第2节物质的量在化学实验中的应用
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)(2017·高考全国卷Ⅲ,9D)配制浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液的操作是称取
KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度( )
(2)(2017·高考海南卷)容量瓶和滴定管使用前均需要检漏( )
(3)(2014·高考全国卷Ⅰ,12A)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干( )
(4)(2013·高考山东卷)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液所选实验器材(规格和数
量不限)有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( ) (5)(2013·高考天津卷)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小
( )
答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×
2.下列操作或装置能达到实验目的的是( )
A.(2015·高考四川卷)配制一定浓度的NaCl溶液(如图1) B.(2015·高考重庆卷)配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液(如图2)
C.(2015·高考安徽卷)配制0.10 mol·L-1 NaOH溶液(如图3) D.(2013·高考福建卷)配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中
需用玻璃棒引流
解析:选D。配制一定浓度的NaCl溶液,定容时俯视会造成结果偏高,A不正确;配置
溶液时,不能直接在容量瓶中溶解固体,B、C不正确。3.(2013·高考江苏卷)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。结合实验操作步骤、具体要求及题给装置进行分析、解决问题。称量固体
样品时,应将固体样品放入托盘天平的左盘,砝码放入右盘,A错。转移溶液时,为防止液体洒落,应用玻璃棒引流,C错。定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶中,D错。4.(2015·高考江苏卷)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O,反应的化学方程式为MnO2+SO2===MnSO4。
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L (标准状况) SO2。
(2)准确称取0.171 0 g MnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H3PO4和NH4NO3溶液,
加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00 mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算
过程)。
解析:(1)n(MnO2)=17.40 g
87 g·mol-1
=0.2 mol,由化学方程式MnO2+SO2===MnSO4知,n(SO2)=n(MnO2)=0.2 mol,标准状况下V(SO2)=22.4 L·mol-1×0.2 mol=4.48 L。
(2)Fe2+的氧化产物为Fe3+,由质量守恒定律和电子守恒可得:Mn2+~Mn3+~Fe2+。因此,
n(Mn2+)=n(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1×0.020 L=1.00×10-3mol,则m(MnSO4·H2O)=1.00×10
-3 mol×169 g·mol-1=0.169 g,故MnSO
4·H2O样品的纯度为0.169 g
0.171 0 g
×100% ≈98.8%。
答案:(1)4.48
(2)n(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1×20.00 mL
1 000 mL·L-1
=1.00×10-3 mol
n(Mn2+)=n(Fe2+)=1.00×10-3 mol m(MnSO4·H2O)=1.00×10-3 mol×169 g·mol-1=0.169 g
MnSO4·H2O样品的纯度为0.169 g
0.171 0 g
×100%≈98.8% 5.(2017·高考江苏卷)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cu a(OH)b Cl c·x H2O。为测定某
碱式氯化铜的组成,进行下列实验:①称取样品1.116 0 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.172 2 g;③另取25.00 mL溶液A,调节pH 4~5,用浓度为0.080 00 mol·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-===CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过
计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。解析:由②中生成AgCl的质量,可计算出1.116 0 g样品中Cl-的物质的量n(Cl-);由
③可计算出1.116 0 g样品中Cu2+的物质的量n(Cu2+),根据电荷守恒:n(OH-)+n(Cl-)=2n(Cu2+),得出n(OH-),最后由质量守恒得出n(H2O);由四种粒子的物质的量,可确定样品
的化学式。
答案:n(Cl-)=n(AgCl)×100.00 mL
25.00 mL
=
0.172 2 g
143.5 g·mol-1
×
100.00 mL
25.00 mL
=4.800×10-3