高考化学一轮复习作业2物质的量在化学实验中的应用含解析.docx

物质的量在化学实验中的应用1美国UNC化学教授Thomas JMeyer等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL Na2R溶液含Na的数目为N，该Na2R溶液的物质的量浓度为()AN×102 mol·L1B. mol·L1C. mol·L1D. mol·L1解析10 mL Na2R溶液中含Na的数目为N，Na2R的物质的量 mol，c(Na2R) mol÷0.01 L mol·L1。答案B2硫酸铜水溶液呈酸性，属保护性无机杀菌剂，对人畜比较安全，其与石灰乳混合可得“波尔多液”。实验室里需用480 mL 0.10 mol·L1的硫酸铜溶液，则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为()A480 mL容量瓶，称取7.68 g硫酸铜B480 mL容量瓶，称取12.0 g胆矾C500 mL容量瓶，称取9.00 g硫酸铜D500 mL容量瓶，称取12.5 g胆矾解析配制溶液没有480 mL容量瓶应选500 mL容量瓶，500 mL 溶液对应的胆矾质量为12.5 g。答案D3下列关于0.2 mol·L1 Ba(NO3)2溶液的说法中，正确的是()A溶液中含有的阴、阳离子总数为0.6 molB在0.5 L该溶液中，Ba2的浓度为0.1 mol·L1C在500 mL该溶液中，含有0.2 mol NOD取1 L该溶液稀释到10 L时，NO的浓度为0.02 mol·L1解析由于缺少溶液体积，无法计算硝酸钡的物质的量，也就不能求出阴、阳离子总数，故A项错误；c(Ba2)cBa(NO3)20.2 mol·L1，c(Ba2)0.2 mol·L1，不随溶液体积而发生变化，故B项错误；n(NO)2cBa(NO3)2·V2×0.2 mol·L1×0.5 L0.2 mol，故C项正确；0.2 mol·L1 Ba(NO3)2溶液中NO的浓度为0.4 mol·L1，取1 L该溶液稀释到10 L时，稀释过程中溶质的物质的量不变，c(NO)0.04 mol·L1，故D项错误。答案C4取100 mL 0.3 mol·L1和300 mL 0.25 mol·L1的硫酸注入500 mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H的物质的量浓度是()A0.21 mol·L1 B0.42 mol·L1C0.56 mol·L1 D0.26 mol·L1解析容量瓶中H2SO4溶液的H物质的量为n(H)(0.1 L×0.3 mol·L10.3 L×0.25 mol·L1)×20.21 mol，所以c(H)0.42 mol·L1。答案B5V L浓度为0.5 mol·L1的盐酸，欲使其浓度增大1倍，采取的措施合理的是()A通入标准状况下的HCl气体11.2V LB加入10 mol·L1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V LC将溶液加热浓缩到0.5V LD加入V L 1.5 mol·L1的盐酸混合均匀解析A项，通入HCl气体后溶液的体积会发生变化，若溶液体积不变时所给数据是合理的，该项不合理；C项，盐酸具有挥发性，加热浓缩会导致HCl挥发，该项不合理；D项，不同浓度盐酸混合时，混合后溶液的体积不能用两溶液的体积加和，该项不合理。答案B6将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 mol·L1的稀H2SO4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 mol·L1。则c1和c2的关系是()Ac12c2 Bc22c1Cc22c1 Dc22c1解析由c可知，由于12，所以c22c1。答案C7(2018·湖北黄冈)若20 g密度为 g·cm3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca2，则溶液中NO的物质的量浓度为()A5 mol·L1 B2.5 mol·L1C. mol·L1 D mol·L1解析该硝酸钙溶液的体积V L，2 g Ca2的物质的量n(Ca2)0.05 mol，根据化学式Ca(NO3)2可知，n(NO)2n(Ca2)0.05 mol×20.1 mol，NO的物质的量浓度c(NO)5 mol·L1，A项正确。答案A8某磁黄铁矿的主要成分是FexS(S为2价)，既含有Fe2又含有Fe3。将一定量的该磁黄铁矿与100 mL的盐酸恰好完全反应(注：矿石中其他成分不与盐酸反应)，生成硫单质2.4 g、FeCl2 0.425 mol和一定量的H2S气体，且溶液中无Fe3。则下列说法正确的是()A100 mL的盐酸中HCl物质的量浓度为7.5 mol/LB生成的H2S气体在标准状况下的体积为2.24 LC该磁黄铁矿中FexS的x0.85D该磁黄铁矿FexS中，Fe2与Fe3的物质的量之比为31解析根据题给信息知，将一定量的该磁黄铁矿与100 mL的盐酸恰好完全反应，生成FeCl2 0.425 mol，根据氯原子守恒知，HCl的物质的量为0.85 mol,100 mL的盐酸中HCl物质的量浓度为8.5 mol/L，A项错误；根据铁原子守恒知，磁黄铁矿中铁的物质的量为0.425 mol，硫单质是由反应2Fe3S2=2Fe2S生成的，生成硫单质2.4 g，物质的量为0.075 mol，则磁黄铁矿中3价铁的物质的量为0.15 mol，2价铁的物质的量为0.275 mol，根据化合价规则知，原磁黄铁矿中2价硫的物质的量为0.5 mol，根据硫原子守恒知，生成H2S的物质的量为0.425 mol，标准状况下的体积为9.52 L，B项错误；根据上述分析，该磁黄铁矿中FexS的x0.85，C项正确；该磁黄铁矿FexS中，Fe2与Fe3的物质的量之比为116，D项错误。答案C9 36.5 g HCl气体溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm3)，所得溶液的密度为 g·cm3，质量分数为w，物质的量浓度为c，NA表示阿伏加德罗常数的数值，则下列叙述中正确的是()A所得溶液的物质的量浓度c1 mol·L1B所得溶液中含有NA个HCl分子C36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 LD所得溶液的溶质质量分数w×100%解析cmol·L1，A项错误；HCl气体溶于水后完全电离出H和Cl，溶液中不存在HCl分子，B项错误；36.5 g HCl气体在标准状况下的体积才为22.4 L，C项错误；设溶液体积V L，则w×100%，D项正确。答案D10(2018·河北张家口四校联考)将2a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分为两等份，其中一份加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；另一份加入足量强碱并加热可得到c mol NH3气体，则原混合溶液中的Al3浓度( mol·L1)为()A. BC. D解析向a L混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀，则SOBa2=BaSO4b mol b molc(SO) mol·L1向a L混合溶液中加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则NHOHNH3H2Oc mol c molc(NH) mol·L1又知溶液不显电性，设原溶液中的Al3浓度为x，由电荷守恒可得x×3 mol·L1×1 mol·L1×2，解得x mol·L1，故C项正确。答案C11将24.0 g NaOH固体溶于水配成100 mL 溶液，其密度为1.20 g·mL1，试计算：(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为_。(2)该溶液中NaOH的质量分数为_。(3)从该溶液中取出10 mL，其中NaOH的物质的量浓度为_，NaOH的质量分数为_，溶液的密度为_，含NaOH的质量为_，含NaOH的物质的量为_。(4)将取出的10 mL溶液加水稀释至100 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为_。解析(1)24.0 g NaOH的物质的量为24.0 g/40 g·mol10.60 mol，所以其物质的量浓度为c(NaOH)6.0 mol·L1。(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.20 g·mL1120 g；所以NaOH的质量分数为×100%20%。(3)由于整个溶液的每处都是均匀的，所以这10 mL溶液的浓度与原100 mL溶液相比，NaOH的质量分数和溶液的物质的量浓度以及溶液的密度都是相同的，但NaOH的质量和物质的量均将变为原来的1/10。(4)这10 mL NaOH溶液的物质的量浓度为6.0 mol·L1，稀释到100 mL以后，NaOH的物质的量浓度缩小到原来的1/10，即6.0 mol·L1÷100.60 mol·L1。答案(1)6.0 mol·L1(2)20%(3)6.0 mol·L120%1.20 g·mL12.40 g0.060 mol(4)0.60 mol·L112在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”可延长鲜花的寿命。下表是1 L“鲜花保鲜剂”的成分，阅读后回答下列问题：成分质量/g摩尔质量/(g·mol1)蔗糖50.00342硫酸钾0.50174阿司匹林0.35180高锰酸钾0.50158硝酸银0.04170(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是_(填写名称)。(2)“鲜花保鲜剂”中K的物质的量浓度为(阿司匹林中不含K)_(只要求写表达式，不需计算)mol·L1。(3)下图所示的仪器中，在配制“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是_(填字母)，还缺少的仪器有_(填仪器名称)。(4)配制过程中，下列操作对配制结果没有影响的是_(双选；填选项字母)。A容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水B定容时仰视液面C容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净D定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，但未做任何处理(5)欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度，则加入的试剂中应含有_(填化学符号)。解析通过nm÷M可以计算1 L“鲜花保鲜剂”中含有的各种成分的物质的量，会得到其中含有的蔗糖的物质的量最大，故其浓度最大。(2)“鲜花保鲜剂”中K的物质的量为n(K)2n(K2SO4)n(KMnO4) mol，所以c(K) mol·L1。(3)配制一定浓度的溶液必需的仪器：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶，故答案为a、c，还缺少的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒。(4)容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水，对溶液的浓度不产生任何影响，A项正确；定容时仰视液面，溶液的体积偏大，使溶液的浓度偏低，B项错误；容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净，NaCl与AgNO3反应，会使溶液的浓度偏小，C项错误；定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，但未做任何处理，对配制的溶液的浓度不产生任何影响，D项正确；(5)欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度，可利用反应：AgCl=AgCl，加入的试剂中需含有Cl。答案(1)蔗糖(2)2×(3)ac托盘天平、玻璃棒、烧杯(4)AD(5)Cl13人体血液里Ca2的浓度一般采用mg/cm3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。【配制KMnO4标准溶液】如图所示是配制50 mL 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)如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将_(填“偏大”或“偏小”)。【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 mol·L1 KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00 mL KMnO4溶液。(4)已知草酸与KMnO4反应的离子方程式为2MnO5H2C2O46H=2Mnx10CO28H2O，则方程式中的x_。(5)经过计算，血液样品中Ca2的浓度为_mg·cm3。解析(1)由图示可知操作不正确，不能在量筒中溶解固体，定容时应平视刻度线，至液体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)如果用图示的操作配制溶液，由于定容时仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小。(4)根据电荷守恒，(1)×2(1)×6(x)×2，解得x2，草酸与KMnO4反应的离子方程式为2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。(5)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 mol·L1×0.012 L2.4×104 mol，根据反应方程式2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O及草酸钙的化学式CaC2O4，可知：n(Ca2)n(H2C2O4)n(MnO)×0.020 mol·L1×12.00×103 L2.5×2.4×104 mol6×104 mol，Ca2的质量为40 g·mol1×6×104 mol0.024 g，钙离子的浓度为1.2 mg·cm3。答案(1)(2)50 mL容量瓶(3)偏小(4)2(5)1.214在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水中，所得盐酸的密度为1.18 g·cm3。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100 mL，稀释至1.18 L，所得稀盐酸的物质的量浓度是_。(3)在40.0 mL 0.065 mol·L1 Na2CO3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，加入稀盐酸的体积最多不超过_mL。(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50 mL 2 mol·L1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到_g固体。解析(1)n(HCl)10 mol，m(HCl)10 mol×36.5 g·mol1365 g，盐酸的质量分数w×100%36.5%，c(HCl)11.8 mol·L1。(2)由c(浓)·V(浓)c(稀)·V(稀)可知，c(稀)11.8 mol·L1×1 mol·L1。(3)n(Na2CO3)0.040 L×0.065 mol·L10.002 6 mol，设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL，则n(HCl)1 mol·L1×0.001x L0.001x mol，根据反应Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl得0.002 60.001x，x2.6。(4)经过反应，蒸发中和后的溶液，最后所得固体为NaCl，根据氯原子守恒：n(NaCl)n(HCl)0.050 L×2 mol·L10.1 mol，m(NaCl)0.1 mol×58.5 g·mol15.85 g。答案(1)36.5%11.8 mol·L1(2)1 mol·L1(3)2.6(4)5.85【方法技巧】终态思维巧解题凌绝顶览众山小终态法，是指依据化学变化的脉络，确定出终态时物质的存在形式后，撇开复杂的中间过程，只结合始态和终态，确定已知量和未知量之间的关系。终态法特别适合反应较复杂、计算量较大，但与终态密切相关的题目。