高三化学一轮复习 1.2 物质的量在化学实验中的应用 新

第2讲 物质的量在化学实验中的应用
随堂演练巩固
1.下列溶液中,跟100 mL 0.5 1mol L -⋅ NaCl 溶液所含的Cl -物质的量浓度相同的是( ) A.100 mL 0.5 1mol L -⋅ 2MgCl 溶液
B.200 mL 0.25 1
3mol L AlCl -⋅溶液
C.50 mL 1 1mol L NaCl -⋅溶液
D.25 mL 0.5 1mol L HCl -⋅溶液 【解析】 题中各项溶液中的Cl -物质的量浓度分别为1 1mol L -⋅、0.75 1mol L -⋅、1 1
mol L -⋅和0.5 1mol L -⋅。

则D 项正确。

【答案】 D
2.(2012安徽望江县高三月考)将物质的量均为a mol 的钠和铝一同投入m g 水中(水足量),所得溶液的密度为ρ 3
g cm -⋅,则此溶液的物质的量浓度为( ) A.1000a 50a m ρ
+ 1
mol L -⋅ B.a 1
46a m mol L ρ-+⋅ C.1000a 1
46a m mol L ρ
-+⋅
D.1000a 1
45a m mol L ρ
-+⋅
【解析】 22222Na H O NaOH H +===+↑,2Al+2NaOH 222223H O NaAlO H +===+↑, 根据原子守恒n 2()NaAlO =a mol,m(aq)=(m+50a-4a) g=(m+46a) g, V(aq)=m(aq)/ρ 3
m 46a
1000g cm
ρ
-+⋅= L,c=a mol/V(aq)1000a 46a m ρ+= 1mol L -⋅。

【答案】 C
3.(2010课标全国,10)把500 mL 含有2BaCl 和KCl 的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol 硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol 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.0.1(b-2a) 1mol L -⋅
B.10(2a-b) 1mol L -⋅
C.10(b-a) 1mol L -⋅
D.10(b-2a) 1mol L -⋅ 【解析】 根据题意,500 mL 溶液分成5等份,每份为100 mL 。

每份中n 2()Ba +=a mol,n ()Cl -
=b
mol,根据电荷守恒关系,n ()(K +
=b-2a) mol,则c (b 2a )mol 01()10(L
K -+
.=
=b-2a) 1mol L -⋅。

【答案】 D
4.如图是某学校实验室从化学试剂商品店买回的硫酸试剂标签上的部分内容,据此,下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 1
mol L -⋅ B.1 mol Zn 与足量的该硫酸反应产生2 g 氢气
C.配制200 mL 4.6 1
mol L -⋅的稀硫酸需取该硫酸50.0 mL
D.该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 1
mol L -⋅
【解析】 由物质的量浓度计算公式c 3
1
1000184981000w M
19818mL g cm %L g mol
ρ--⨯.⋅⨯⨯⋅=
==.4 1
mol L -⋅,故A 错;由于该硫酸是浓硫酸,所以与Zn 反应不能产生氢气,而是产生2SO 气体,B 错;根据稀释公式c(浓)(V ⋅浓)=c(稀)(V ⋅稀),18.4 1mol L -⋅⨯V(浓)=4.6 10mol L -⋅⨯.2 L,V(浓)=0.05 L,即50.0 mL,C 正确;该硫酸与等质量水混合所得溶液的质量分数为49%,而密度减小,所得溶液的体积比原硫酸体积的2倍大,物质的量浓度必小于9.2 1
mol L D -⋅,错。

【答案】 C
5.盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的”三大酸”。

请就”三大酸”与金属铜的反应情况,回答下列问题: (1)在100 mL18 1mol L -⋅的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 。

A.40.32 L B.30.24 L C.20.16 L D.
6.72 L
有同学提出,若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,请判断该方案是否可行?若不可行,请说明原因。

若可行,请写出反应的离子方程式 。

(2)若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应,当反应完全停止时,共收集到的气体1.12 L(标准状况),则该气体的成分是 。

则反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为 。

A.0.1 mol B.0.15 mol C.0.2 mol D.0.25 mol
(3)甲同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入22H O 后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水。

该反应的化学方程式为 。

【解析】 (1)铜与浓硫酸的反应不能进行到底,因为硫酸变稀后就不再与铜反应,假设这些硫酸全部反应,应产生220SO .16 L,故选D 。

加入硝酸钠后提供了硝酸根,由于溶液中有氢离子,
故继续发生反应:3382Cu H NO +-
++
232Cu NO ++↑24H O +。

(2)铜与浓硝酸反应产生2NO ,与稀硝酸反应产生NO,故收集到的气体是二者的混合物。

当气体全为NO 时,消耗硝酸0.2 mol,当气体全为2NO 时,消耗硝酸0.1 mol,则消耗硝酸的物质的量应是:0.1 mol<n 3()0HNO <.2 mol,选B 。

22(3)H O 有强氧化性,可将铜氧化为氧化铜,再与盐酸反应生成2CuCl 和2H O 。

【答案】 (1)D 3
382Cu H NO +-
++232Cu NO ++↑24H O +
2(2)NO 、NO B 22(3)2Cu H O HCl
++222CuCl H O +
课后作业
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意) 1.下列有关操作或判断正确的是( )
A.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏小
B.用托盘天平称取25.20 g NaCl
C.用100 mL 的量筒量取5.2 mL 的盐酸
D.用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线读数会导致所配溶液浓度偏高
【解析】 定容时俯视刻度线会使所配溶液的体积偏小,浓度偏大,A 错;托盘天平的精确度为0.1 g,B 错;用量筒量取液体时,应选择量程与所取液体体积相近的量筒,如量取5.2 mL 盐酸应使用10 mL 的量筒,C 错;仰视量筒的刻度线读数,会使所量取的溶质的体积偏大,浓度偏大,D 正确。

【答案】 D
2.(2012河南洛阳期中测试)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大… ( )
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”
【解析】 B 项向容量瓶中加水未到刻度线,加入水的体积偏小,造成溶液浓度偏大;D 项称量时误用”左码右物”,若没用游码,对称量结果无影响,若使用了游码,则称量的质量偏小,会造成溶液浓度偏小。

【答案】 B
3.下列说法正确的是( )
A.1 1mol L -⋅的NaCl 溶液表示1 L 水中溶解有1 mol NaCl
B.容量瓶在使用前必须洁净、干燥
C.需要950 mL 0.1 1mol L -⋅的NaOH 溶液,可以用500 mL 、200 mL 、250 mL 的容量瓶各一只来配制
D.配制溶液定容时,不小心多加了一滴水,只能宣布配制失败,应重新配制
【解析】 1 1mol L -⋅的NaCl 溶液表示1 L 溶液中溶解1 mol NaCl,A 项错误;容量瓶在使用前必须洁净,但不需要干燥,B 项错误;C 项只能用1 000 mL 容量瓶一次配制1 000 mL 溶液,多次配制会造成积累误差。

【答案】 D 4.已知1 3
101mol mmol =, L=10 dL 。

李明体检的血液化验单中,葡萄糖为99 mg/dL,那么他的血液中葡萄糖的物质的量浓度为( ) A.5.5 1mmol L -⋅ B.55 1mmol L -⋅ C.0.55 1mmol L -⋅ D.9.9 1mmol L -⋅ 【解析】 99 mg 葡萄糖的物质的量为99180mg
mg mmol /=0.55 mmol,物质的量浓度为
055015mmol
L
..=.5
1mmol L -⋅。

【答案】 A
5.体积相同的某营养液两份,其配方如下:
两份营养液中各离子浓度( ) A.完全相同
B.完全不同
C.仅c ()K +
相同 D.仅c ()Cl -
相同
【解析】 题中涉及的物质均为强电解质,在水溶液中均以离子的形式存在。

第(1)组中离子
成分为:n ()0K +=.3 mol+0.2 20mol ⨯=.7 mol,n ()0Cl -
=.3 mol,n 24()SO -
=0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol,n 2()0Zn +
=.1 mol;第(2)组中离子成分为:n ()0K +
=.1 mol+0.3
20mol ⨯=.7 mol,n ()Cl -=0.1 mol+0.1 20mol ⨯=.3 mol,n 24()SO -=0.3
mol,n 2()0Zn +
=.1 mol 。

故两份营养液中各离子浓度完全相同。

【答案】 A
6.已知某溶液的①体积 ②密度 ③溶质和溶剂的质量比
④溶质的摩尔质量,要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不
可少的是( ) A.①②③④ B.①②③ C.②④ D.①④
【解析】 知道了溶解度可以求算饱和溶液中溶质的质量分数,知道了溶液密度,可以求算溶液的体积,知道了溶质的摩尔质量则可以求算溶质的物质的量。

【答案】 C
7.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( ) A.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 B.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 C.甲的分子数比乙的分子数少
D.甲中所含的原子数比乙中所含的原子数少
【解析】 两容器的温度和压强均相同,气体质量相同,且甲的密度大于乙的密度,根据V=m/(V ρ,甲)< V(乙),则n(甲)< n(乙);气体摩尔体积只与条件有关,与气体的多少和类型无关,B 错;由于不知道分子构成,故无法比较原子数,D 错;甲的相对分子质量比乙的相对分子质量大,A 错。

【答案】 C
8.(2012黑龙江哈尔滨六中期中测试)3 g 镁铝合金与100 mL 稀硫酸恰好完全反应,将反应后的溶液加热蒸干,得到无水硫酸盐17.4 g,则原硫酸的物质的量浓度为 ( ) A.1 1mol L -⋅ B.1.5 1mol L -⋅ C.2 1mol L -⋅ D.2.5 1mol L -⋅
【解析】 m 24()17SO -=.4 g-3 g=14.4 g,则n 24()SO -
=
1
144960g g mol -.⋅=.15
mol,c 0152401()1mol L
H SO ..=
=.5 1mol L -⋅。

【答案】 B
9.已知12 1mol L -⋅的浓硫酸的质量分数为a%,现将该硫酸溶液用水稀释为质量分数为a 2%的溶液,则稀释后的硫酸的物质的量浓度变为( ) A.6 1mol L -⋅ B.大于6 1mol L -⋅
C.小于6 1mol L -⋅
D.无法确定 【解析】 稀释后,硫酸的质量分数变为原来的12,而溶质的质量没变,可知加入了与浓硫酸等质量的水,溶液的总质量变为原来的2倍,但稀释后的硫酸密度变小了,总体积大于原来的2倍,故物质的量浓度小于原来的12,即C 选项正确。

【答案】 C
10.将一定量的23210Na CO H O ⋅与3NaHCO 混合物完全溶于水,配成100 mL 溶液,测得溶液中
Na +浓度为0.800 1mol L -⋅,n 若将溶液蒸干并灼烧到质量不变,可得固体的质量是( )
A.0.920 g
B.4.24 g
C.2.12 g
D.1.68 g 【解析】 将溶液蒸干并灼烧到质量不变,得到的固体为23Na CO ,根据钠离子的守恒可求出其质
量为0.1 0L ⨯.800 1mol L -⋅12
106⨯⨯ g ⋅ 1
4mol -=.24 g 。

【答案】 B
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)某种胃药的止酸剂为碳酸钙,测定每片中碳酸钙含量的方法有以下几步操作(设药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.100 1mol L -⋅稀盐酸和0.100 1
mol L NaOH -⋅溶液 ②取一粒药片(0.100 g)研碎后加入20.0 mL 蒸馏水
③用0.100 1
mol L NaOH -⋅溶液中和,用去溶液的体积为V mL
④加入25.0 mL 0.100 1
mol L -⋅稀盐酸。

请回答下列问题:
(1)测定过程的正确操作顺序为 (填序号)。

(2)测定过程中发生反应的离子方程式 。

(3)若某次实验需重复测定四次。

实验室现有50 mL 、100 mL 、250 mL 、500 mL 四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶规格为 ,理由是 。

(4)某同学四次测定的V 数据如下:
根据这位同学的实验数据,计算药片中碳酸钙的质量分数为 。

【解析】 (1)根据实验目的和步骤,可以判断操作顺序是①②④③或②①④③; (3)根据每次用25.0 mL,四次测定恰好需加入盐酸100 mL,加之润洗滴定管、调整液面及排气泡等消耗,故需要溶液的量多于100 mL,故选用250 mL 的容量瓶。

(4)第一次数据明显误差太大,用后三次数据计算,后三次平均体积是13.00 mL,2n 3()CaCO +n(NaOH)=n(HCl),2n 3()0CaCO +.001 3 mol=0.002 5
mol,n 3()CaCO =0.000 6 mol,m 3()0CaCO =.000 6 100mol ⨯ 1
0g mol -⋅=.06
g,w 006301()100g g
CaCO ..=
⨯%=60.0%。

【答案】 (1)①②④③或②①④③
3(2)2CaCO H ++22Ca CO ++↑2H O + 、H OH +-
+2H O
(3)250 mL 四次测定恰好需加入盐酸100 mL,加之润洗滴定管、调整液面及排气泡等消耗,故需要溶液的量多于100 mL (4)60.0%
12.(12分)已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:
(1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位,用含c 1、ρ1的代数式表示)。

(2)物质的量浓度为c 1 1
mol L -⋅的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为 1
mol L -⋅。

(3)物质的量浓度为2c 1mol L -⋅的氨水与152c 1
mol L -⋅的氨水等质量混合,所得溶液的密度
(填”大于”“小于”或”等于”,下同)ρ
2
3
g cm -⋅,所得溶液的物质的量浓度
35
mc 2 1mol L -⋅。

【解析】 (1)设硫酸的体积为1 L,则w 131
1c 98
24110()100H SO ρ⨯⨯⨯⨯=⨯%1
1
98c ρ.=
%。

(2)硫酸与水等体积混合(忽略溶液体积的变化),溶液的体积变为原来的2倍,则浓度为1c 2
1mol L -⋅。

(3)根据图像可知,氨水的浓度越大,密度越小,则c 2 1mol L -⋅n 氨水的密度小于15
2c
1mol L -⋅氨水的密度,等质量时15,2c 1mol L -⋅氨水的体积小于2c 1
mol L -⋅氨水的体积。

二者混合后,所得溶液的密度一定比ρ
2
大,所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者,故大于
35
c 2 1mol L -⋅。

【答案】 1
1
98c (1)
ρ.% 1
c 2
(2)
(3)大于 大于
13.(17分)(2011广东理综,33)某同学进行实验研究时,欲配制1.0 1mol L -⋅ 2()Ba OH 溶液,但只找到在空气中暴露已久的22()8Ba OH H O ⋅试剂(化学式量:315)。

在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。

为探究其原因,该同学查得22()8Ba OH H O ⋅在283 K 、293 K 和303 K 时的溶解度(g/100 g 2)H O 分别为2.5、3.9和5.6。

(1)烧杯中未溶物可能仅为3BaCO ,理由是 。

(2)假设试剂由大量22()8Ba OH H O ⋅和少量3BaCO 组成。

设计实验方案,进行成分检验。

写出实验步骤、预期现象和结论。

(不考虑结晶水的检验;室温时3BaCO 饱和溶液的pH=9.6) 限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH 溶液、澄清石灰水、pH 计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
(3)将试剂初步提纯后,准确测定其中22()8Ba OH H O ⋅的含量。

实验如下:
①配制250 mL 约0.1 1
mol L -⋅ 2()Ba OH 溶液:准确称取w 克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水, ,将溶液转入 中,洗涤,定容,摇匀。

②滴定:准确量取25.00 mL 所配2()Ba OH 溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将 (填”0.020”“0.05”“0.198 0”或”1.5”) 1
mol L -⋅盐酸装入50 mL 酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。

重复滴定2次,平均消耗盐酸V mL 。

③计算:22()8Ba OH H O ⋅的质量分数= (只列出算式,不做运算)。

(4)室温下, (填”能”或”不能”)配制1.0 1mol L -⋅ 2()Ba OH 溶液。

【解析】 (3)标准液的浓度要求到小数点后四位有效数字。

(4)室温下,饱和2()Ba OH 溶液的物质的量浓度小于1.0 1mol L -⋅。

【答案】 22(1)()8Ba OH H O ⋅在室温下能溶于水,加入足量的水仍未能使其完全溶解,说明在22()8Ba OH H O ⋅中有一种难溶解于水的物质,在空气中暴露已久的2()Ba OH ⋅28H O 中只可能含有难溶的3BaCO
(2)步骤2:试管中出现白色的沉淀
步骤3:向试管中滴入过量的稀硫酸 试管底部仍有大量的白色沉淀,试管中有气泡产生 步骤4:将步骤3产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中 澄清的石灰水先变浑浊,再变澄清
(3)①溶解 容量瓶 ②0.198 0 ③
301980V 102
315
w
-.⨯⨯
(4)不能
14.(9分)数据分析能力是新课程中对学生提出的要求之一。

下表是用沉淀法测定3KHCO 和
23Na CO 混合物的组成的相关数据。

实验过程是每一次称取一定质量样品溶于水配成溶液,
向其中滴加相同浓度的2()Ba OH 溶液,每次实验均充分反应。

实验记录见下表:
分析上表数据回答下列问题:
(1)第2次实验中产生沉淀质量是多少克,请将结果填在表格相应空格中。

(2)样品中3KHCO 和23Na CO 的物质的量之比是 。

(3)室温下,取上述2()Ba OH 溶液50 mL,加入0.05 1moL L -⋅的盐酸,反应后所得溶液的pH=2,求出所加盐酸的体积(溶液混合时不考虑体积变化)。

【解析】 (1)根据数字分析可知,1 3次中固体完全反应,4 -6次实验中2()Ba OH 溶液完全反应。

第1、2次实验中 Ba(OH)2溶液过量,根据比例关系,0.518 g ∶0.985 g=1.036 g ∶m,m=1.970 g 。

(2)根据第1次实验数据:100n 3()KHCO +106n 23()Na CO =0.518
g,n 3()KHCO +n 098523197
()Na CO .=
mol,n 3()0KHCO =.002 mol,n 23()Na CO =0.003
mol,n 3()KHCO ∶n 23()2Na CO =∶3。

(3)根据第4次实验数据:c 139********[())]0g
g mol L Ba OH -.⋅⨯.==.04 1
mol L -⋅,c ()OH -
=0.08
1[mol L -,⋅n V(盐酸)0⨯.05 10mol L -⋅-.05L ⨯0.08 mol 1]L -⋅/[V(盐酸)+0.05 L]=0.01
1mol L -⋅,V(盐酸)=112.5 mL 。

【答案】 (1)1.970 g (2)2∶3 (3)112.5 mL。