专题02 物质的量在化学实验中的应用 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版（2022年）

这是一份专题02 物质的量在化学实验中的应用 常考点归纳与变式演练 作业 高中化学 一轮复习 人教版（2022年），共10页。试卷主要包含了选择题，多选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．下列说法中正确的是
A．把98g硫酸溶于1 L水中，则溶液的物质的量浓度为1ml•L-1
B．1ml•L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1mlNaCl
C．1ml•L-1的CaCl2溶液中，Cl-的物质的量浓度为2ml•L-1
D．从100mL的1ml/L的硫酸溶液中取出10mL，则这10mL硫酸溶液的物质的量浓度是0.1ml/L
【答案】C
【解析】A．把98g硫酸溶于1L水中，溶液的体积不是1L，则溶液的物质的量浓度不是1ml•L﹣1，故A错误；B．溶液体积未知，无法计算溶质的物质的量，1ml•L﹣1的NaCl溶液是指1L溶液中含有1mlNaCl，故B错误；C．1ml•L﹣1的CaCl2溶液中，存在如下关系式：CaCl2~2Cl-，则Cl﹣的物质的量浓度为2ml•L﹣1，故C正确；D．溶液是均一的分散系，它的浓度与所取体积多少无关，所以从100mL的1ml/L的硫酸溶液中取出10mL，则这10mL硫酸溶液的物质的量浓度与原来相等，故D错误；故选C。
2．实验室里需要配制480mL 0.10ml·L-1的硫酸铜溶液，下列实验方案及实验操作正确的是
【答案】D
【解析】A、B．要配制480mL硫酸铜溶液，需要用500mL的容量瓶，故A和B错误；C．若用硫酸铜固体配制溶液，需要硫酸铜的质量为：m=nM=cVM=0.10ml·L-1×0.50L×160g·ml-1=8.0g，故称取8.0g硫酸铜固体溶于水配成500mL溶液，而不是加入500mL水，故C错误；D．若用胆矾配制溶液，需要胆矾的质量为m=nM=cVM =0.10ml·L-1×0.50L×250g·ml-1=12.5g，故称取12.5g胆矾固体溶于水配成500mL溶液，故D正确。综上所述答案为D。
3．VLFe2(SO4)3溶液中含有ag，取此溶液0.5VL，用水稀释至2VL，则稀释后的溶液中Fe3+的物质的量浓度为
A．ml·L-1B．ml·L-1
C．ml·L-1D．ml·L-1
【答案】A
【解析】a g的物质的量为n()==ml，VL Fe2(SO4)3溶液中含有Fe3+的物质的量为n(Fe3+)=×n()=×ml，0.5V L溶液中含有Fe3+的物质的量为n(Fe3+)= ××ml=ml，稀释后溶液体积为2V L，根据稀释定律，稀释前后溶质的物质的量不变，则溶液中Fe3+的浓度为=ml·L-1，答案选A。
4．下列溶液与20 mL 1 ml·L-1NaNO3溶液中物质的量浓度相等的是
A．10 mL 1 ml/L Mg(NO3)2溶液B．5 mL 0.8 ml/L Al(NO3)3溶液
C．10 mL 2 ml/LAgNO3溶液D．10 mL 0.5 ml/LCu(NO3)2溶液
【答案】D
【解析】在20 mL 1 ml·L-1NaNO3溶液中的物质的量浓度c()=1 ml/L；A．在10 mL 1 ml/L Mg(NO3)2溶液中的物质的量浓度c()=1 ml/L×2=2 ml/L≠1 ml/L，A不符合题意；B．在5 mL 0.8 ml/L Al(NO3)3溶液中的物质的量浓度c()=0.8 ml/L×3=2.4 ml/L≠1 ml/L，B不符合题意；C．在10 mL 2 ml/LAgNO3溶液中的物质的量浓度c()=2 ml/L×1=2 ml/L≠1 ml/L，C不符合题意；D．在10 mL 0.5 ml/LCu(NO3)2溶液溶液中的物质的量浓度c()=0.5 ml/L×2=1 ml/L，D符合题意；故合理选项是D。
5．在H2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，Al3+是0.4ml/L，SO是0.8ml/L，则H+浓度最接近于（ ）
A．0.1ml/LB．0.2ml/LC．0.3ml/LD．0.4ml/L
【答案】D
【解析】根据电荷守恒可得c(H+)+3c(Al3+)=2c(SO)，将Al3+、SO的浓度带入公式，c(H+)+3×0.4ml/L=2
×0.8ml/L，整理可得：c(H+)=0.4 ml/L，故合理选项是D。
6．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
①常温常压下，20g氖气所含有的原子数目为0.5NA
②常温时，1L0.1ml·L-1的硝酸铵溶液中，和H+总数为0.1NA
③3.1g白磷(P4)中含有的P—P键数为0.1NA
④13g乙炔溶于52g苯所得溶液中的碳原子数为5NA
⑤标准状况下，0.56L丙烷中含有共价键的数目为0.2NA
⑥标准状况下，2.24L甲醛含有的原子数目为0.4NA
⑦在高温、高压、催化剂的条件下，28gN2和6gH2充分反应，生成NH3的分子数为2NA
⑧标准状况下，22.4LCCl4含4NA个C—Cl共价键
⑨在反应KIO3+6HI=KI+3H2O+3I2中，每生成3mlI2，转移的电子数为6NA
⑩0.1mlNa218O2与足量H216O反应，生成的氧气中含有0.9NA个中子
A．①②⑤⑧B．①③④⑥⑨C．②⑦⑩D．④⑥
【答案】D
【解析】①由于氖气为单原子分子，故20 g 氖气为1 ml，故分子数为NA，故错误；②1L0.1ml·L-1硝酸铵溶液中含有硝酸铵的物质的量为0.1ml，含有0.1ml硝酸根离子；由电荷守恒可知：n（H+）+n（）=n（OH-）+n（）=0.1ml+n（OH-）＞0.1ml，所以和H+总数大于0.1NA，故错误；③3.1g白磷(P4)物质的量==0.025ml，分子中含有P-P键个数=6×0.025ml×NA=0.15NA，故错误；④乙炔和苯的最简式相同， 13g+52g=65 g混合物中含有5 ml“CH”，其中有5 ml碳原子，故正确；⑤1个丙烷(C3H8)分子中含有的共价键数为=10，标准状况下0.56 L为0.025 ml，故0.56 L丙烷中含有共价键的数目为0.25NA，故错误；⑥标准状况下，甲醛是气体，2.24 L为0.1 ml，故0.1 ml HCHO含有的原子数目为0.4NA，故正确；⑦根据反应N2+3H2 2NH3可知，若28 g N2和6 g H2完全反应，生成NH3 2 ml，但该反应为可逆反应，不能进行到底，故生成NH3的分子数小于2NA，故错误；⑧标准状况下CCl4是液体，22.4 L不等于1 ml，故错误；⑨在反应KIO3+6HIKI+3H2O+3I2中，每生成3 ml I2转移的电子数为5NA，故错误；⑩0.1 ml Na2 18O2与H2 16O反应，Na2 18O2既是氧化剂又是还原剂，故应生成0.05 ml 18O2，则含有的中子数为0.05×(18-8)×2×NA=NA，故错误。答案选D。
7．下列所配溶液浓度为1 ml·L－1的是( )
A．将31 g Na2O溶于1 L水中
B．常温下，将22.4 L HCl溶于水中，配成1 L溶液
C．将100 mL 5 ml·L－1的KNO3溶液加水稀释至500 mL
D．将10 mL 10 ml·L－1的H2SO4溶液与90 mL水混合
【答案】 C
【详解】 根据钠原子守恒可知n(NaOH)＝2n(Na2O)＝2×eq \f(31 g,62 g·ml－1)＝1 ml，但水的体积不等于溶液的体积，所以无法计算溶液浓度，选项A错误；气体存在的状况不是标准状况下，气体的物质的量不是1 ml，选项B错误；稀释前后溶质的物质的量不变，即c(浓)V(浓)＝c(稀)V(稀)，则0.1 L×5 ml·L－1＝c(稀)×0.5 L，解得c(稀)＝1 ml·L－1，选项C正确；将10 mL 10 ml·L－1的H2SO4溶液与90 mL水混合溶液的体积要小于100 mL，无法计算，选项D错误。
8．用10 mL的0.1 ml·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸铝钾(KAl(SO4)2)三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
A．3∶1∶2B．1∶2∶3C．2∶3∶6D．2∶6∶3
【答案】D
【解析】Ba2++=BaSO4↓，相同的Ba2+恰好可使相同体积的三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三溶液中硫酸根离子的物质的量相等，根据∼Fe2(SO4)3∼ZnSO4∼KAl(SO4)2，可知硫酸铁、硫酸锌和硫酸铝钾的物质的量比为:1:，由于溶液的体积相同，所以溶液的浓度比等于物质的量比，所以三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是2∶6∶3，故D正确；故选D。
9．向一定量的、和的混合物中加入盐酸，混合物恰好完全溶解，并放出(标准状况下)气体，所得溶液中加KSCN溶液无血红色出现。若用一氧化碳在高温下还原相同质量的此混合物，则能得到金属铁
A．2.8gB．5.6gC．11.2gD．无法计算
【答案】A
【解析】铁、氧化铁、氧化亚铁混合物与盐酸反应，恰好使混合物完全溶解，说明盐酸也刚好反应完，加入KSCN 溶液无血红色出现，说明溶液中无铁离子，而是亚铁离子，故生成FeCl2，根据守恒关系， n(HCl)=c⋅V（aq）=1ml/L×0.1L=0.1ml，n(FeCl2)=n(HCl)=0.05ml，因此混合物中含铁的物质的量为0.05 ml，用足量CO在高温下最终得到铁单质，铁的质量为 m=n⋅M=0.05ml×56g/ml=2.8g ，故A正确；综上所述，答案为A。
10.把200 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成两等份，取一份加入含a ml NaOH的溶液恰好反应完全；取另一份加入含b ml HCl的盐酸恰好反应完全。该混合溶液中c(Na＋)为( )
A．(10b－5a)ml·L－1 B．(2b－a)ml·L－1
C．(eq \f(b,10)－eq \f(a,20))ml·L－1 D．(5b－eq \f(5a,2))ml·L－1
答案 A
解析 NH4HCO3和a ml NaOH恰好完全反应，则NH4HCO3的物质的量为0.5a ml，取另一份加入含b ml HCl的盐酸恰好反应完全，由NH4HCO3反应掉的HCl为0.5a ml，则由Na2CO3反应掉的HCl为b ml－0.5a ml，Na2CO3的物质的量为(b ml－0.5a ml)×0.5，则c(Na＋)＝(b ml－0.5a ml)÷0.1 L＝(10b－5a)ml·L－1。
二、多选题（每小题有一个或两个选项符合题意）
11.下列有关实验原理或操作正确的是( )
A．用20 mL量筒量取15 mL酒精，加5 mL水，配制质量分数为75%的酒精溶液
B．在200 mL某硫酸盐溶液中，含有1.5NA个硫酸根离子和NA个金属离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 ml·L－1
C．实验中需用950 mL 2.0 ml·L－1Na2CO3溶液，配制时选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D．实验室配制500 mL 0.2 ml·L－1硫酸亚铁溶液，其操作是：用天平称15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O)，放入小烧杯中加水溶解，转移到500 mL容量瓶，洗涤、稀释、定容、摇匀
【答案】 B
【详解】 不能用量筒来配制溶液，应用烧杯，且15 mL酒精的质量不是5 mL水的质量的3倍，A项错误；1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5 ml，NA个金属阳离子的物质的量为1 ml，设金属离子的化合价为x，根据电荷守恒可知，x＝1.5×2＝3，故金属阳离子为＋3价，所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3，根据硫酸根离子守恒可知，硫酸盐为0.5 ml，所以该硫酸盐的物质的量浓度为eq \f(0.5 ml,0.2 L)＝2.5 ml·L－1，B项正确；容量瓶没有950 mL规格，应用1 000 mL的容量瓶进行配制，则m(Na2CO3)＝cVM＝1 L×2 ml·L－1×106 g·ml－1＝212 g，C项错误；配制500 mL 0.2 ml·L－1硫酸亚铁溶液，需要绿矾(FeSO4·7H2O)的物质的量为0.5 L×0.2 ml·L－1＝0.1 ml，质量为27.8 g，D项错误。
12.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．标准状况下，4.48 L Cl2通入水中，反应转移的电子数为0.2NA
B．常温下1 L pH＝3的FeCl3溶液中由水电离出的H＋的数目为0.001NA
C．273 K、101 kPa下，22.4 L甲烷完全燃烧后，所得产物中气体分子总数为3NA
D．1 L 0.1 ml·L－1氢氧化钠溶液中含有的H—O键的数目为0.1NA
【答案】 B
【详解】 氯气溶于水，只有少量的氯气与水反应，且该反应为可逆反应，故无法计算转移的电子数目，A项错误；FeCl3属于强酸弱碱盐，溶液的pH＝3，溶液中c(H＋)＝10－3 ml·L－1，溶液中的H＋完全是由水电离产生的，因此水电离产生的H＋的物质的量为1×10－3 ml＝0.001 ml，B项正确；甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2eq \(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O，标准状况下，H2O不是气体，故完全燃烧后所得产物中气体分子总数为NA，C项错误；溶剂水中也含有H—O键，因此1 L 0.1 ml·L－1 NaOH溶液中含有H—O键的物质的量大于0.1 ml，D项错误。
13．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 （ ）
A．该“84消毒液”的物质的量浓度为4.0 ml·L－1
B．该“84消毒液”与CO2发生氧化还原反应而变质
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 ml·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
【答案】BD
【解析】A. c＝＝≈4 ml·L－1，A正确；B. 该瓶消毒液中含NaClO与CO2发生反应：NaClO＋CO2＋H2O＝NaHCO3＋HClO，为非氧化还原反应，B错误；C. 由c1V1＝c2V2知稀释100倍后的溶液中c(Na＋)为0.04 ml·L－1，C正确；D. 配制溶液时应选500 mL的容量瓶，所需m(NaClO)＝0.5 L×4 ml·L－1×74.5 g·ml－1＝149 g，D错误。答案选BD。
14．将V L浓度为0.3ml/L的盐酸浓度扩大一倍，采取的措施合理的是
A．将溶液加热浓缩至原来体积的一半
B．通入标准状况下的HCl气体6.72L
C．加入3ml/L的盐酸0.2V L，再稀释至1.5V L
D．加入等体积0.9ml/L的盐酸，混合均匀
【答案】C
【解析】A．将溶液加热浓缩至原来体积的一半时，由于HCl的挥发，不能使其浓度扩大一倍，A不合理；B．标准状况下6.72LHCl的物质的量为0.3ml，但向溶液中通入HCl气体时溶液的体积会发生变化，所以浓度不能扩大一倍，B不合理；C．V L浓度为0.3ml/L的盐酸中有0.3VmlHCl，3ml/L的盐酸0.2V L含HCl的物质的量为0.6Vml，稀释至1.5V L，浓度为=0.6ml/L，C合理；D．两种盐酸混合后，溶液的体积不能直接加和，所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍，D不合理；综上所述答案为C。
15．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 ml·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A．原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1
B．通入的CO2在标准状况下的体积为448 mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3
D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1
【答案】AD
【解析】A．根据化学反应，向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，可能生成Na2CO3或NaHCO3，再加入盐酸，将Na2CO3或NaHCO3全部反应生成NaCl，根据化学反应中原子守恒，则有n(Na+)=n(Cl−)，所以n(NaOH)=n(HCl)=0.2ml/L×0.1L=0.02ml，得c(NaOH)=0.2ml/L，A正确；B．根据题中的图象，加盐酸25mL是与Na2CO3反应，在加盐酸到100mL是与NaHCO3的反应，设溶液中有Na2CO3xml，生成NaHCO3 mml ，则有，解得：x=0.005ml，m=0.005ml，设75mL盐酸反应的NaHCO3的物质的量yml，生成zmlCO2，则有，解得：y=0.015ml，z=0.015ml，根据原子守恒，加入盐酸恰好完全反应时，共产生CO20.015ml，标准状况下的体积为0.336L，故B错误；C．所得溶液的溶质成分为Na2CO3、NaHCO3，没有NaOH，故C错误；D．根据B可知，原溶液中有0.005ml Na2CO3，0.015 ml-005ml=0.01ml NaHCO3，故n(NaHCO3 ):n(Na2CO3)=2:1，故D正确；答案选AD。
三、填空题
16．(1)3.01×1023个NH含有电子的物质的量是__；(2)200mL2ml/L的Al2(SO4)3溶液中SO的物质的量浓度为__；(3)标准状况下，将224LNH3溶于330mL水形成溶液(密度为0.8g/ml)，该溶液的物质的量浓度为__ml/L；(4)已知质量分数为98%的硫酸密度为1.84g/mL，试计算其物质的量浓度为___ml/L。
(5)如图所示在一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板，室温下左端充入H2和O2的混合气，右端充入N2，开始时隔板在c处，电火花引燃左端气体充分反应后恢复至原来的温度，此时隔板在b处，且左端气体密度大于相同条件下空气密度，则原混合气体中H2和O2的体积比是___；原混合气体平均相对分子质量是___。
【答案】（1）0.5ml （2）6ml/L （3） 16ml/L （4）18.4ml/L （5） 1：2 22
【解析】(1)根据n=，3.01×1023个NH含有电子的物质的量==0.5ml；(2)200mL2ml/L的Al2(SO4)3溶液中SO的物质的量浓度为2ml/Lｘ3=6ml/L；(3)标准状况下，将224LNH3溶于330mL水形成溶液(密度为0.8g/ml)，该溶液的质量=+330mL1g/ml=500g，则溶液的体积===625mL=0.625L，溶液的物质的量浓度==16ml/L；(4)已知质量分数为98%的硫酸密度为1.84g/mL，根据c=，其物质的量浓度为=18.4ml/L；(5)室温下左端充入H2和O2的混合气，右端充入N2，开始时隔板在c处，左右两侧气体的温度、压强、相同，相同条件下，气体的体积比等于物质的量之比，根据图示，左右气体体积比为2:1，则左右两侧的气体物质的量之比为2:1，设N2的物质的量为1ml，则左端充入H2和O2的混合气的物质的量为2ml，相同条件下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器b处时，左右两侧气体的物质的量相等，为1ml，且左端气体密度大于相同条件下空气密度，则左端反应后剩余的气体为氧气，设左端H2和O2的物质的量分别为xml和yml，根据反应2H2+O2=2H2O可知，消耗的氧气的物质的量为0.5xml，根据上述分析可得，x+y=2，x+0.5x=1，解得x=，y=，气体的体积比等于物质的量之比，原混合气体中H2和O2的体积比是：=1：2；混合气体的总质量=mlｘ2g/ml+ｘ32g/ml=44g，则原混合气体平均摩尔质量==22g/ml，原混合气体平均摩尔质量在数值上等于混合气体平均相对分子质量=22。
17．实验室工作人员现用Na2CO3·10H2O晶体配制0.2 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL。请回答下列问题：
(1)应称取Na2CO3·10H2O晶体的质量：_____________________。
(2)根据下列操作对所配溶液的浓度产生的影响，完成下列问题：
① Na2CO3·10H2O晶体失去了部分结晶水
② 用“左码右物”的称量方法称量晶体(使用游码)
③ 碳酸钠晶体不纯，其中混有氯化钠
④ 称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈
⑤ 容量瓶未经干燥使用
其中引起所配溶液浓度偏高的有____(填序号，下同)，无影响的有_________。
(3)下列操作中，容量瓶所不具备的功能有_____(填序号)。
A．配制一定体积准确浓度的标准溶液
B．贮存溶液
C．测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D．准确稀释某一浓度的溶液
E．量取一定体积的液体
F．用来加热溶解固体溶质
(4)某同学改用固体Na2CO3配制上述Na2CO3溶液的过程如图所示：
你认为该同学的错误步骤有______(填序号)。
A．1处 B．2处 C．3处 D．4处
【答案】（1）28.6 g （2） ① ④ ⑤ （3）B、C、F （4）B
【解析】(1)选择500mL的容量瓶，求所需溶质的质量时，使用500mL进行计算，所以应称取Na2CO3·10H2O晶体的质量：0.2 ml·L-1×0.5L×286g/ml=28.6 g。答案为：28.6 g；(2)①Na2CO3·10H2O晶体失去部分结晶水，则溶质的物质的量偏大，所配溶液的浓度偏高；②用“左码右物”的称量方法称量晶体(使用游码)，则所称取溶质的质量偏小，所配溶液的浓度偏低；③碳酸钠晶体不纯，其中混有氯化钠，则所称取溶质的质量偏小，所配溶液的浓度偏低；④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈，则所称取溶质的质量偏大，所配溶液的浓度偏高；⑤容量瓶未经干燥使用，对溶质的物质的量、溶液的体积都不产生影响，所配溶液的浓度不变；综合以上分析，引起所配溶液浓度偏高的有①④，无影响的有⑤。答案为：①④；⑤；(3)A．使用容量瓶，可以将一定物质的量的溶质溶解在一定量的溶剂中，配成一定体积准确浓度的标准溶液；B．容量瓶不能用于贮存溶液，尤其是碱性溶液；C．容量瓶只有一个刻度线，所以只能配制确定体积的液体；D．利用容量瓶，可以将一定物质的量的溶液，加水稀释配成准确浓度的溶液；E．容量瓶只能量取与容量瓶规格相同的液体；F．容量瓶是不耐热的仪器，不能用来加热溶解固体溶质；综合以上分析，容量瓶所不具备的功能有B、C、F。答案为：B、C、F；(4)改用固体Na2CO3配制上述Na2CO3溶液，所需Na2CO3的质量为：0.2 ml·L-1×0.5L×106g/ml=10.6 g，①不正确；定容时，应平视刻度线，⑤不正确；综合以上分析，该同学的错误步骤有2处，故选B。答案为：B。容量瓶容积
溶质质量
实验操作
A
480mL
硫酸铜：7.68g
加入500mL水
B
480mL
胆矾：12.0g
配成500mL溶液
C
500mL
硫酸铜：8.0g
加入500mL水
D
500mL
胆矾：12.5g
配成500mL溶液
主要成分：25%NaClO、1 000 mL、密度1.20g·cm－3
使用方法：稀释100倍（体积比）后使用
注意事项：密封保存，易吸收空气中的CO2变质