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2022届高考化学一轮复习规范练2物质的量浓度及相关计算含解析新人教版202104211187
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这是一份2022届高考化学一轮复习规范练2物质的量浓度及相关计算含解析新人教版202104211187，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列与实验相关的叙述正确的是( )。
A.欲配制1.00 L 1.00 ml·L-1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶解在水中配成1.00 L溶液
B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度线,应立即用胶头滴管将多余的溶液吸出
C.用量筒取5.00 mL 1.00 ml·L-1的盐酸于50 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,可配制0.100 ml·L-1的盐酸
D.如图所示操作为进行一定物质的量浓度溶液配制时的定容操作
答案:A
解析:若将多余的溶液吸出,会使溶液浓度偏小,加水超过容量瓶刻度线时的唯一解决办法是重新配制,B错误;量筒只能精确到小数点后一位,且配制一定物质的量浓度的溶液时,溶解或稀释操作应在烧杯中进行,不能在容量瓶中直接溶解或稀释,C错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内,D错误。
2.关于0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液的叙述中错误的是( )。
A.0.5 L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 ml·L-1
B.1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01 ml·L-1
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,Na2CO3的物质的量浓度为0.01 ml·L-1
答案:C
解析:c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.1ml·L-1×2=0.2ml·L-1,故A项正确。1L0.1ml·L-1Na2CO3溶液含有Na2CO3的质量为1L×0.1ml·L-1×106g·ml-1=10.6g,故B项正确。溶液具有均一性,取出的100mLNa2CO3溶液与原Na2CO3溶液浓度相同,为0.1ml·L-1,故C项错误。令稀释后的浓度为c,根据稀释定律,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所以10mL×0.1ml·L-1=100mL×c,解得c=0.01ml·L-1,故D项正确。
3.下列对配制溶液实验的描述完全正确的是( )。
A.在实验室,学生一般无须查阅资料即可用一定体积75%的HNO3溶液来配制250 mL 2 ml·L-1的HNO3溶液
B.实验室在配制FeCl3溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中再加水稀释
C.用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 ml·L-1)通常需要用容量瓶等仪器
D.用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸所需全部玻璃仪器有100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
答案:B
解析:用75%的HNO3溶液准确配制250mL2ml·L-1的HNO3溶液,要知道75%的HNO3溶液的浓度或密度,A错误;FeCl3易水解,配制其溶液时,常将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释,B正确;用浓盐酸配制体积比为1∶1的稀盐酸,是粗略配制一定浓度的溶液,不需要容量瓶,C错误;用pH=1的盐酸配制100mLpH=2的盐酸,还需要量筒,用于量取pH=1的盐酸,D错误。
4.下列说法中正确的是( )。
A.配制2 ml·L-1 Na2CO3溶液950 mL时,应选1 000 mL容量瓶,称取Na2CO3·10H2O 543.4 g
B.V L Fe2(SO4)3溶液中含a g SO42-,取此溶液V2 L用水稀释成2V L,则稀释后溶液的c(Fe3+)为a576V ml·L-1
C.已知某NaCl溶液的密度是1.17 g·cm-3,可求出此溶液的物质的量浓度
D.把100 mL 20%的NaOH溶液与100 mL 10%的NaOH溶液混合后,可判断NaOH混合溶液的溶质质量分数等于15%
答案:B
解析:配制950mL2ml·L-1Na2CO3溶液应选用1000mL容量瓶,需要Na2CO3·10H2O的质量为2ml·L-1×1L×286g·ml-1=572g,A项错误;agSO42-的物质的量为a96ml,VL溶液中n(Fe3+)=23n(SO42-)=a144ml,稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为a576Vml·L-1,B项正确;因为不知道溶质质量分数,因此无法求溶液的物质的量浓度,C项错误;等体积的两种溶液浓度大的质量大,因此两者等体积混合后溶质质量分数要大于15%,D项错误。
5.20 ℃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,则下列说法中不正确的是( )。
A.25 ℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 ml·L-1
B.此溶液中KCl的质量分数为74.5××1000×100%
C.20 ℃时,密度小于1.174 g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液
D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 ℃时,溶液密度一定大于1.174 g·cm-3
答案:D
解析:20℃时KCl的溶解度小于25℃时KCl的溶解度,因此25℃时的质量分数大于20℃时的质量分数,根据c=1000ρwM,因此25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0ml·L-1,故A项正确。KCl的质量分数=74.5××1000×100%,故B项正确。溶液的浓度越大,密度越大,密度为1.174g·cm-3时溶液饱和,则20℃时,密度小于1.174g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液,故C项正确。若将饱和溶液蒸发,则有KCl晶体析出,再恢复到20℃时,其溶解度不变,溶液仍为饱和溶液,密度仍为1.174g·cm-3,故D项错误。
6.将8 g Fe2O3投入150 mL某浓度的稀硫酸中,再投入7 g铁粉收集到1.68 L H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4 ml·L-1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为( )。
A.1.5 ml·L-1B.0.5 ml·L-1
C.2 ml·L-1D.1.2 ml·L-1
答案:C
解析:粗看题目,这是一道利用关系式进行多步计算的题目,操作起来相当烦琐,但如能仔细阅读题目,挖掘出隐含条件,不难发现反应后只有Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中SO42-并无损耗,根据电中性原则:2n(SO42-)=n(Na+),则原硫酸的浓度为2ml·L-1。
7.在t℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,其中含有NH4+的物质的量是b ml,下列叙述正确的是( )。
A.溶质的质量分数w=aρV-a×100%
B.溶质的物质的量浓度c=1000a35Vml·L-1
C.溶液中c(OH-)=1000bV ml·L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的质量分数大于0.5w
答案:C
解析:溶质的质量分数w=aρV×100%,A项错误;在计算时氨水中的溶质是NH3,而不是NH3·H2O,将w=aρV×100%代入公式c=1000ρwM,化简可得c=1000a17Vml·L-1,B项错误;氨水中含有的阳离子为H+和NH4+,含有的阴离子只有OH-,根据电荷守恒可知C项正确;由于氨水的密度小于水的密度,与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍,故其质量分数小于0.5w,D项错误。
8.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 ml·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使其质量分数变为2a%,此时溶液中溶质的物质的量浓度为c2 ml·L-1。则c1和c2的关系是( )。
A.c1=2c2B.c2<2c1
C.c2>2c1D.c2=2c1
答案:C
解析:由c=1000ρwM可知,c1c2=ρ1·a%ρ2·2a%=ρ12ρ2,由于ρ1<ρ2,所以c2>2c1。
9.为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:
血液样品试样CaC2O4H2C2O4记录数据
有关反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
若血液样品为15. 0 mL,滴定生成的草酸消耗1.0 mml·L-1的KMnO4溶液15.0 mL,则这种血液样品中的含钙量为( )。
A.2.5 mml·L-1B.1.0 mml·L-1
C.0.3 mml·L-1D.3.5 mml·L-1
答案:A
解析:依据Ca2+~CaC2O4、2KMnO4~5H2C2O4可知5Ca2+~2KMnO4;n(KMnO4)=1.0mml·L-1×15.0×10-3L,c(Ca2+)=1.0mml·L-1×15.0×10-3L×515.0×10-3L×2=2.5mml·L-1。
10.把500 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成五等份,取一份加入含a ml氢氧化钠的溶液恰好反应完全,另取一份加入含b ml HCl的盐酸恰好反应完全,则该混合溶液中c(Na+)为( )。
A.(b10-a20) ml·L-1B.(2b-a) ml·L-1
C.(5b-5a2) ml·L-1D.(10b-5a) ml·L-1
答案:D
解析:100mLNH4HCO3和Na2CO3的混合溶液中,加入含amlNaOH的溶液,反应为NH4HCO3+2NaOHNH3·H2O+Na2CO3+H2O,则NH4HCO3为0.5aml;加入含bmlHCl的盐酸的反应为NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,则Na2CO3的物质的量为12×(b-0.5a)ml,n(Na+)=2n(Na2CO3)=(b-0.5a)ml,c(Na+)=(b-0.5a)ml0.1L=(10b-5a)ml·L-1。
二、非选择题(本题共5个小题,共50分)
11.(8分)已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度 。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度 。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度 。
答案:(1)1000m58.5V ml·L-1 (2)1000ρw58.5 ml·L-1
(3)58.5c1000ρ×100% (4)100w100-w g
解析:(1)c=m58.5V1000ml·L-1=1000m58.5Vml·L-1。
(2)c=1000mL×ρg·mL-1×w58.5g·ml-1×1L=1000ρw58.5ml·L-1。
(3)w=58.5g·ml-1×cml·L-1×1L1000mL×ρg·mL-1×100%=58.5c1000ρ×100%。
(4)S100g=wg100g-wg,S=100w100-wg。
12.(10分)实验室需要0.80 ml·L-1 NaOH溶液475 mL和0.40 ml·L-1硫酸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)容量瓶所不具备的功能有 (填字母)。
A.配制一定物质的量浓度的标准溶液
B.量取一定体积的液体
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.贮存溶液
E.用来加热溶解固体溶质
(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,则所得溶液浓度 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.80 ml·L-1。若还未等溶液冷却就定容了,则所得溶液浓度 0.80 ml·L-1。
(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·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10 mL、15 mL、20 mL、50 mL的量筒,最好选用 mL的量筒。
答案:(1)A、C 烧杯、玻璃棒 (2)C、D、E
(3)16.0 等于 大于 (4)10.9 15
解析:(1)配制溶液用不到圆底烧瓶和分液漏斗。
(2)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,也可以量取与容量瓶规格一致的一定体积的液体,但不能测量容量瓶规格以下的任意体积的液体,不能用于溶解溶质或贮存溶液。
(3)根据题意必须用500mL的容量瓶来配制0.80ml·L-1NaOH溶液,故需要称取NaOH的质量为0.80ml·L-1×0.5L×40g·ml-1=16.0g。容量瓶未干燥不影响所配制溶液的浓度;未等溶液冷却就定容会导致冷却后溶液的体积变小,浓度变大。
(4)设需要浓硫酸的体积为V,1.84g·cm-3×V×98%=0.40ml·L-1×0.5L×98g·ml-1,V≈10.9mL,应选用15mL的量筒。
13.(14分)(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是 ml。
(2)与标准状况下11.2 L CO2所含氧原子数目相同的水的质量是 g。
(3)用18 ml·L-1浓硫酸配制90 mL 1 ml·L-1稀硫酸,需用 mL容量瓶,需取用18 ml·L-1浓硫酸 mL(用量筒量取)。
(4)若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当NaCl和NaClO3的物质的量之比为8∶1时,混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为 。
答案:(1)0.25 (2)18 (3)100 5.6 (4)3∶1
解析:(1)1个硫酸分子中含有4个氧原子,所以含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是6.02×10236.02×1023ml-1×14=0.25ml。
(2)标准状况下11.2LCO2的物质的量为·ml-1=0.5ml,要使二氧化碳与水分子含有的O原子数相等,则n(H2O)=2n(CO2),则n(H2O)=2×0.5ml=1ml,质量为1ml×18g·ml-1=18g。
(3)用18ml·L-1浓硫酸配制90mL1ml·L-1稀硫酸,实验室没有90mL容量瓶,应选择100mL容量瓶,设需要浓硫酸体积为V,依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得:18ml·L-1×V=1ml·L-1×0.1L,解得V=0.0056L=5.6mL。
(4)将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液,反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,当NaCl和NaClO3的物质的量之比为8∶1时,生成1mlNaClO3氯原子失电子5ml,生成8mlNaCl氯原子得电子8ml,根据得失电子数相等可知,生成NaClO的物质的量是3ml,即混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为3∶1。
14.(12分)实验室需要480 mL 0.4 ml·L-1的Na2CO3溶液,有如下操作步骤:
A.把称量好的Na2CO3固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,冷却至室温
B.把A所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为 (填序号)。
(2)实验室有如下规格的容量瓶:a.100 mL,b.250 mL,c.500 mL,d.1 000 mL,本实验选用 (填序号)。
(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管外,还必须使用的玻璃仪器有 。实验中该仪器的作用是 。
(4)本实验需要Na2CO3的物质的量是 ml。
(5)误差分析(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
A.称量Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1 g以下用游码): 。
B.某同学观察液面的情况如图所示: 。
C.加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的液体吸出: 。
答案:(1)ABDCE (2)c (3)玻璃棒 搅拌加速溶解、引流 (4)0.2 (5)偏低 偏高 偏低
解析:(1)配制溶液时,一般可分为以下几个步骤:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,所以其操作步骤的正确顺序为ABDCE。
(2)配制480mL0.4ml·L-1的Na2CO3溶液,应选择500mL容量瓶。
(4)n=cV=0.5L×0.4ml·L-1=0.2ml。
(5)A项,称量Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1g以下用游码),称取的溶质的量偏小,溶液的浓度偏低;B项,俯视液面导致溶液的实际体积偏小,溶液的浓度偏高;C项,加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的水吸出,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低。
15.(6分)向100 mL 1.5 ml·L-1稀硫酸中加入过量Mg粉,充分反应后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下恒温蒸发,当滤液质量为72.0 g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3 g时,剩下滤液48.0 g。通过计算回答下列问题。
(1)计算生成标准状况下的气体体积(请写出计算过程);
(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数为 ;
(3)MgSO4·xH2O中的x= 。
答案:(1)设生成氢气的体积为a。
H2SO4 ~ H2
1 ml 22.4 L
0.15 ml a
a=3.36 L 即生成标准状况下的气体体积为3.36 L
(2)25% (3)7
解析:(1)注意硫酸少量,所以求氢气应该用硫酸的物质的量求解;(2)n(MgSO4)=n(H2SO4)=0.15ml,m(MgSO4)=18.0g,开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数=m(溶质)m(溶液)×100%=×100%=25%;(3)饱和溶液质量减少m(溶液)=72.0g-48.0g=24.0g,所以12.3g晶体中含有MgSO4的质量为24.0g×25%=6.0g,物质的量为0.05ml,12.3g晶体中含有H2O的物质的量=12.3g-6.0g18g·ml-1=0.35ml,晶体中MgSO4与H2O的物质的量之比为1∶7,则x=7。
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列与实验相关的叙述正确的是( )。
A.欲配制1.00 L 1.00 ml·L-1的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶解在水中配成1.00 L溶液
B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度线,应立即用胶头滴管将多余的溶液吸出
C.用量筒取5.00 mL 1.00 ml·L-1的盐酸于50 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,可配制0.100 ml·L-1的盐酸
D.如图所示操作为进行一定物质的量浓度溶液配制时的定容操作
答案:A
解析:若将多余的溶液吸出,会使溶液浓度偏小,加水超过容量瓶刻度线时的唯一解决办法是重新配制,B错误;量筒只能精确到小数点后一位,且配制一定物质的量浓度的溶液时,溶解或稀释操作应在烧杯中进行,不能在容量瓶中直接溶解或稀释,C错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内,D错误。
2.关于0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液的叙述中错误的是( )。
A.0.5 L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 ml·L-1
B.1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01 ml·L-1
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,Na2CO3的物质的量浓度为0.01 ml·L-1
答案:C
解析:c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.1ml·L-1×2=0.2ml·L-1,故A项正确。1L0.1ml·L-1Na2CO3溶液含有Na2CO3的质量为1L×0.1ml·L-1×106g·ml-1=10.6g,故B项正确。溶液具有均一性,取出的100mLNa2CO3溶液与原Na2CO3溶液浓度相同,为0.1ml·L-1,故C项错误。令稀释后的浓度为c,根据稀释定律,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所以10mL×0.1ml·L-1=100mL×c,解得c=0.01ml·L-1,故D项正确。
3.下列对配制溶液实验的描述完全正确的是( )。
A.在实验室,学生一般无须查阅资料即可用一定体积75%的HNO3溶液来配制250 mL 2 ml·L-1的HNO3溶液
B.实验室在配制FeCl3溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中再加水稀释
C.用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 ml·L-1)通常需要用容量瓶等仪器
D.用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸所需全部玻璃仪器有100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
答案:B
解析:用75%的HNO3溶液准确配制250mL2ml·L-1的HNO3溶液,要知道75%的HNO3溶液的浓度或密度,A错误;FeCl3易水解,配制其溶液时,常将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释,B正确;用浓盐酸配制体积比为1∶1的稀盐酸,是粗略配制一定浓度的溶液,不需要容量瓶,C错误;用pH=1的盐酸配制100mLpH=2的盐酸,还需要量筒,用于量取pH=1的盐酸,D错误。
4.下列说法中正确的是( )。
A.配制2 ml·L-1 Na2CO3溶液950 mL时,应选1 000 mL容量瓶,称取Na2CO3·10H2O 543.4 g
B.V L Fe2(SO4)3溶液中含a g SO42-,取此溶液V2 L用水稀释成2V L,则稀释后溶液的c(Fe3+)为a576V ml·L-1
C.已知某NaCl溶液的密度是1.17 g·cm-3,可求出此溶液的物质的量浓度
D.把100 mL 20%的NaOH溶液与100 mL 10%的NaOH溶液混合后,可判断NaOH混合溶液的溶质质量分数等于15%
答案:B
解析:配制950mL2ml·L-1Na2CO3溶液应选用1000mL容量瓶,需要Na2CO3·10H2O的质量为2ml·L-1×1L×286g·ml-1=572g,A项错误;agSO42-的物质的量为a96ml,VL溶液中n(Fe3+)=23n(SO42-)=a144ml,稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为a576Vml·L-1,B项正确;因为不知道溶质质量分数,因此无法求溶液的物质的量浓度,C项错误;等体积的两种溶液浓度大的质量大,因此两者等体积混合后溶质质量分数要大于15%,D项错误。
5.20 ℃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,则下列说法中不正确的是( )。
A.25 ℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 ml·L-1
B.此溶液中KCl的质量分数为74.5××1000×100%
C.20 ℃时,密度小于1.174 g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液
D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 ℃时,溶液密度一定大于1.174 g·cm-3
答案:D
解析:20℃时KCl的溶解度小于25℃时KCl的溶解度,因此25℃时的质量分数大于20℃时的质量分数,根据c=1000ρwM,因此25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0ml·L-1,故A项正确。KCl的质量分数=74.5××1000×100%,故B项正确。溶液的浓度越大,密度越大,密度为1.174g·cm-3时溶液饱和,则20℃时,密度小于1.174g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液,故C项正确。若将饱和溶液蒸发,则有KCl晶体析出,再恢复到20℃时,其溶解度不变,溶液仍为饱和溶液,密度仍为1.174g·cm-3,故D项错误。
6.将8 g Fe2O3投入150 mL某浓度的稀硫酸中,再投入7 g铁粉收集到1.68 L H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4 ml·L-1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为( )。
A.1.5 ml·L-1B.0.5 ml·L-1
C.2 ml·L-1D.1.2 ml·L-1
答案:C
解析:粗看题目,这是一道利用关系式进行多步计算的题目,操作起来相当烦琐,但如能仔细阅读题目,挖掘出隐含条件,不难发现反应后只有Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中SO42-并无损耗,根据电中性原则:2n(SO42-)=n(Na+),则原硫酸的浓度为2ml·L-1。
7.在t℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,其中含有NH4+的物质的量是b ml,下列叙述正确的是( )。
A.溶质的质量分数w=aρV-a×100%
B.溶质的物质的量浓度c=1000a35Vml·L-1
C.溶液中c(OH-)=1000bV ml·L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的质量分数大于0.5w
答案:C
解析:溶质的质量分数w=aρV×100%,A项错误;在计算时氨水中的溶质是NH3,而不是NH3·H2O,将w=aρV×100%代入公式c=1000ρwM,化简可得c=1000a17Vml·L-1,B项错误;氨水中含有的阳离子为H+和NH4+,含有的阴离子只有OH-,根据电荷守恒可知C项正确;由于氨水的密度小于水的密度,与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍,故其质量分数小于0.5w,D项错误。
8.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 ml·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使其质量分数变为2a%,此时溶液中溶质的物质的量浓度为c2 ml·L-1。则c1和c2的关系是( )。
A.c1=2c2B.c2<2c1
C.c2>2c1D.c2=2c1
答案:C
解析:由c=1000ρwM可知,c1c2=ρ1·a%ρ2·2a%=ρ12ρ2,由于ρ1<ρ2,所以c2>2c1。
9.为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:
血液样品试样CaC2O4H2C2O4记录数据
有关反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
若血液样品为15. 0 mL,滴定生成的草酸消耗1.0 mml·L-1的KMnO4溶液15.0 mL,则这种血液样品中的含钙量为( )。
A.2.5 mml·L-1B.1.0 mml·L-1
C.0.3 mml·L-1D.3.5 mml·L-1
答案:A
解析:依据Ca2+~CaC2O4、2KMnO4~5H2C2O4可知5Ca2+~2KMnO4;n(KMnO4)=1.0mml·L-1×15.0×10-3L,c(Ca2+)=1.0mml·L-1×15.0×10-3L×515.0×10-3L×2=2.5mml·L-1。
10.把500 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成五等份,取一份加入含a ml氢氧化钠的溶液恰好反应完全,另取一份加入含b ml HCl的盐酸恰好反应完全,则该混合溶液中c(Na+)为( )。
A.(b10-a20) ml·L-1B.(2b-a) ml·L-1
C.(5b-5a2) ml·L-1D.(10b-5a) ml·L-1
答案:D
解析:100mLNH4HCO3和Na2CO3的混合溶液中,加入含amlNaOH的溶液,反应为NH4HCO3+2NaOHNH3·H2O+Na2CO3+H2O,则NH4HCO3为0.5aml;加入含bmlHCl的盐酸的反应为NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,则Na2CO3的物质的量为12×(b-0.5a)ml,n(Na+)=2n(Na2CO3)=(b-0.5a)ml,c(Na+)=(b-0.5a)ml0.1L=(10b-5a)ml·L-1。
二、非选择题(本题共5个小题,共50分)
11.(8分)已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c ml·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度 。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度 。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度 。
答案:(1)1000m58.5V ml·L-1 (2)1000ρw58.5 ml·L-1
(3)58.5c1000ρ×100% (4)100w100-w g
解析:(1)c=m58.5V1000ml·L-1=1000m58.5Vml·L-1。
(2)c=1000mL×ρg·mL-1×w58.5g·ml-1×1L=1000ρw58.5ml·L-1。
(3)w=58.5g·ml-1×cml·L-1×1L1000mL×ρg·mL-1×100%=58.5c1000ρ×100%。
(4)S100g=wg100g-wg,S=100w100-wg。
12.(10分)实验室需要0.80 ml·L-1 NaOH溶液475 mL和0.40 ml·L-1硫酸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)容量瓶所不具备的功能有 (填字母)。
A.配制一定物质的量浓度的标准溶液
B.量取一定体积的液体
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.贮存溶液
E.用来加热溶解固体溶质
(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,则所得溶液浓度 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.80 ml·L-1。若还未等溶液冷却就定容了,则所得溶液浓度 0.80 ml·L-1。
(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·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10 mL、15 mL、20 mL、50 mL的量筒,最好选用 mL的量筒。
答案:(1)A、C 烧杯、玻璃棒 (2)C、D、E
(3)16.0 等于 大于 (4)10.9 15
解析:(1)配制溶液用不到圆底烧瓶和分液漏斗。
(2)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,也可以量取与容量瓶规格一致的一定体积的液体,但不能测量容量瓶规格以下的任意体积的液体,不能用于溶解溶质或贮存溶液。
(3)根据题意必须用500mL的容量瓶来配制0.80ml·L-1NaOH溶液,故需要称取NaOH的质量为0.80ml·L-1×0.5L×40g·ml-1=16.0g。容量瓶未干燥不影响所配制溶液的浓度;未等溶液冷却就定容会导致冷却后溶液的体积变小,浓度变大。
(4)设需要浓硫酸的体积为V,1.84g·cm-3×V×98%=0.40ml·L-1×0.5L×98g·ml-1,V≈10.9mL,应选用15mL的量筒。
13.(14分)(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是 ml。
(2)与标准状况下11.2 L CO2所含氧原子数目相同的水的质量是 g。
(3)用18 ml·L-1浓硫酸配制90 mL 1 ml·L-1稀硫酸,需用 mL容量瓶,需取用18 ml·L-1浓硫酸 mL(用量筒量取)。
(4)若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当NaCl和NaClO3的物质的量之比为8∶1时,混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为 。
答案:(1)0.25 (2)18 (3)100 5.6 (4)3∶1
解析:(1)1个硫酸分子中含有4个氧原子,所以含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是6.02×10236.02×1023ml-1×14=0.25ml。
(2)标准状况下11.2LCO2的物质的量为·ml-1=0.5ml,要使二氧化碳与水分子含有的O原子数相等,则n(H2O)=2n(CO2),则n(H2O)=2×0.5ml=1ml,质量为1ml×18g·ml-1=18g。
(3)用18ml·L-1浓硫酸配制90mL1ml·L-1稀硫酸,实验室没有90mL容量瓶,应选择100mL容量瓶,设需要浓硫酸体积为V,依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得:18ml·L-1×V=1ml·L-1×0.1L,解得V=0.0056L=5.6mL。
(4)将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液,反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,当NaCl和NaClO3的物质的量之比为8∶1时,生成1mlNaClO3氯原子失电子5ml,生成8mlNaCl氯原子得电子8ml,根据得失电子数相等可知,生成NaClO的物质的量是3ml,即混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为3∶1。
14.(12分)实验室需要480 mL 0.4 ml·L-1的Na2CO3溶液,有如下操作步骤:
A.把称量好的Na2CO3固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,冷却至室温
B.把A所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为 (填序号)。
(2)实验室有如下规格的容量瓶:a.100 mL,b.250 mL,c.500 mL,d.1 000 mL,本实验选用 (填序号)。
(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管外,还必须使用的玻璃仪器有 。实验中该仪器的作用是 。
(4)本实验需要Na2CO3的物质的量是 ml。
(5)误差分析(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
A.称量Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1 g以下用游码): 。
B.某同学观察液面的情况如图所示: 。
C.加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的液体吸出: 。
答案:(1)ABDCE (2)c (3)玻璃棒 搅拌加速溶解、引流 (4)0.2 (5)偏低 偏高 偏低
解析:(1)配制溶液时,一般可分为以下几个步骤:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀,所以其操作步骤的正确顺序为ABDCE。
(2)配制480mL0.4ml·L-1的Na2CO3溶液,应选择500mL容量瓶。
(4)n=cV=0.5L×0.4ml·L-1=0.2ml。
(5)A项,称量Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1g以下用游码),称取的溶质的量偏小,溶液的浓度偏低;B项,俯视液面导致溶液的实际体积偏小,溶液的浓度偏高;C项,加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的水吸出,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低。
15.(6分)向100 mL 1.5 ml·L-1稀硫酸中加入过量Mg粉,充分反应后,滤去多余Mg粉,滤液在t℃下恒温蒸发,当滤液质量为72.0 g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3 g时,剩下滤液48.0 g。通过计算回答下列问题。
(1)计算生成标准状况下的气体体积(请写出计算过程);
(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数为 ;
(3)MgSO4·xH2O中的x= 。
答案:(1)设生成氢气的体积为a。
H2SO4 ~ H2
1 ml 22.4 L
0.15 ml a
a=3.36 L 即生成标准状况下的气体体积为3.36 L
(2)25% (3)7
解析:(1)注意硫酸少量,所以求氢气应该用硫酸的物质的量求解;(2)n(MgSO4)=n(H2SO4)=0.15ml,m(MgSO4)=18.0g,开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数=m(溶质)m(溶液)×100%=×100%=25%;(3)饱和溶液质量减少m(溶液)=72.0g-48.0g=24.0g,所以12.3g晶体中含有MgSO4的质量为24.0g×25%=6.0g,物质的量为0.05ml,12.3g晶体中含有H2O的物质的量=12.3g-6.0g18g·ml-1=0.35ml,晶体中MgSO4与H2O的物质的量之比为1∶7,则x=7。
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