mol【解析】选D。c(Mg2+)==≈2.5(mol·L-1),n(Cl-)=2n(Mg2+)=2×0.3L×2.5mol·L-1=1.5mol。二、非选择题5.用经过准确称量的NaOH固体配制250mL0.2mol·L-1NaOH溶液。(1)在下列实验仪器中,不必使用的是________(填代号)。A.托盘天平B.500mL试剂瓶C.500mL容量瓶D.250mL烧杯E.胶头滴管(2)除上述仪器中可使用的以外,还缺少的仪器是________;(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。(4)配制时经以下操作步骤,正确的顺序是________。-3-A.用适量的蒸馏水加入盛NaOH的烧杯中完全溶解,冷却至室温B.将烧杯中的溶液小心转移到容量瓶中C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面底部与刻度线相切D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次,每次洗涤液都小心注入容量瓶,并轻轻振荡E.将容量瓶塞塞紧,充分摇匀(5)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是________。a.定容时俯视标线b.没有进行上述操作步骤Dc.加蒸馏水不慎超过刻度线d.容量瓶使用前内壁沾有水珠e.砝码上有杂质【解析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,所用仪器根据实验步骤选择,因为NaOH固体是经过准确称量的,故不再需托盘天平进行称量,固体需溶解,故需用250mL烧杯,又因是配制250mL的溶液,故不需要500mL容量瓶,而应使用250mL容量瓶,又因容量瓶不能用来长期保存试剂,故需500mL试剂瓶来盛装溶液。(2)除了上述仪器中可使用的以外,还需玻璃棒和容量瓶。(3)使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。(4)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。(5)误差分析:根据c==中m、n、V的变化分析,a.俯视使V减小,c偏高b.未洗涤,使n减小,c偏低c.使V增大,c偏低d.无影响e.使m增大,c偏高。答案:(1)A、C(2)玻璃棒、250mL容量瓶(3)检查容量瓶是否漏水(4)A、B、D、C、E(5)a、e6.实验室需要配制0.50mol·L-1NaCl溶液480mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(带砝码、最小砝码为5g)、药匙、烧杯、________、____________、________以及等质量的两片同种纸片。(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体________g。(3)称量。-4-①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。③称量完毕,将药品倒入烧杯中。(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是_______________________________________________。(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯2～3次是为了____________________________________________________。(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处,改用________加水,使溶液凹液面与刻度线相切。(7)摇匀、装瓶。【解析】配制480mL0.50mol·L-1的NaCl溶液,必须用500mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50mol·L-1×0.5L×58.5g·mol-1≈14.6g(托盘天平精确到0.1g)。用托盘天平称量时,物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴标签。答案:(1)500mL容量瓶胶头滴管玻璃棒(2)14.6(3)①②左盘(4)搅拌,加速NaCl溶解(5)保证溶质全部转入容量瓶中(6)1～2cm胶头滴管7.常温下,在27.5g水中溶解12.5gCuSO4·5H2O,恰好达到饱和,该溶液密度为1.21g·cm-3,求:(1)该溶液中阴阳离子的总物质的量是________;(2)该溶液中CuSO4的物质的量浓度是________;-5-(3)取出20.0mL该溶液,配成浓度为1.00mol·L-1的稀溶液,则稀释后溶液的体积是________毫升。【解析】(1)12.5gCuSO4·5H2O的物质的量为=0.05mol。由于1molCuSO4·5H2O溶于水后会电离出1molCu2+和1molS,所以0.05mol的CuSO4·5H2O可以电离出0.05molCu2+和0.05molS,因此该溶液中阴阳离子的总物质的量为0.05mol+0.05mol=0.10mol。(2)由公式ρ=知溶液的体积V==≈33.06mL。所以该溶液中CuSO4的物质的量浓度c==≈1.51mol·L-1。(3)取出的这20.0mL溶液其物质的量浓度仍然是1.51mol·L-1,根据稀释过程中溶质的物质的量不变可以列关系式计算。设稀释后的体积为V,则有:V×1.00mol·L-1=0.020L×1.51mol·L-1,解得V=0.0302L,即30.2mL。答案:(1)0.10mol(2)1.51mol·L-1(3)30.2一、选择题1.在配制一定物质的量浓度溶液的过程中,需要下列实验操作中的()【解析】选C。配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为计算、称量(量取)、溶解(稀释)、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶。A项,此操作为过滤操作,配制一定物质的量浓度溶液不需要,A错误;B项,此操作为分馏操作,配制一定物质的量浓度溶液不需要,B错误;C项,此操作为移液操作,是配制一定物质的量浓度溶液的步骤之一,C正确;D项,此操作为分液操作,配制一定物质的量浓度溶液不需要,D错误-6-2.(2019·桂林模拟)25℃时,将10mL质量分数为50%(密度为1.4g·cm-3)的硫酸稀释成100mL。下列说法正确的是()A.俯视容量瓶刻度线定容,所配溶液的浓度偏小B.稀释过程所需要的蒸馏水为90mLC.质量分数为50%的硫酸溶液的物质的量浓度约为7.14mol·L-1D.稀释后的100mL稀硫酸中含溶质14g,该稀硫酸不属于电解质【解析】选C。俯视容量瓶刻度线定容,导致溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏大,故A错误;稀释后溶液的密度不知,所以无法计算所需要的蒸馏水的体积或质量,故B错误;根据c==mol·L-1≈7.14mol·L-1,所以质量分数为50%的硫酸溶液的物质的量浓度约为7.14mol·L-1,故C正确;稀释过程中溶质的质量不变,所以稀释后的100mL稀硫酸中含溶质1.4g·cm-3×10cm3×50%=7.0g,故D错误。3.(2019·贵阳模拟)把200mLNH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成两等份,取一份加入含amolNaOH的溶液恰好反应完全;取另一份加入含bmolHCl的盐酸恰好反应完全。该混合溶液中c(Na+)为()A.(10b-5a)mol·L-1B.(2b-a)mol·L-1C.mol·L-1D.mol·L-1【解析】选A。NH4HCO3和amolNaOH恰好完全反应,则NH4HCO3的物质的量为0.5amol,取另一份加入含bmolHCl的盐酸恰好反应完全,由NH4HCO3反应掉的盐酸为0.5amol,则由Na2CO3反应掉的盐酸为bmol-0.5amol,Na2CO3的物质的量为(bmol-0.5amol)×0.5,则c(Na+)=(bmol-0.5amol)×0.5×2÷0.1L=(10b-5a)mol·L-1。【加固训练】(2019·怀仁模拟)把500mL有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含amol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为()A.10(b-2a)mol·L-1B.10(2a-b)mol·L-1C.10(b-a)mol·L-1D.0.1(b-2a)mol·L-1-7-【解析】选A。把500mL有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,每份100mL;取一份加入含amol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀,说明每份溶液含Ba2+amol;另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀,说明每份溶液含Cl-bmol;根据电荷守恒,每份溶液含钾离子(b-2a)mol;所以钾离子浓度为(b-2a)mol÷0.1L=10(b-2a)mol·L-1。二、非选择题4.(2019·莱芜模拟)在标准状况下,将224LHCl气体溶于635mL水中,所得盐酸的密度为1.18g·cm-3。试计算:(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是____________________、____________________。(2)取这种盐酸100mL,稀释至1.18L,所得稀盐酸的物质的量浓度是________。(3)在40.0mL0.065mol·L-1Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积的最多不超过_______m