备战2021 高考化学 加餐练2 物质的量在化学实验中的应用 7页

加餐练 2 物质的量在化学实验中的应用 基础题 1.下列溶液中，物质的量浓度为 1 mol·L－1 的是( ) A．将 40 g NaOH 溶解在 1 L 水中 B．将 22.4 L HCl 气体溶解于 1 L 水配成溶液 C．将 1 L 10 mol·L－1 的浓盐酸加入 9 L 水中 D．将 10 g NaOH 固体溶解在少量水中后，定容成 250 mL 溶液 2．下列关于容量瓶及其使用方法的叙述，正确的是( ) A．是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器 B．容量瓶可以用来加热 C．能用容量瓶贮存配制好的溶液 D．可以用 500 mL 容量瓶配制 250 mL 溶液 3．在 200 mL 某硫酸盐溶液中含有 1.5NA 个硫酸根离子(设 NA 为阿伏加德罗常数的值)， 同时含有 NA 个金属阳离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为( ) A．1 mol·L－1 B．2.5 mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．2 mol·L－1 4．某氯化镁溶液的密度为 1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数为 5.1%,300 mL 该溶液 中 Cl－的物质的量约等于( ) A．0.37 mol B．0.63 mol C．0.74 mol D．1.50 mol 5．将 30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH 溶液加水稀释到 500 mL，关于稀释后的溶液叙述不正确 的是( ) A．浓度为 0.03 mol·L－1 B．从中取出 10 mL 溶液，其浓度为 0.03 mol·L－1 C．含 NaOH 0.6 g D．从中取出 10 mL 溶液，含 NaOH 0.015 mol 6．用已准确称量过的 NaCl 固体配制 0.20 mol·L－1 的 NaCl 溶液 250 mL，要用到的仪器 是( ) ①250 mL 容量瓶；②托盘天平；③烧瓶；④胶头滴管；⑤烧杯；⑥玻璃棒；⑦试管； ⑧药匙 A．①④⑤⑥ B．①②④⑤ C．①②④⑤⑥⑧ D．全部 7．某学生在配制一定物质的量浓度氢氧化钠溶液时，结果所配溶液的浓度偏高，其原 因可能是( ) A．所用氢氧化钠已经潮解 B．向容量瓶中加水未到刻度线 C．有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里 D．用带游码的托盘天平称 2.4 g NaOH 时误用了“左码右物”方法 8．下图是某同学用 500 mL 容量瓶配制 0.10 mol·L－1 NaOH 溶液的过程： 该同学的错误步骤有( ) A．1 处 B．2 处 C．3 处 D．4 处 9．设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列对 0.3 mol·L－1K2SO4 溶液的叙述正确的是( ) A．1 L 溶液中含有 0.3NA 个 K＋ B．1 L 溶液中含有 K＋和 SO 2－ 4 的总数为 0.9NA C．2 L 溶液中 K＋的浓度为 1.2 mol·L－1 D．将 0.3 mol 硫酸钾溶于 1 L 水中，所得硫酸钾溶液的浓度为 0.3 mol·L－1 10．取 100 mL 0.3 mol·L－1 和 300 mL 0.25 mol·L－1 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( ) A．0.21 mol·L－1 B．0.42 mol·L－1 C．0.56 mol·L－1 D．0.26 mol·L－1 11．把 V L 含有 MgSO4 和 K2SO4 的混合溶液分成两等份，一份加入含 a mol NaOH 的 溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含 b mol BaCl2 的溶液，恰好使硫酸 根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( ) A.b－a V mol·L－1 B.2b－a V mol·L－1 C.2 b－a V mol·L－1 D.2 2b－a V mol·L－1 12．用 500 mL 容量瓶配制 0.1 mol·L－1 的氨水，以下操作正确的是( ) A．标准状况下体积为 1.12 L 的氨气溶于 500 mL 水中 B．将标准状况下体积为 1.12 L 的氨气溶于水配成 500 mL 溶液 C．取 1 mol·L－1 的氨水 50 mL，加入 500 mL 水中 D．取 1 mol·L－1 的氨水 100 mL，配成 1 000 mL 溶液 13．某同学参阅了“84 消毒液”说明中的配方，欲用 NaClO 固体配制 480 mL 含 NaClO 25%，密度为 1.19 g/cm3 的消毒液。下列说法正确的是( ) A．配制过程只需要三种仪器即可完成 B．容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制 C．所配得的 NaClO 消毒液在空气中光照，久置后溶液中 NaClO 的物质的量浓度减小 D．需要称量 NaClO 固体的质量为 140 g 能力题 14.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 Vm＝________L·mol－1。 15．奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法”，其原理是食品与硫酸和催化剂一 同加热，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸 吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质含量。 操作步骤： ①样品处理：准确称取一定量的固体奶粉样品，移入干燥的烧杯中，经过一系列的处理， 待冷却后移入一定体积的容量瓶中。 ②NH3 的蒸馏和吸收：把制得的溶液(取一定量)通过定氮装置，经过一系列的反应，使 氨转化成硫酸铵，再经过碱化蒸馏后，使氨转变为游离态，游离氨经硼酸吸收。 ③氨的滴定：用标准盐酸滴定所生成的硼酸铵，由消耗的盐酸标准液计算出总氮量，再 折算为粗蛋白质含量。 试回答下列问题： (1)在配制过程中，下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大________(填字母)。 A．烧杯中溶液转移到容量瓶中时，未洗涤烧杯 B．定容时，俯视刻度线 C．定容时，仰视刻度线 D．移液时，有少量液体溅出 (2)若称取样品的质量为 1.5 g，共配制 100 mL 的溶液，取其中的 20 mL，经过一系列处 理后，使 N 转变为硼酸铵后用 0.1 mol·L－1 盐酸滴定，其用去盐酸的体积为 23.0 mL，则该 样品中 N 的含量为________(保留两位小数)。 已知滴定过程中涉及的反应方程式： (NH4)2B4O7＋2HCl＋5H2O===2NH4Cl＋4H3BO3 加餐练 2 物质的量在化学实验中的应用 1．解析：物质的量浓度是以单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的 物理量。A、B 中将溶剂的体积理解为溶液的体积；C 中将溶液的体积理解为溶剂的体积和 溶质的体积之和，只有 D 符合要求。 答案：D 2．解析：容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器，故 A 正确；容量瓶 不能用来加热，故 B 错误。 答案：A 3．解析：硫酸根离子和金属阳离子的个数之比是 3：2，根据溶液呈电中性，溶液中阴 阳离子所带总电荷相等，设 1 个金属阳离子带 x 个正电荷，即为 Mx＋，所以 3×2＝2x，x＝3， 则该盐的化学式为 M2(SO4)3，所以该盐的物质的量浓度是0.5 mol 0.2 L ＝2.5 mol·L－1，故选 B。 答案：B 4．解析：c(Mg2＋)＝1 000ρw M ＝1 000×1.18×5.1% 24 mol·L－1≈2.5 mol·L－1 c(Cl－)＝2.5 mol·L－1×2＝5.0 mol·L－1 n(Cl－)＝5.0 mol·L－1×0.3 L＝1.50 mol。 答案：D 5．解析：溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度的溶液中取出任意 体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。 答案：D 6．解析：由于只需要进行溶解、转移、洗涤和定容操作，故需用的仪器只是①④⑤⑥。 答案：A 7．解析：A 项，所用 NaOH 已经潮解，实际称量的氢氧化钠的质量减小，氢氧化钠的 物质的量减小，所配溶液浓度偏低，错误；B 项，向容量瓶中加水未到刻度线时溶液的体积 偏小，溶液的浓度偏大，正确；C 项，有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里，造成了溶质的损 耗，溶液浓度偏低，错误；D 项，称量时误用“左码右物”，若不使用游码，对称取的氢氧化 钠的质量无影响，对所配溶液浓度无影响；若使用游码，实际称取氢氧化钠的质量减小，所 配溶液浓度偏低，错误。 答案：B 8．解析：第①步不能把 NaOH 放在称量纸上称量；第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻 度线以下的部分；第⑤步定容时应平视刻度线。 答案：C 9．解析：0.3 mol·L－1K2SO4 溶液中，c(K＋)＝0.6 mol·L－1，c(SO2－ 4 )＝0.3 mol·L－1，则 1 L 溶液中含 K＋的数目为 0.6NA，K＋和 SO 2－ 4 的总数为 0.9NA，A 项错误，B 项正确；物质的量 浓度表示的是 1 L 溶液中所含溶质的物质的量，不受溶液体积大小的影响，2 L 0.3 mol·L－ 1K2SO4 溶液中 K＋的浓度为 0.6 mol·L－1，C 项错误；物质的量浓度中的体积指的是溶液体积 而不是溶剂的体积，D 项错误。 答案：B 10．解析：混合溶液中 H＋物质的量为 n(H＋)＝(0.1 L×0.3 mol·L－1＋0.3 L×0.25 mol·L－1)×2 ＝0.21 mol，所以 c(H＋)＝0.21 mol 0.5 L ＝0.42 mol·L－1。 答案：B 11．解析：注意混合溶液分成了两等份，由 Mg2 ＋ ＋2OH － ===Mg(OH)2↓、Ba2 ＋ ＋ SO2－ 4 ===BaSO4↓可知，原溶液中含有 n(Mg2＋)＝2a 2 mol＝a mol、n(SO2－ 4 )＝2b mol，依据电荷 守恒可知，原溶液中 n(K＋)＝2n(SO2－ 4 )－2n(Mg2＋)＝2(2b－a) mol，故 c(K＋)＝2 2b－a V mol·L－1。 答案：D 12．解析：A 项和 C 项形成溶液的体积不是 500 mL，D 项不能配制，因为题目提供的 容量瓶的体积是 500 mL，而不是 1 000 mL。 答案：B 13．解析：配制过程中需要用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，A 项 错误；容量瓶用蒸馏水洗净后不需要烘干，B 项错误；需要称量 NaClO 固体的质量为 500 mL×1.19 g/cm3×25%＝148.8 g，D 项错误。 答案：C 14．解析：(2)步骤①用浓盐酸配制 100 mL 1.0 mol·L－1 的盐酸时，需用量筒量取浓盐酸， 在烧杯中稀释，要用玻璃棒不断搅拌，最后用胶头滴管对 100 mL 容量瓶进行定容。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 Vm＝ 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 (5)0.25V 15．解析：(1)由 c＝n V 判断 A、D 操作会使 n 偏小，浓度偏小；B 中俯视刻度线，使 V 偏小，浓度偏大；C 中仰视刻度线，使 V 偏大，浓度偏小。 (2)2N～(NH4)2B4O7～2HCl 2 2 n 0.1 mol·L－1×0.023 L n＝0.002 3 mol,100 mL 溶液中含 N 元素的物质的量＝0.002 3 mol×100 mL 20 mL ＝0.011 5 mol，该样品中 N 的含量 w＝0.011 5 mol×14 g·mol－1 1.5 g ×100%≈10.73%。 答案：(1)B (2)10.73%