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2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练5物质的量浓度及其计算
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这是一份2025届高考化学一轮复习专项练习课时规范练5物质的量浓度及其计算，共9页。试卷主要包含了下列关于0，6 ml，现有两份溶液，下列叙述不正确的是，下列有关实验原理或操作正确的是，实验室需要450 mL 0等内容，欢迎下载使用。
1.下列关于0.2 ml·L-1Ba(NO3)2溶液的说法正确的是( )
A.溶液中含有的阴、阳离子总物质的量为0.6 ml
B.在0.5 L该溶液中,Ba2+的浓度为0.1 ml·L-1
C.在500 mL该溶液中,含有0.2 ml N
D.取1 L该溶液稀释到10 L时,N的浓度为0.02 ml·L-1
2.现有两份溶液:①将106 g Na2CO3固体溶于1 L水配成溶液,②将1 ml Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液。下列量一定相等的是( )
A.物质的量浓度B.溶质的物质的量
C.溶液的体积D.质量分数
3.下列叙述不正确的是( )
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后H2SO4的质量分数大于49%
B.配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶进行配制
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.同温同压下20 mL CH4和60 mL O2所含的原子数之比为5∶6
4.MgSO4、NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.MgSO4的溶解度随温度升高而升高
B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大
C.T2℃时,MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大
D.将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,有晶体析出
5.1 ml HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3),所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,NA表示阿伏加德罗常数的值。则下列叙述正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度c=1 ml·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.1 ml HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数w=
6.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%的酒精溶液(ρ酒精<1 g·cm-3)
B.200 mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 ml·L-1
C.实验中需用2.0 ml·L-1Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 ml·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是用托盘天平称量15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶中,稀释、定容、摇匀
7.实验室需要450 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液。根据这种溶液的配制过程回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液除下列部分仪器外,还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)配制0.1 ml·L-1NaOH溶液的操作步骤如下,正确的顺序是 。
①把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;
②把①所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距容量瓶颈部刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,反复上下颠倒,摇匀。
(3)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,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,则所得溶液的浓度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)0.10 ml·L-1,若还未等溶液冷却就定容,则所得溶液的浓度 0.10 ml·L-1。
能力提升
8.(双选)以下有关物质的质量分数和物质的量浓度的叙述正确的是( )
A.等体积硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1
B.将Na2O2和Na2O各0.1 ml分别放入100 g水中,所得溶液的物质的量浓度不相等
C.质量分数分别为5%和15%的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的质量分数大于10%
D.某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm-3,物质的量浓度为4.0 ml·L-1,则此溶液中KCl的质量分数为×100%
9.将500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a ml硫酸钠的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b ml硝酸银的溶液,恰好使Cl-完全沉淀,该混合溶液中K+浓度为( )
A.10(b-2a) ml·L-1B.5(b-2a) ml·L-1
C.2(b-a) ml·L-1D.10(2a-b) ml·L-1
10.(双选)相对分子质量为Mr的某气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
11.2020年新型冠状病毒威胁着每个人的健康,而“84”消毒液能有效杀灭新型冠状病毒。某同学购买了一瓶“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,“84”消毒液:含25% NaClO、1 000 mL、密度为1.192 g·cm-3,稀释到体积为原来的100倍后使用。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 ml·L-1。
(2)该同学取100 mL所购“84”消毒液稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)= ml·L-1。
(3)一瓶所购“84”消毒液能吸收空气中 L的CO2(标准状况)而变质。(已知:CO2+2NaClO+H2ONa2CO3+2HClO)
(4)该同学参阅上述“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是 。
A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,必须烘干才能用于溶液配制
C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为143 g
12. FeCl3是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中先生成FeCl2,再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。
(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中,得到盐酸的密度为b g·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度是 。
(2)向100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下3.36 L Cl2,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为 。
(3)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为 (用离子方程式表示)。用100 mL 2 ml·L-1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数 (填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。
13.Ⅰ.在地震过后,常常喷洒各类消毒液对灾民临时生活区进行消毒。某品牌的“84”消毒液的主要成分为NaClO,浓度为4.0 ml·L-1,密度为1.2 g·mL-1。
请回答下列问题:
(1)该“84”消毒液的质量分数为 (保留三位有效数字)。
(2)某同学欲用NaClO固体配制240 mL上述“84”消毒液。
①下列仪器中,不需要用到的是 。
A.烧杯 B.250 mL 容量瓶 C.10 mL量筒
D.胶头滴管 E.天平
②下列操作会导致所得溶液浓度偏高的是 。
A.用长时间放置在空气中的NaClO固体配制
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容时俯视容量瓶刻度线
Ⅱ.近年来,雾霾天气频繁发生,降低氮氧化物的排放,至关重要。
(3)三元催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、NOx、CxHy三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示。化合物X可借助红外光谱图(如图2所示)确定。
①X的化学式为 。
②在图1的转化中,既被氧化又被还原的元素是 (填元素符号)。
拓展深化
14.对环境无二次污染的消毒杀菌剂二氧化氯常温下为气体,易溶于水,受热易分解。甲醇法制备二氧化氯的工艺如下图:
回答下列问题:
(1)ClO2可用于纸浆漂白,杀菌消毒是因其具有 性。
(2)加入“发生器”之前的浓硫酸先稀释为63% H2SO4溶液,冷却后加入反应器的原因是 。实际操作中在“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率,若NaCl过量会生成污染环境的一种气体的分子式为 。
(3)若1 ml CH3OH反应时转移6 ml e-,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为 。
(4)Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示,则“过程Ⅱ”的操作是:加热浓缩至有大量晶体析出、 、经干燥得Na2SO4固体。
(5)采用惰性电极为阳极,通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯,其阳极的电极反应式为 。
(6)与甲醇法制备二氧化氯相比,电解法的优点是 (写出两点)。
课时规范练5 物质的量浓度及其计算
1.C 由于溶液体积未知,无法计算硝酸钡的物质的量,故不能求出阴、阳离子总物质的量,A项错误;c(Ba2+)=c[Ba(NO3)2]=0.2ml·L-1,c(Ba2+)不随溶液体积而发生变化,B项错误;n(N)=2c[Ba(NO3)2]·V=2×0.2ml·L-1×0.5L=0.2ml,C项正确;0.2ml·L-1Ba(NO3)2溶液中N的浓度为0.4ml·L-1,取1L该溶液稀释到10L时,稀释过程中溶质的物质的量不变,则c(N)==0.04ml·L-1,D项错误。
2.B ①将106gNa2CO3固体溶于1L水配成溶液,溶质是1ml,混合后溶液的体积不是1L;②将1mlNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,溶质是1ml。因此两份溶液相比,溶质的物质的量相等,均是1ml,但溶液的体积、物质的量浓度、质量分数均不相同。
3.C 硫酸溶液的密度大于水,因此10mL质量分数为98%的H2SO4溶液用10mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%,故A正确;没有480mL的容量瓶,因此配制0.1ml·L-1的Na2CO3溶液480mL,需用500mL容量瓶,故B正确;量取浓硫酸时,仰视量筒,量筒小刻度在下方,会导致量取的浓硫酸体积偏大,配制的溶液中溶质的物质的量偏多,溶液浓度偏高,故C错误;同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,则20mLCH4和60mLO2所含的原子数之比为(20×5)∶(60×2)=5∶6,故D正确。
4.C 温度低于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而增大,高于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而降低,A错误;T1℃、T3℃时,NaCl、MgSO4的溶解度相等,B错误;由图可知,T2℃时MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大,C正确;将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,MgSO4的溶解度增大,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出,D错误。
5.C 由于溶液的体积不是1L,因此HCl的物质的量浓度不是1ml·L-1,A项错误;盐酸中不含HCl分子,B项错误;n(HCl)=1ml,在标准状况下的体积约为22.4L,C项正确;溶质的质量分数w=,D项错误。
6.B 由于ρ酒精<1g·cm-3,用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制的酒精溶液的质量分数小于75%,A错误;由题中信息可知,溶液中硫酸根离子与金属离子的个数比为3∶2,该盐的化学式为R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量为0.5ml,则其物质的量浓度为=2.5ml·L-1,B正确;实验中需用2.0ml·L-1Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶规格为1000mL,应称取的Na2CO3质量为2.0ml·L-1×1L×106g·ml-1=212.0g,C错误;绿矾的摩尔质量为278g·ml-1,实验室配制500mL0.2ml·L-1硫酸亚铁溶液,需称量的绿矾质量为0.5L×0.2ml·L-1×278g·ml-1=27.8g,D错误。
7.答案 (1)AC 烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶 (2)①②④③⑤
(3)2.0 等于 大于
解析 实验室中配制450mL0.1ml·L-1NaOH溶液,由于没有450mL的容量瓶,应选择500mL容量瓶。
(1)配制溶液过程中通常要用到托盘天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等,题图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是平底烧瓶和分液漏斗,故选AC;配制题中溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液的基本步骤:计算、称量或量取、溶解或稀释、冷却后转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签。配制0.1ml·L-1NaOH溶液的操作步骤:把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;把所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管小心地滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;将容量瓶瓶塞塞紧,反复上下颠倒,摇匀。所以正确的操作顺序是①②④③⑤。
(3)根据计算,500mL0.1ml·L-1NaOH溶液中溶质的物质的量为0.5L×0.1ml·L-1=0.05ml,质量为40g·ml-1×0.05ml=2g,故用托盘天平称取NaOH的质量为2.0g;配制一定物质的量浓度的溶液,在实验中其他操作均正确,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,并不影响溶液的配制,所以所得溶液的浓度等于0.10ml·L-1;若还未等溶液冷却就定容,待温度降至室温时,溶液的凹液面会下降到刻度线以下,所得溶液的体积偏小,浓度大于0.10ml·L-1。
8.CD 因为生成硫酸钡沉淀的质量相等,所以三种盐提供的硫酸根的物质的量之比为1∶1∶1,所以硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾的比例为1∶3∶3,选项A错误;Na2O2和Na2O各0.1ml分别放入100g水中,消耗的水的质量相等,生成的NaOH的物质的量也相等,则所得溶液物质的量浓度相等,选项B错误;若两种硫酸溶液等体积混合,混合后的溶液的质量分数更接近较浓硫酸的浓度,所得硫酸溶液的质量分数大于10%,选项C正确;某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm-3,物质的量浓度为4.0ml·L-1,根据c=可知,KCl的质量分数为w=×100%,选项D正确。
9.A 将混合溶液分成5等份,每份溶液浓度都相同。根据题意并结合Ba2++SBaSO4↓可知,每份溶液中n(Ba2+)=n(Na2SO4)=aml;根据题意并结合Ag++Cl-AgCl↓可知,每份溶液中n(Cl-)=n(Ag+)=bml,根据电荷守恒可知,每一份溶液中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),则n(K+)=bml-2aml=(b-2a)ml,故c(K+)==10(b-2a)ml·L-1。
10.AD 设溶液的体积为VL,则溶液中溶质的质量m=cml·L-1×VL×Mrg·ml-1=cVMrg,VL该溶液的质量为g,则溶液的密度为g·mL-1,A正确;溶液体积V=mL,溶质的物质的量为ml,该溶液的浓度为ml·L-1,B错误;溶液中溶质的质量为×Mrg·ml-1=g,溶液质量为(m+)g,则溶质的质量分数为,C错误;溶质质量分数为w,则水的质量分数为1-w,水的质量为m,则溶液的质量为g,溶质的质量为g×w,溶质的物质的量为ml,则该化合物的摩尔质量为g·ml-1,则该化合物的相对分子量为,D正确。
11.答案 (1)4.0 (2)0.04 (3)89.6 (4)C
解析 (1)根据c=可得,c(NaClO)=
=4.0ml·L-1。
(2)根据题意,稀释到体积为原来的100倍后使用,则稀释后c(NaClO)=0.04ml·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04ml·L-1。
(3)一瓶“84”消毒液含有n(NaClO)=1L×4.0ml·L-1=4.0ml,根据化学反应CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO可知,可吸收CO2的物质的量为4.0ml,即标准状况下吸收CO2的体积为4.0ml×22.4L·ml-1=89.6L。
(4)需用托盘天平称量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,图示的A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管,选项A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用,选项B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,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低,选项C正确;应选取500mL容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0ml·L-1×74.5g·ml-1=149g,选项D错误。
12.答案 (1) ml·L-1 (2)2 ml·L-1
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 小于
解析 (1)注意盐酸的体积不是100g水的体积,要用所得盐酸的质量和密度计算盐酸的体积,还应注意单位换算。
(2)根据氧化还原反应的规律,氯气先氧化Fe2+,反应后溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,表明溶液中无Fe2+,有FeBr3、FeCl3,n(Cl-)=×2=0.3ml=n(Br-),根据电荷守恒及原子守恒知,n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.2ml,则c(FeBr2)==2ml·L-1。
13.答案 (1)24.8% (2)①C ②D (3)①Ba(NO3)2 ②N
解析 I.(1)根据公式c=,可计算题中“84”消毒液的质量分数约为24.8%。
(2)①在配制题给NaClO溶液过程中,不会用到10mL的量筒;②A项,用长时间放置在空气中的NaClO固体配制溶液,由于NaClO易吸收空气中的水和二氧化碳而变质,导致有效成分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;B项,配制前容量瓶中有少量蒸馏水对溶液配制无影响;C项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,配制的溶液浓度偏小;D项,定容时俯视容量瓶刻度线,溶剂未加到刻度线,配制的浓度偏高。
(3)①由红外光谱图确定化合物X含硝酸根,再结合图1有钡离子参与,则X应为Ba(NO3)2;②既被氧化又被还原的元素为N元素。
14.答案 (1)强氧化 (2)避免因浓硫酸稀释放热使ClO2受热分解 Cl2
(3)CH3OH+6NaClO3+4H2SO42Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O (4)在高于32.4 ℃条件下趁热过滤、洗涤
(5)Cl-e-ClO2↑ (6)绿色环保;操作简便;原子利用率高
解析 (1)ClO2具有强氧化性,常用于纸浆漂白、杀菌消毒。
(2)将浓硫酸先稀释为63%H2SO4溶液,待冷却后加入反应器,这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热使ClO2受热分解;加入适量NaCl可加快反应速率,但过量NaCl在酸性条件下可被ClO2氧化生成Cl2,从而污染环境。
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价,若1mlCH3OH反应时转移6mle-,则CH3OH的氧化产物为CO2,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为CH3OH+6NaClO3+4H2SO42Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O。
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出,则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后,需要在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤,最后再干燥得Na2SO4固体。
(5)阳极上Cl失电子发生氧化反应生成ClO2,电极反应式为Cl-e-ClO2↑。
1.下列关于0.2 ml·L-1Ba(NO3)2溶液的说法正确的是( )
A.溶液中含有的阴、阳离子总物质的量为0.6 ml
B.在0.5 L该溶液中,Ba2+的浓度为0.1 ml·L-1
C.在500 mL该溶液中,含有0.2 ml N
D.取1 L该溶液稀释到10 L时,N的浓度为0.02 ml·L-1
2.现有两份溶液:①将106 g Na2CO3固体溶于1 L水配成溶液,②将1 ml Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液。下列量一定相等的是( )
A.物质的量浓度B.溶质的物质的量
C.溶液的体积D.质量分数
3.下列叙述不正确的是( )
A.10 mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后H2SO4的质量分数大于49%
B.配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶进行配制
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,量取浓硫酸时仰视量筒,会使所配溶液浓度偏小
D.同温同压下20 mL CH4和60 mL O2所含的原子数之比为5∶6
4.MgSO4、NaCl的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.MgSO4的溶解度随温度升高而升高
B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大
C.T2℃时,MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大
D.将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,有晶体析出
5.1 ml HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3),所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,NA表示阿伏加德罗常数的值。则下列叙述正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度c=1 ml·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.1 ml HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L
D.所得溶液中溶质的质量分数w=
6.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%的酒精溶液(ρ酒精<1 g·cm-3)
B.200 mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 ml·L-1
C.实验中需用2.0 ml·L-1Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 ml·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是用托盘天平称量15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶中,稀释、定容、摇匀
7.实验室需要450 mL 0.1 ml·L-1NaOH溶液。根据这种溶液的配制过程回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液除下列部分仪器外,还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)配制0.1 ml·L-1NaOH溶液的操作步骤如下,正确的顺序是 。
①把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;
②把①所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距容量瓶颈部刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,反复上下颠倒,摇匀。
(3)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,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,则所得溶液的浓度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)0.10 ml·L-1,若还未等溶液冷却就定容,则所得溶液的浓度 0.10 ml·L-1。
能力提升
8.(双选)以下有关物质的质量分数和物质的量浓度的叙述正确的是( )
A.等体积硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成硫酸钡沉淀的质量相等,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1
B.将Na2O2和Na2O各0.1 ml分别放入100 g水中,所得溶液的物质的量浓度不相等
C.质量分数分别为5%和15%的硫酸溶液等体积混合后,所得溶液的质量分数大于10%
D.某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm-3,物质的量浓度为4.0 ml·L-1,则此溶液中KCl的质量分数为×100%
9.将500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a ml硫酸钠的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b ml硝酸银的溶液,恰好使Cl-完全沉淀,该混合溶液中K+浓度为( )
A.10(b-2a) ml·L-1B.5(b-2a) ml·L-1
C.2(b-a) ml·L-1D.10(2a-b) ml·L-1
10.(双选)相对分子质量为Mr的某气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
11.2020年新型冠状病毒威胁着每个人的健康,而“84”消毒液能有效杀灭新型冠状病毒。某同学购买了一瓶“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,“84”消毒液:含25% NaClO、1 000 mL、密度为1.192 g·cm-3,稀释到体积为原来的100倍后使用。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 ml·L-1。
(2)该同学取100 mL所购“84”消毒液稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)= ml·L-1。
(3)一瓶所购“84”消毒液能吸收空气中 L的CO2(标准状况)而变质。(已知:CO2+2NaClO+H2ONa2CO3+2HClO)
(4)该同学参阅上述“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是 。
A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,必须烘干才能用于溶液配制
C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为143 g
12. FeCl3是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中先生成FeCl2,再通入Cl2氧化来制备FeCl3溶液。
(1)将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中,得到盐酸的密度为b g·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度是 。
(2)向100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下3.36 L Cl2,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为 。
(3)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为 (用离子方程式表示)。用100 mL 2 ml·L-1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数 (填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。
13.Ⅰ.在地震过后,常常喷洒各类消毒液对灾民临时生活区进行消毒。某品牌的“84”消毒液的主要成分为NaClO,浓度为4.0 ml·L-1,密度为1.2 g·mL-1。
请回答下列问题:
(1)该“84”消毒液的质量分数为 (保留三位有效数字)。
(2)某同学欲用NaClO固体配制240 mL上述“84”消毒液。
①下列仪器中,不需要用到的是 。
A.烧杯 B.250 mL 容量瓶 C.10 mL量筒
D.胶头滴管 E.天平
②下列操作会导致所得溶液浓度偏高的是 。
A.用长时间放置在空气中的NaClO固体配制
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
D.定容时俯视容量瓶刻度线
Ⅱ.近年来,雾霾天气频繁发生,降低氮氧化物的排放,至关重要。
(3)三元催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、NOx、CxHy三种成分的净化,其催化剂表面物质转化的关系如图1所示。化合物X可借助红外光谱图(如图2所示)确定。
①X的化学式为 。
②在图1的转化中,既被氧化又被还原的元素是 (填元素符号)。
拓展深化
14.对环境无二次污染的消毒杀菌剂二氧化氯常温下为气体,易溶于水,受热易分解。甲醇法制备二氧化氯的工艺如下图:
回答下列问题:
(1)ClO2可用于纸浆漂白,杀菌消毒是因其具有 性。
(2)加入“发生器”之前的浓硫酸先稀释为63% H2SO4溶液,冷却后加入反应器的原因是 。实际操作中在“发生器”中加入适量NaCl以加快反应速率,若NaCl过量会生成污染环境的一种气体的分子式为 。
(3)若1 ml CH3OH反应时转移6 ml e-,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为 。
(4)Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如图所示,则“过程Ⅱ”的操作是:加热浓缩至有大量晶体析出、 、经干燥得Na2SO4固体。
(5)采用惰性电极为阳极,通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯,其阳极的电极反应式为 。
(6)与甲醇法制备二氧化氯相比,电解法的优点是 (写出两点)。
课时规范练5 物质的量浓度及其计算
1.C 由于溶液体积未知,无法计算硝酸钡的物质的量,故不能求出阴、阳离子总物质的量,A项错误;c(Ba2+)=c[Ba(NO3)2]=0.2ml·L-1,c(Ba2+)不随溶液体积而发生变化,B项错误;n(N)=2c[Ba(NO3)2]·V=2×0.2ml·L-1×0.5L=0.2ml,C项正确;0.2ml·L-1Ba(NO3)2溶液中N的浓度为0.4ml·L-1,取1L该溶液稀释到10L时,稀释过程中溶质的物质的量不变,则c(N)==0.04ml·L-1,D项错误。
2.B ①将106gNa2CO3固体溶于1L水配成溶液,溶质是1ml,混合后溶液的体积不是1L;②将1mlNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,溶质是1ml。因此两份溶液相比,溶质的物质的量相等,均是1ml,但溶液的体积、物质的量浓度、质量分数均不相同。
3.C 硫酸溶液的密度大于水,因此10mL质量分数为98%的H2SO4溶液用10mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%,故A正确;没有480mL的容量瓶,因此配制0.1ml·L-1的Na2CO3溶液480mL,需用500mL容量瓶,故B正确;量取浓硫酸时,仰视量筒,量筒小刻度在下方,会导致量取的浓硫酸体积偏大,配制的溶液中溶质的物质的量偏多,溶液浓度偏高,故C错误;同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,则20mLCH4和60mLO2所含的原子数之比为(20×5)∶(60×2)=5∶6,故D正确。
4.C 温度低于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而增大,高于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而降低,A错误;T1℃、T3℃时,NaCl、MgSO4的溶解度相等,B错误;由图可知,T2℃时MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大,C正确;将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,MgSO4的溶解度增大,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出,D错误。
5.C 由于溶液的体积不是1L,因此HCl的物质的量浓度不是1ml·L-1,A项错误;盐酸中不含HCl分子,B项错误;n(HCl)=1ml,在标准状况下的体积约为22.4L,C项正确;溶质的质量分数w=,D项错误。
6.B 由于ρ酒精<1g·cm-3,用20mL量筒量取15mL酒精,加水5mL,配制的酒精溶液的质量分数小于75%,A错误;由题中信息可知,溶液中硫酸根离子与金属离子的个数比为3∶2,该盐的化学式为R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量为0.5ml,则其物质的量浓度为=2.5ml·L-1,B正确;实验中需用2.0ml·L-1Na2CO3溶液950mL,配制时应选用的容量瓶规格为1000mL,应称取的Na2CO3质量为2.0ml·L-1×1L×106g·ml-1=212.0g,C错误;绿矾的摩尔质量为278g·ml-1,实验室配制500mL0.2ml·L-1硫酸亚铁溶液,需称量的绿矾质量为0.5L×0.2ml·L-1×278g·ml-1=27.8g,D错误。
7.答案 (1)AC 烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶 (2)①②④③⑤
(3)2.0 等于 大于
解析 实验室中配制450mL0.1ml·L-1NaOH溶液,由于没有450mL的容量瓶,应选择500mL容量瓶。
(1)配制溶液过程中通常要用到托盘天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒等,题图所示的仪器中,配制溶液肯定不需要的是平底烧瓶和分液漏斗,故选AC;配制题中溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶。
(2)配制一定物质的量浓度的溶液的基本步骤:计算、称量或量取、溶解或稀释、冷却后转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签。配制0.1ml·L-1NaOH溶液的操作步骤:把称量好的NaOH固体放入小烧杯中,加适量的蒸馏水溶解;把所得溶液冷却至室温,再小心转入一定容积的容量瓶中;用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶中,并轻轻摇匀;继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管小心地滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;将容量瓶瓶塞塞紧,反复上下颠倒,摇匀。所以正确的操作顺序是①②④③⑤。
(3)根据计算,500mL0.1ml·L-1NaOH溶液中溶质的物质的量为0.5L×0.1ml·L-1=0.05ml,质量为40g·ml-1×0.05ml=2g,故用托盘天平称取NaOH的质量为2.0g;配制一定物质的量浓度的溶液,在实验中其他操作均正确,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,并不影响溶液的配制,所以所得溶液的浓度等于0.10ml·L-1;若还未等溶液冷却就定容,待温度降至室温时,溶液的凹液面会下降到刻度线以下,所得溶液的体积偏小,浓度大于0.10ml·L-1。
8.CD 因为生成硫酸钡沉淀的质量相等,所以三种盐提供的硫酸根的物质的量之比为1∶1∶1,所以硫酸铁、硫酸铜、硫酸钾的比例为1∶3∶3,选项A错误;Na2O2和Na2O各0.1ml分别放入100g水中,消耗的水的质量相等,生成的NaOH的物质的量也相等,则所得溶液物质的量浓度相等,选项B错误;若两种硫酸溶液等体积混合,混合后的溶液的质量分数更接近较浓硫酸的浓度,所得硫酸溶液的质量分数大于10%,选项C正确;某温度时,饱和KCl溶液的密度为1.174g·cm-3,物质的量浓度为4.0ml·L-1,根据c=可知,KCl的质量分数为w=×100%,选项D正确。
9.A 将混合溶液分成5等份,每份溶液浓度都相同。根据题意并结合Ba2++SBaSO4↓可知,每份溶液中n(Ba2+)=n(Na2SO4)=aml;根据题意并结合Ag++Cl-AgCl↓可知,每份溶液中n(Cl-)=n(Ag+)=bml,根据电荷守恒可知,每一份溶液中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),则n(K+)=bml-2aml=(b-2a)ml,故c(K+)==10(b-2a)ml·L-1。
10.AD 设溶液的体积为VL,则溶液中溶质的质量m=cml·L-1×VL×Mrg·ml-1=cVMrg,VL该溶液的质量为g,则溶液的密度为g·mL-1,A正确;溶液体积V=mL,溶质的物质的量为ml,该溶液的浓度为ml·L-1,B错误;溶液中溶质的质量为×Mrg·ml-1=g,溶液质量为(m+)g,则溶质的质量分数为,C错误;溶质质量分数为w,则水的质量分数为1-w,水的质量为m,则溶液的质量为g,溶质的质量为g×w,溶质的物质的量为ml,则该化合物的摩尔质量为g·ml-1,则该化合物的相对分子量为,D正确。
11.答案 (1)4.0 (2)0.04 (3)89.6 (4)C
解析 (1)根据c=可得,c(NaClO)=
=4.0ml·L-1。
(2)根据题意,稀释到体积为原来的100倍后使用,则稀释后c(NaClO)=0.04ml·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04ml·L-1。
(3)一瓶“84”消毒液含有n(NaClO)=1L×4.0ml·L-1=4.0ml,根据化学反应CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO可知,可吸收CO2的物质的量为4.0ml,即标准状况下吸收CO2的体积为4.0ml×22.4L·ml-1=89.6L。
(4)需用托盘天平称量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,图示的A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管,选项A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用,选项B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,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低,选项C正确;应选取500mL容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0ml·L-1×74.5g·ml-1=149g,选项D错误。
12.答案 (1) ml·L-1 (2)2 ml·L-1
(3)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 小于
解析 (1)注意盐酸的体积不是100g水的体积,要用所得盐酸的质量和密度计算盐酸的体积,还应注意单位换算。
(2)根据氧化还原反应的规律,氯气先氧化Fe2+,反应后溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,表明溶液中无Fe2+,有FeBr3、FeCl3,n(Cl-)=×2=0.3ml=n(Br-),根据电荷守恒及原子守恒知,n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.2ml,则c(FeBr2)==2ml·L-1。
13.答案 (1)24.8% (2)①C ②D (3)①Ba(NO3)2 ②N
解析 I.(1)根据公式c=,可计算题中“84”消毒液的质量分数约为24.8%。
(2)①在配制题给NaClO溶液过程中,不会用到10mL的量筒;②A项,用长时间放置在空气中的NaClO固体配制溶液,由于NaClO易吸收空气中的水和二氧化碳而变质,导致有效成分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;B项,配制前容量瓶中有少量蒸馏水对溶液配制无影响;C项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质损失,配制的溶液浓度偏小;D项,定容时俯视容量瓶刻度线,溶剂未加到刻度线,配制的浓度偏高。
(3)①由红外光谱图确定化合物X含硝酸根,再结合图1有钡离子参与,则X应为Ba(NO3)2;②既被氧化又被还原的元素为N元素。
14.答案 (1)强氧化 (2)避免因浓硫酸稀释放热使ClO2受热分解 Cl2
(3)CH3OH+6NaClO3+4H2SO42Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O (4)在高于32.4 ℃条件下趁热过滤、洗涤
(5)Cl-e-ClO2↑ (6)绿色环保;操作简便;原子利用率高
解析 (1)ClO2具有强氧化性,常用于纸浆漂白、杀菌消毒。
(2)将浓硫酸先稀释为63%H2SO4溶液,待冷却后加入反应器,这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热使ClO2受热分解;加入适量NaCl可加快反应速率,但过量NaCl在酸性条件下可被ClO2氧化生成Cl2,从而污染环境。
(3)CH3OH中碳元素化合价为-2价,若1mlCH3OH反应时转移6mle-,则CH3OH的氧化产物为CO2,则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为CH3OH+6NaClO3+4H2SO42Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O。
(4)当温度低于32.4℃时有Na2SO4·10H2O析出,则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后,需要在高于32.4℃条件下趁热过滤、洗涤,最后再干燥得Na2SO4固体。
(5)阳极上Cl失电子发生氧化反应生成ClO2,电极反应式为Cl-e-ClO2↑。
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