2021届高三化学大一轮复习讲义——第2讲物质的量浓度及溶液的配制强化练
1.下列溶液配制实验的描述完全正确的是()
A.在实验室,学生一般无需查阅资料即可用一定体积75%的硝酸来配制250 mL 2 mol·L-1的硝酸溶液
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 mol·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
解析A项,由硝酸的质量分数75%无法计算硝酸的用量,错误;B项,FeCl3溶于水发生强烈水解,为防止FeCl3水解应将FeCl3固体加入盐酸中溶解,正确;C项,配制体积比溶液不用容量瓶,错误;D项,用pH=1盐酸配制100 mL pH =2的盐酸实验中应用量筒,错误。
答案 B
2.(2020·西安市远东第一中上学期期中,3)实验室用碳酸钠晶体配制1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液100 mL,造成所配溶液浓度偏低的原因是()
A.暴露在空气中称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长
B.向容量瓶转移液体时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤
C.定容时俯视刻度线
D.洗涤液移入容量瓶中时,洒出一部分
解析 A.暴露在空气中称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长,晶体容易失水,导致称量的Na2CO3偏多,配制的溶液浓度偏高,选项A错误;B.向容量瓶转移液体时,容量瓶内含有蒸馏水,不产生误差,选项B错误;C.定容时俯视刻度线,所配制的溶液体积偏小,则浓度偏高,选项C错误;D.洗涤液移至容量瓶中时洒出一部分,溶质质量变小,则配制的溶液浓度偏低,选项D正确。
答案 D
3.配制一定物质的量浓度的下列溶液,所得溶液浓度(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(1)用Na2CO3·10 H2O晶体配制Na2CO3溶液,Na2CO3晶体已部分失去结晶水。用该晶体所配Na2CO3溶液的物质的量浓度________。
(2)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质________。
(3)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。
(4)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
答案(1)偏大(2)偏大(3)偏小(4)偏大
考试能力过关
4.某同学购买了一瓶“84消毒液”,包装说明如下:
根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是(双选)()
A.该“84消毒液”的物质的量浓度为4.0 mol·L-1
B.一瓶该“84消毒液”最多能吸收空气中44.8 L的CO2(标准状况)而变质
C.取100 mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0.04 mol·L-1
D.参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25%NaClO的消毒液,需要称量的NaClO固体质量为143 g
解析A项,c=1 000ρw
M=
1.19×25%×1 000
74.5=4 mol·L
-1,正确;B项,该瓶消
毒液中含NaClO的物质的量为 1 L×4 mol·L-1=4 mol,由NaClO+CO2+
H2O===NaHCO3+HClO知该消毒液最多可吸收4 mol CO2,大于44.8 L
22.4 L·mol-1
=2 mol,错误;C项,由c1V1=c2V2知稀释后的溶液中c(Na+)为0.04 mol·L-1,正确;D项配制溶液时应选500 mL的容量瓶,所需m(NaClO)=0.5 L×4 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149 g,错误。
答案BD
5.(2019·长沙高三阶段性考试)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积。该小组设计的简易实验装置如图所示:
该实验的主要操作步骤如下:
①用已知浓度的浓盐酸配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸(需要用到的仪器有量筒、烧杯、________);
②用10 mL的量筒量取8.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸加入锥形瓶中;
③准确称取a g已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应,a的数值至少为________;
④往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL。
请回答下列问题:
(1)步骤①中,配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸时,下列会使所配制溶液的浓度偏小的操作有________(填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度线
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.浓盐酸在烧杯中稀释时,搅拌时间过长
D.定容完成后,将容量瓶倒置摇匀后,发现液面低于刻度线未做处理
E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
F.烧杯中有少量水
G.未冷却至室温即定容
(2)请填写操作步骤中的空格:
步骤①:___________________________________________________________;步骤③:___________________________________________________________。
(3)实验步骤⑤中应选用的量筒规格是________________________________。
(4)读数时需要注意(至少写两点):___________________________________
___________________________________________________________。
(5)忽略水蒸气影响,在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为V m=________L·mol-1。
解析(2)步骤③Mg与盐酸发生的反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,8.0 mL 1.0 mol·L-1盐酸中n(HCl)=8.0×10-3 L×1.0 mol·L-1=8.0×10-3 mol,完全反应时消耗Mg为4.0×10-3 mol,其质量为m(Mg)=4.0×10-3 mol×24 g·mol-1=0.096 g。
(3)8.0×10-3 mol HCl与Mg完全反应放出4.0×10-3 mol H2,其在标准状况下的体积为4.0×10-3 mol×22.4 L·mol-1=0.089 6 L=89.6 mL,故应选取体积为100 mL的量筒。
(5)HCl完全反应时生成4.0×10-3 mol H2,实验中收集到V mL H2,则该条件下的
气体摩尔体积为V m=
V×10-3 L
4.0×10-3 mol
=0.25V L·mol-1。
答案(1)AC
(2)玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管0.096
(3)100 mL
(4)①恢复到室温再读数;②调节量筒高度,使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平;③读数时视线应与量筒中液体的凹液面最低处保持相平(任写两点即可) (5)0.25V
[A级全员必做题]
1.用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 mol·L-1)100 mL,应选用的定量仪器是()
A.量筒
B.滴定管
C.50 mL容量瓶
D.100 mL容量瓶
解析用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约6 mol·L-1)100 mL,操作为用量筒分别量取浓盐酸50 mL和水50 mL,将两者混合得到溶液,所以应选择量筒。答案 A
2.(2020·山西太原模拟)配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,下列操作不正确的是()
答案C
3.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·L-1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()
A.480 mL容量瓶,称取7.68 g硫酸铜
B.480 mL容量瓶,称取12.0 g胆矾
C.500 mL容量瓶,称取9.00 g硫酸铜
D.500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾
解析应选500 mL容量瓶,500 mL溶液对应的胆矾质量为12.5 g。
答案 D
4.(2019·洛阳模拟)下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是()
A.200 mL 2.5 mol·L-1 MgCl2溶液
B.1 000 mL 2.5 mol·L-1 NaCl溶液
C.250 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液
D.300 mL 5 mol·L-1 KClO3溶液
答案A
5.V L浓度为0.5 mol·L-1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 L
B.加入10 mol·L-1的盐酸0.1 V L,再稀释至1.5 V L
C.将溶液加热浓缩到0.5V L
D.加入V L 1.5 mol·L-1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 B
6.(2019·厦门质检)将质量分数为a %、物质的量浓度为c 1 mol·L -1的稀H 2SO 4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c 2 mol·L -1。则c 1和c 2的关系是( )
A.c 1=2c 2
B.c 2<2c 1
C.c 2>2c 1
D.c 2=2c 1 解析 由c =
1 000 ρw M 可知,c 1c 2=ρ1·a %ρ2·2a %=ρ12ρ2
,由于ρ1<ρ2,所以c 2>2c 1。 答案 C
7.(2020·阜阳质检)某硫酸铝和硫酸镁的混合液中,c (Mg 2+)=2 mol·L -1,c (SO 2-4)=6.5 mol·L -1,若将200 mL 的此混合液中的Mg 2+和Al 3+分离,至少应加入1.6 mol·L -1的氢氧化钠溶液( )
A.0.5 L
B.1.625 L
C.1.8 L
D.2 L
解析 由溶液电荷守恒可知,2c (Mg 2+)+3c (Al 3+)=2c (SO 2-4),即2×2 mol·
L -1+3c (Al 3+)=2×6.5 mol·L -1,则c (Al 3+)=3 mol·L -1。则200 mL 混合液中含Mg 2+、Al 3+的物质的量分别为0.2 L ×2 mol·L -1=0.4 mol ,0.2 L ×3 mol·L -1=0.6 mol ,
使二者分离Mg 2+――→2OH -
Mg(OH)2,需NaOH 溶液的体积为0.4 mol ×21.6 mol·L -1=0.5 L ;Al 3+――→4OH -AlO -2,需NaOH 溶液体积为0.6 mol ×41.6 mol·L -1
=1.5 L 。故需NaOH 溶液的总体积为0.5 L +1.5 L =2 L ,D 项正确。
答案 D
[B 级 拔高选做题]
8.(2020·哈尔滨师范大学附属中学月考)质量分数为a 的某物质的溶液m g 与质量分数为b 的该物质的溶液n g 混合后,蒸发掉p g 水,得到的溶液每毫升质量为q
g ,物质的量浓度为c 。则该溶质的相对分子质量为 ( )
A.q (am +bn )c (m +n -p )
B.c (m +n -p )q (am +bn )
C.1 000 q (am +bn )c (m +n -p )
D.
c (m +n -p )1 000q (am +bn ) 解析 混合后的溶液中该物质的总质量为(am +bn )g ,设该物质的摩尔质量为M
g/mol ,则总物质的量为
(am +bn )M mol 。混合后溶液的体积为m +n -p 1 000q L ,所以
可得物质的量浓度c =(am +bn )M m +n -p 1 000q mol·L -1,整理得M =1 000q (am +bn )c (m +n -p )
g/mol ,又因为当摩尔质量的单位为g/mol 时,物质的相对分子质量与物质的摩尔质量在数值上相等,故C 项正确。
答案 C
9.(2019·山东聊城质检)将物质的量均为a mol 的Na 和Al 一同投入m g 足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm -3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.1 000 aρ46a +m
mol·L -1 B.4ρ46a +m mol·L -1 C.1 000 aρ50a +m mol·L -1 D.1 000a 46a +m
mol·L -1 解析 Na 和Al 一同投入m g 足量水中时,发生反应2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑、2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑。Na 、Al 的物质的量均为a mol ,结合化学方程式可知生成2a mol H 2,所得溶液中只有NaAlO 2一种溶质,其物质的量为a mol 。所得溶液的质量为m (Na)+m (Al)+m (H 2O)-m (H 2)=(46a +m )g ,
所得溶液的体积为46a +m 1 000ρ L ,所得溶液的物质的量浓度为1 000aρ46a +m
mol·L -1。 答案 A
10.(2020·山东邹城一中质检)把含硫酸铵和硝酸铵的混合溶液a L 分成两等份.一份加入含b mol NaOH 的溶液并加热,恰好把NH 3全部赶出;另一份需消耗c mol
BaCl 2才能使SO 2-4完全沉淀,则原溶液中NO -3的物质的量浓度为( )
A.b -2c a
B.2b -4c a
C.2b -c a
D.b -4c a
解析 b mol NaOH 恰好将NH 3全部赶出,根据NH +4+OH -=====△NH 3↑+H 2O 可
知,每份中含有b mol NH +4;
与氯化钡溶液完全反应消耗c mol BaCl 2才能使SO 2-4完全沉淀,根据Ba 2++SO 2-4===BaSO 4↓可知每份含有SO 2-4c mol ,设每份中含有
NO -3的物质的量为x mol ,
根据溶液呈电中性,则b mol ×1=c mol ×2+x mol ×1,得x =b -2c ,因将a L 混合溶液分成两等份,则每份的体积是0.5a L.所以每份溶
液中NO -3的浓度是c (NO -3)=(b -2c )mol 0.5a L =2b -4c a
mol·L -1,即原溶液中NO -3的浓度是2b -4c a mol·L -1,故选B 。
答案 B
11.在t ℃时,将a g NH 3完全溶于水,得到V mL 溶液,假设该溶液的密度为ρ g/mL ,溶质质量分数为w ,其中含有NH +4的物质的量是b mol ,下列叙述正确的是(双选) ( )
A.溶质的质量分数w =
a ρV -a
×100% B.溶质的物质的量浓度c =1 000a 35V mol·L -1
C.溶液中c (OH -)=1 000b V mol·L -1+c (H +)
D.向上述溶液中加入V mL 水,所得溶液的溶质质量分数小于0.5w
解析 A 项,该溶液的质量分数w =a ρV ×100%,错误;B 项,该溶液的物质的量
浓度c =a 17V 1 000=1 000a 17V mol·L -1,错误;C 项,c (NH +4)=b V 1 000
=1 000b V
mol·L -1,由电荷守恒知c (OH -)=c (NH +4)+c (H +)=1 000b V
+c (H +),正确;D 项,向上述溶液中加入V mL 水,所得溶液的质量分数小于0.5w ,正确。
答案 CD
12.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:
硫酸钾
0.50 174 阿司匹林
0.35 180 高锰酸钾
0.50 158 硝酸银 0.04 170
(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·L -1。
(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________(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 (2)“鲜花保鲜剂”中K +的物质的量为n (K +)=2n (K 2SO 4)+n (KMnO 4)=
(2×0.50174+0.50158)mol ,所以c (K +)=(0.50×2174+0.50158) mol·L -1。(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,还缺少的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒,故答案为a 、c 。(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AgNO 3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:Ag ++Cl -===AgCl ↓,加入的试剂中需含有Cl -。
答案 (1)蔗糖 (2)2×0.50174+0.50158
(3)ac 托盘天平、玻璃棒、烧杯 (4)AD (5)Cl -
13.Ⅰ.(2018·全国卷Ⅱ改编)测定K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O(三草酸合铁酸钾)中铁的含量。
①称取m g 样品于锥形瓶中,溶解后加稀H 2SO 4酸化,用c mol·L -1 KMnO 4溶液滴定至终点。②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H 2SO 4酸化,用c mol·L -1 KMnO 4溶液滴定至终点,消耗KMnO 4溶液V mL 。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________。
Ⅱ.(2017·浙江自选)分别称取2.39 g(NH 4)2SO 4和NH 4Cl 固体混合物两份。
(1)将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中,n [(NH 4)2SO 4]∶n (NH 4Cl)为________。
(2)另一份固体混合物中NH +4与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,溶液中c (Cl -)=________(溶液体积变化忽略不计。
解析 Ⅰ.KMnO 4能将样品溶液中Fe 2+氧化成Fe 3+,C 2O 2-4氧化成CO 2。②加入过
量锌粉能将溶液中Fe 3+还原成Fe 2+,酸化后,Fe 2+与KMnO 4溶液反应,根据化合价变化可找出关系式为5Fe 2+~MnO -4,根据消耗KMnO 4溶液的浓度和体积可知溶液中n (Fe 2+)=c mol·L -1×V ×10-3 L ×5=5×10-3c V mol ,则该晶体中铁元
素的质量分数为5×10-3×cV mol ×56 g·mol -1m g ×100%或5cV ×56m ×1 000
×100%。 Ⅱ.(1)n [(NH 4)2SO 4]=n (BaSO 4)=0.01 mol ,n (NH 4Cl)=(2.39 g -0.01×132 g)/53.5 g·mol -1=0.02 mol ,所以n [(NH 4)2SO 4]∶n (NH 4Cl)=1∶2。
(2)c [Ba(OH)2]=0.1 mol·L -1,2NH +4~Ba(OH)2。因为NH +4总共0.04 mol ,所以
n [Ba(OH)2]=0.02 mol ,所以加入V [Ba(OH)2]=0.02 mol÷0.1 mol·L -1=0.2 L ,所以c (Cl -)=0.100 mol·L -1。
答案 Ⅰ.5cV ×56m ×1 000
×100% Ⅱ.(1)1∶2 (2)0.100 mol·L -1
14.(2018·天津理综,9)NO x 含量的测定
将V L 气样通入适量酸化的H 2O 2溶液中,使NO x 完全被氧化成NO -3,加水稀释至100.00 mL 。量取20.00 mL 该溶液,加入V 1 mL c 1mol·L -1 FeSO 4标准溶液(过量),充分反应后,用c 2 mol·L -1 K 2Cr 2O 7标准溶液滴定剩余的Fe 2+,终点时消耗V 2 mL 。
(1)NO 被H 2O 2氧化为NO -3的离子方程式为________________________ ___________________________________________________________。
(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有______________________________。
(3)滴定过程中发生下列反应:
3Fe 2++NO -3+4H +===NO ↑+3Fe 3++2H 2O
Cr 2O 2-7+6Fe 2++14H +===2Cr 3++6Fe 3++7H 2O
则气样中NO x 折合成NO 2的含量为________mg·m -3。
(4)判断下列情况对NO x 含量测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
若FeSO 4标准溶液部分变质,会使测定结果________。
解析 (1)NO 被H 2O 2氧化为NO -3,
则H 2O 2被还原为H 2O ,配平离子方程式为2NO +3H 2O 2===2NO -3+2H ++2H 2O 。
(2)K 2Cr 2O 7标准溶液具有强氧化性,能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分,因此滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、酸式滴定
管。(3)根据滴定原理,可得原溶液中NO -3消耗的n (Fe 2+)=[c 1 mol·
L -1×V 1×10-3 L -c 2 mol·L -1×V 2×10-3 L ×6]×100.0020.00=5(c 1V 1-6c 2V 2)×10-3 mol ,则n (NO -3)
=13n (Fe 2+)=53(c 1V 1-6c 2V 2)×10-3 mol ,故气样中NO x 折合成NO 2的含量为53(c 1V 1
-6c 2V 2)×10-3 mol ×46 000 mg·mol -1÷(V ×10-3)m 3=23×(c 1V 1-6c 2V 2)3V
×104 mg·m -3。若FeSO 4标准溶液部分变质,则消耗的FeSO 4标准溶液的体积偏大,测定结果偏高。
答案 (1)2NO +3H 2O 2===2H ++2NO -3+2H 2O
(2)锥形瓶、酸式滴定管
23×(c1V1-6c2V2)
3V×104(4)偏高
(3)