2019届二轮复习 物质的量在化学实验中的应用 作业（全国通用） 练习

物质的量在化学实验中的应用
A组　基础必做题
1．(2018·河北石家庄模拟)200 mL某硫酸盐溶液中，含硫酸根离子1.5NA个，含金属阳离子NA个，则该硫酸盐溶液中溶质的物质的量浓度为 (　A　)
A．2.5 mol·L－1　 B．5 mol·L－1
C．7.5 mol·L－1　 D．2 mol·L－1
[解析]　1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5 mol，NA个金属阳离子的物质的量为1 mol，设该金属阳离子所带电荷数为x，根据电荷守恒可知，x×1 mol＝1.5 mol×2，x＝3，所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3，根据原子守恒可知，该硫酸盐为0.5 mol，其物质的量浓度为＝2.5 mol·L－1。
2．(2017·江西桑海中学模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是 (　D　)
A．0.3 mol·L－1的Na2SO4溶液中含有Na＋和SO的总物质的量为0.9 mol
B．1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度是1 mol·L－1
C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SO的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同
D．10 ℃时，100 mL 0.35 mol·L－1的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水，冷却到10℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L－1
[解析]　A项，溶液的体积未知，无法计算Na＋和SO的总物质的量，错误；B项，氨气的物质的量未知，溶液的体积不能确定，无法计算溶液的浓度，错误；C项，同一溶液中，物质的量相等的Na＋与SO的浓度也相等，即c(Na＋)＝c(SO)，根据电荷守恒有c(K＋)＝2c(Cl－)，错误；D项，由于饱和溶液蒸发后会析出晶体，溶液仍是饱和的，相同温度时其浓度不发生变化，正确。
3．(2017·湖南联考)下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是1 mol·L－1的是 (　C　)
A．10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液
B．将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C．将0.5 mol·L－1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液
D．标准状况下，将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
[解析]　A项，c(NaOH)＝＝1 mol·L－1，不符合题意；B项，SO3溶于水后形成溶液的溶质为H2SO4，c(H2SO4)＝＝1 mol·L－1，不符合题意；C项，蒸发50 g水后，溶液的体积并不是50 mL，NaNO3的物质的量浓度也不是1 mol·L－1，符合题意；D项，c(HCl)＝＝1 mol·L－1，不符合题意。
4．(2017·山东菏泽实验中学期中)如图是某同学用500 mL容量瓶配制0.10 mol·L－1NaOH溶液的过程：

该同学的错误步骤有 (　C　)
A．1处　　 B．2处　　
C．3处　　 D．4处
[解析]　配制500 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液需用NaOH的质量为0.5 L×0.1 mol·L－1×40 g·mol－1＝2.0 g。步骤①，NaOH固体易潮解，不能直接放在托盘中称量；步骤④，向容量瓶中转移液体时，玻璃棒下端要伸入到刻度线以下；步骤⑤，定容时，不能仰视刻度线，否则结果偏低。
5．(2017·河南师大附中期末)实验室里需要使用480 mL 0.10 mol·L－1的硫酸铜溶液，下列实验用品及实验操作正确的是 (　D　)
选项
容量瓶容积
溶质质量
实验操作
A
480 mL
硫酸铜：7.68 g
加入500 mL水
B
480 mL
胆矾：12.0 g
配成500 mL溶液
C
500 mL
硫酸铜：8.0 g
加入500 mL水
D
500 mL
胆矾：12.5 g
配成500 mL溶液
　　[解析]　实验室里需要使用480 mL 0.10 mol·L－1的CuSO4溶液，由于没有规格为480 mL的容量瓶，所以要选择规格是500 mL的容量瓶；溶质若是硫酸铜，则需要8.0 g，若是胆矾则需要12.5 g，应配成500 mL溶液，而不是加入500 mL水。
6．(2018·山东潍坊检测)把500 mL含有BaCl2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 (　D　)
A．0.1(b－2a)mol·L－1　　 B．10(2a－b)mol·L－1
C．10(b－a)mol·L－1　 D．10(b－2a)mol·L－1
[解析]　根据题意，500 mL溶液分成5等份，每份为100 mL。每份中n(Ba2＋)＝a mol，n(Cl－)＝b mol，根据电荷守恒得n(K＋)＝(b－2a)mol，则c(K＋)＝＝10(b－2a)mol·L－1。
7．(2018·湖南邵阳二中月考)300 mL Al2(SO4)3溶液中，含Al3＋1.62 g，在该溶液中加入0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液300 mL，反应后溶液中SO的物质的量浓度为(不考虑Al3＋水解) (　D　)
A．0.4 mol·L－1　 B．0.3 mol·L－1
C．0.2 mol·L－1　 D．0.1 mol·L－1
[解析]　溶液中Al3＋为1.62 g，物质的量为＝0.06 mol，则溶液中n(SO)＝n(Al3＋)＝×0.06 mol＝0.09 mol；加入的氢氧化钡的物质的量为0.1 mol·L－1×0.3 L＝0.03 mol，故n(Ba2＋)＝0.03 mol，硫酸根离子与钡离子的反应为SO＋Ba2＋===BaSO4↓，则剩余SO的物质的量为0.09 mol－0.03 mol＝0.06 mol，所以反应后溶液中SO的物质的量浓度为＝0.1 mol·L－1，故选D。
8．(2018·云南昆明模拟)配制480 mL 0.5 mol·L－1的NaOH溶液，试回答下列问题：
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、__胶头滴管__、__500_mL容量瓶__等。
(2)计算。需要NaOH固体的质量为__10.0_g__。
(3)称量。
①称量过程中NaOH固体应放于小烧杯中并放在天平的__左盘__(填“左盘”或“右盘”)。
②某学生先用托盘天平称量一个小烧杯的质量，称量前把游码放在标尺的零刻度处，天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置，说明此时左边质量__小于__(填“大于”或“小于”)右边。假定最终称得小烧杯的质量为__32.6_g__(填“32.6 g”或“32.61 g”)，请用“↓”表示在托盘上放上砝码，“↑”表示从托盘上取下砝码的称量过程，并在下图中标尺上画出游码的位置(画“△”表示)。
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码过程)
__↓↑__
__↓__
__↓↑__
__↓__
__↓↑__
标尺：

____
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒，作用是__搅拌，加速溶解__。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用__玻璃棒__引流，洗涤烧杯2～3次是为了__保证溶质全部转移至容量瓶中__。
(6)定容、摇匀。定容的操作是__向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1～2_cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至液体的凹液面最低处和刻度线相切__。
(7)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 mol·L－1，原因可能是__A、C__(填字母)。
A．使用滤纸称量氢氧化钠固体
B．容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C．溶解后的烧杯未经多次洗涤
[解析]　(1)配制480 mL的NaOH溶液应用500 mL的容量瓶，定容时还需要胶头滴管。
(2)需要NaOH固体的质量为0.5 L×0.5 mol·L－1×40 g·mol－1＝10.0 g。
(3)称量时，左盘放NaOH固体，右盘放砝码；天平静止时指针偏右，说明右边质量大，左边质量小；称量时加砝码的顺序为由大到小，精确度为0.1 g，所以小烧杯的质量应为32.6 g。
(7)配制的NaOH溶液浓度偏低，可能是用滤纸称量时纸上留有少量NaOH，也可能是未经多次洗涤烧杯，造成NaOH质量减小等，容量瓶中原来存有少量蒸馏水，并不影响配制结果的准确性。
B组　能力提升题
9．(2018·山东滨州高三检测)下图是某学校实验室从化学试剂商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 (　C　)

A．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L－1
B．1 mol Zn与足量的该硫酸反应，标准状况下产生22.4 L气体时，转移的电子数为NA
C．配制200 mL 4.6 mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸50 mL
D．该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的物质的量浓度等于9.2 mol·L－1
解析：A项c(H2SO4)＝＝18.4 mol·L－1；B项1 mol Zn与足量浓硫酸反应生成22.4 L SO2，转移电子数为2NA；C项需浓硫酸的体积为V＝＝50 mL，正确；D项两种液体由于混合后的体积小于两液体的体积和，故密度大于浓硫酸密度的一半，则所得混合液浓度大于9.2 mol·L－1。
10．(2018·山东烟台质检)下列说法正确的是 (　A　)
A．相同体积和物质的量浓度的不同溶液里所含溶质的物质的量相同
B．10 mol/L的浓盐酸与H2O等质量混合后所得混合液的浓度为5 mol/L
C．溶液中溶质质量分数为w，密度为ρ g·cm－3，溶质摩尔质量为M g·mol－1的溶液的物质的量浓度为 mol/L
D．配制一定物质的量浓度的溶液过程中，仰视定容，所得溶液的浓度偏大
[解析]　根据n＝cV，体积和物质的量浓度相同，其物质的量必然相等，故A正确；c＝＝＝≠5 mol/L，故B错误；c＝ mol/L，故C错误；配制一定物质的量浓度的溶液时，若仰视定容，加入的蒸馏水体积会偏大，配制溶液的体积偏大，溶液的浓度会偏小，故D错误。
11．(2018·山西太原月考)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 (　D　)
A．0.37 mol　 B．0.63 mol
C．0.74 mol　 D．1.5 mol
[解析]已知Mg2＋的量，求n(Cl－)，由氯化镁(MgCl2)的组成可知：n(Cl－)＝2n(Mg2＋)＝×2＝1.5 mol。
12．(2017·河北衡水中学期中)已知20 ℃时，饱和NaCl溶液的密度为ρ g/m3，物质的量浓度为c mol/L，则下列说法中不正确的是 (　D　)
A．温度低于20 ℃时，饱和NaCl溶液的浓度小于c mol/L
B．此溶液中NaCl的质量分数为×100%
C．20 ℃时，密度小于ρ g/cm3的NaCl溶液是不饱和溶液
D．20 ℃时，饱和NaCl溶液的溶解度为g
[解析]　温度低于20 ℃时，氯化钠饱和溶液中溶解的氯化钠减少，所以饱和NaCl溶液的浓度小于c mol/L，故A正确；1 L该温度下的氯化钠饱和溶液中，溶液质量为1 000ρ g，氯化钠的物质的量为c mol，所以氯化钠的质量分数为＝×100%，故B正确；20℃时，等体积的饱和溶液中含有氯化钠的物质的量达到最大，所以密度小于ρ g/cm3的NaCl溶液是不饱和溶液，故C正确；20 ℃时，1 L饱和NaCl溶液中溶解的氯化钠的质量为58.5c g，溶液质量为1000ρ g，则该温度下氯化钠的溶解度S＝×100 g＝g，故D错误。
13．(2017·山西重点中学协作体下学期模拟)在100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.3 mol·L－1、0.15 mol·L－1，向该混合液中加入2.56 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是 (　B　)
A．0.15 mol·L－1　 B．0.225 mol·L－1
C．0.30 mol·L－1　 D．0.45 mol·L－1
[解析]　溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的，所以n(H＋)＝0.3 mol/L×0.1 L＋0.15 mol/L×0.1 L×2＝0.06 mol，n(NO)＝0.3 mol/L×0.1 L＝0.03 mol,2.56 g铜的物质的量为＝0.04 mol；硝酸和铜反应的离子方程式如下：
3Cu　＋　8H＋　＋　2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3　 　 　8　　　　　2　　　 3
0．04 mol　0.06 mol　0.03 mol
所以H＋的物质的量不足，根据H＋的物质的量计算，由离子方程式可知0.06 mol H＋全部反应，所生成的Cu2＋的物质的量为0.06 mol×3÷8＝0.0225 mol，所以溶液中c(Cu2＋)＝0.0225 mol÷0.1 L＝0.225 mol/L。
14．(2017·湖南衡阳联考)在标准状况下，将a L NH3完全溶于水得到V mL氨水，溶液的密度为ρ g·cm－3，溶质的质量分数为w，溶质的物质的量浓度为c mol·L－1。下列叙述中正确的是 (　D　)
①w＝×100%
②c＝
③若上述溶液中再加入V mL水后，所得溶质的质量分数大于0.5w
④若上述溶液中再加入0.5V mL同浓度稀盐酸，充分反应后溶液中离子浓度大小关系为c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)
A．①④　 B．②③
C．①③　 D．②④
[解析]　①w＝×100%＝×100%，错误；②c＝＝，正确；③因为V mL水的质量大于V mL氨水的质量，所以溶质的质量分数小于0.5w，错误；④所得溶液为等物质的量的NH4Cl和NH3·H2O的混合液，溶液呈碱性，故NH浓度大于Cl－浓度，所以c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，正确。
15．(2018·新题选萃)标准状况下，在乙室中充入1.2 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞如下图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。

请回答下列问题：
(1)甲室中气体的物质的量为__2__mol。
(2)甲室中气体的质量为__10__g。
(3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为__1∶4__，质量比为__17∶8__。
(4)经过查资料知道HCl＋NH3===NH4Cl(NH4Cl常温下是固体，假设固体的体积可忽略)，如果将活塞a去掉，当HCl与NH3完全反应后，活塞b将静置于刻度“__6__”(填数字)处。
[解析]　(1)由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3，故其物质的量之比也为5∶3，所以甲室中气体为2 mol；
(2)HCl气体的质量为1.2 mol×36.5 g·mol－1＝43.8 g，则甲室中气体的质量为43.8 g－33.8 g＝10 g；
(3)设氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为x＋y＝2mol,17x＋2y＝10 g，解得x＝0.4 mol，y＝1.6 mol，所以氨气和氢气的物质的量之比＝0.4 mol∶1.6 mol＝1∶4，其质量之比＝(0.4 mol×17 g·mol－1)∶(1.6 mol×2 g·mol－1)＝17∶8。
(4)甲室中NH3的物质的量为2 mol×1/5＝0.4 mol，能与0.4 mol HCl反应，剩余气体为2.4 mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b会移至“6”处。
16．(2017·安徽马鞍山二中、安徽师大附中联考节选)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如图所示(夹持仪器已略去)。

(1)实验前，应先检查装置的__气密性__；实验中产生的尾气应通入__NaOH__溶液。
(2)实验过程中需要配制100 mL 1 mol/L FeCl3溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、__100_mL容量瓶和胶头滴管__。
(3)若实验中用5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL，向已冷却的A试管溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀。则所用浓H2SO4浓度为__18_mol·L－1__。(忽略反应过程中溶液的体积变化)
[解析]　(1)在实验中，组装好仪器后，在加药品前要检验装置的气密性。二氧化硫为酸性气体，有毒，不能直接排放到空气中，应用氢氧化钠溶液吸收。
(2)配制100 mL 1 mol/L FeCl3溶液，需要用到100 mL容量瓶，当液面距离刻度线2 cm左右时，改用胶体滴管缓慢滴加。
(3)SO2的物质的量为＝0.03 mol。加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀，此时溶液中只有Na2SO4，Na＋的物质的量为4 mol·L－1×0.03 L＝0.12 mol，此时溶液中SO的物质的量为0.06 mol。根据硫元素守恒，反应前硫酸的物质的量为0.03 mol＋0.06 mol＝0.09 mol，则硫酸的物质的量浓度为＝18 mol·L－1。