2021版高考化学一轮复习课时提升作业三溶液的配制及分析含解析苏教版 练习
展开溶液的配制及分析
1.“1 mol·L-1 Na2SO4溶液”的含义是 ( )
A.1 L水中有1 mol Na2SO4
B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4
C.S的物质的量浓度为2 mol·L-1
D.1 L Na2SO4溶液中含有Na+ 1 mol
【解析】选B。A.1 mol·L-1的Na2SO4溶液表示1 L 溶液中含有1 mol Na2SO4,不是指溶剂的体积,故A错误;B.1 L 1 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na2SO4质量为1 L×1 mol·L-1×142 g·mol-1=142 g,故B正确;C.根据化学式可知硫酸根的浓度等于硫酸钠的浓度,1 mol·L-1的Na2SO4溶液中,S的物质的量浓度为
1 mol·L-1,故C错误;D.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度为2 mol·L-1,1 L Na2SO4溶液中含有Na+的物质的量为1 L×2 mol·L-1=2 mol,故D错误。
【加固训练】
以下各溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1的是 ( )
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】选C。A项,c(NaOH)==1 mol·L-1;B项,c(H2SO4)==
1 mol·L-1;C项,蒸发掉50 g水后,溶液的体积并不是50 mL,NaNO3的浓度也不是1 mol·L-1;D项,c(HCl)==1 mol·L-1。
2.某同学一次实验中需称取5.0 g NaOH用于配制一定体积一定浓度的NaOH溶液,下列操作对所配制溶液浓度无影响的是 ( )
A.所用NaOH已经潮解
B.容量瓶未干燥就使用
C.转移溶液后未洗涤
D.定容时仰视容量瓶刻度线
【解析】选B。NaOH潮解吸水,溶质质量偏小,A项浓度偏小;本身要补加水,B项浓度无影响;转移溶液后未洗涤,溶质质量减少,C项浓度偏小;定容时仰视刻度线,体积偏大,D项浓度偏小。
【加固训练】
配制250 mL 0.1 mol·L-1的盐酸时,下列实验操作使所配溶液浓度偏大的是 ( )
A.用量筒量取所需的浓盐酸时俯视刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.用量筒量取所需浓盐酸倒入烧杯后,用水洗涤量筒2～3次,洗涤液倒入烧杯中
D.定容后倒转容量瓶几次,发现凹液面最低点低于刻度线,再补几滴蒸馏水
【解析】选C。用量筒量取所需浓盐酸时俯视刻度,使量取液体体积减小,氯化氢的物质的量偏小,A项浓度偏小;定容时仰视刻度线使体积偏大,B浓度偏小;量筒进行洗涤溶质增加,C项浓度偏大; 定容后继续加水,D项浓度偏小。
3.某地酸雨经检验除含H+外[OH-计算时可以忽略],还有Na+、Cl-、N、S,其浓度依次为:c(Na+)=2.3×10-5 mol·L-1,c(Cl-)=3.5×10-5 mol·L-1,c(N)=
2.3×10-5 mol·L-1,c(S)=1.05×10-5 mol·L-1。则该地酸雨的pH为 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解析】选C。根据溶液中电荷守恒得:c(H+)+c(Na+)+c(N)=c(Cl-)+2c(S),求得c(H+)=1×10-5 mol·L-1,故pH=5。
4.(2019·沧州模拟)由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=
0.1 mol·L-1,c(Al3+)=0.4 mol·L-1,c(S)=0.8 mol·L-1,则c(K+)为 ( )
A.0.15 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
【解析】选C。根据电荷守恒c(H+)+3c(Al3+)+c(K+)=2c(S),可得c(K+)=
0.3 mol·L-1,C项正确。
5.某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的硫酸。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。
请回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为________(保留1位小数)。
(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为________。
(3)配制时,用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的浓硫酸体积为________。
【解析】(1)25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)的物质的量浓度c=
=3.0 mol·L-1。
(2)由题意某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL,故所以应选择1 000 mL的容量瓶。
(3)欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL所需硫酸的物质的量=6.0 mol·L-1×
1 L=6.0 mol,①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸中含硫酸的物质的量为0.5 mol·L-1
×0.48 L=0.24 mol;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)含硫酸的物质的量为3.0 mol·L-1×0.15 L=0.45 mol,6.0 mol-0.24 mol-0.45 mol=5.31 mol,所以需要18 mol·L-1的硫酸的体积V==0.295 0 L,即295.0 mL。
答案:(1)3.0 mol·L-1 (2)1 000 mL
(3)295.0 mL
1.把200 mL NaHCO3和Na2CO3的混合溶液分成两等份,取一份加入含a mol氢氧化钠的溶液恰好反应完全;另取一份加入含b mol HCl的盐酸恰好反应完全生成CO2,则该混合溶液中c(Na+)为 ( )
A.10b mol·L-1
B.(20b-10a)mol·L-1
C.(5b-)mol·L-1
D.(10b-5a)mol·L-1
【解析】选A。100 mL混合溶液加入含b mol HCl的盐酸的反应为NaHCO3+HCl
NaCl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,由于恰好反应,溶液中溶质为NaCl,根据氯元素守恒n(NaCl)=n(HCl)=b mol,根据钠元素守恒n(Na+)=n(NaCl)
=b mol,故混合溶液中c(Na+)==10b mol·L-1。
2.在常温常压下,将三个分别盛有氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛水的水槽中,当水进入烧瓶中,并使气体充分溶解后,假定烧瓶中溶液无损失,所得溶液的物质的量浓度之比为 ( )
A.1∶1∶1 B.5∶5∶4
C.1∶2∶3 D.1∶1∶2
【解析】选A。氨气、氯化氢极易溶于水,水充满整个烧瓶,二氧化氮和水发生反应,即3NO2+H2O2HNO3+NO。设烧瓶的容积为1 L,c(NH3)=c(HCl)=÷1=,
c(HNO3)=×÷=,故所得溶液的物质的量浓度之比为1∶1∶1。
3.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述正确的是 ( )
A.所得溶液的物质的量浓度:c=1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体在标准状况下占有的体积约为22.4 L
D.所得溶质的质量分数:w=
【解析】选C。n(HCl)=1 mol,盐酸的体积稍大于1 L,c(HCl)<1 mol·L-1,A项错误;盐酸中不含HCl分子,B项错误;n(HCl)=1 mol ,在标准状况下的体积约为22.4 L,C项正确;溶质的质量分数是×100%≈3.5%,D项错误。
4.用容量瓶配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列各项中,可能导致其实际浓度偏低的是 ( )
A.在用天平称量时,托盘里的部分Na2CO3吸收了水分,形成了少量结晶水合物
B.Na2CO3溶解时放出热量,未冷却立即配制溶液
C.用蒸馏水洗涤溶解过Na2CO3固体的烧杯,并将洗涤后的溶液注入容量瓶
D.定容时,俯视瓶颈刻度线
【解析】选A。在用天平称量时,托盘里的部分Na2CO3吸收了水分,形成了少量结晶水合物,溶质的质量减少,浓度偏小,A正确;Na2CO3溶解时放出热量,未冷却立即配制溶液,溶液冷却下来,体积偏小,浓度偏大,B错误;用蒸馏水洗涤溶解过Na2CO3固体的烧杯,并将洗涤后的溶液注入容量瓶,溶质的质量不变,浓度不变,C错误;定容时,俯视瓶颈刻度线,溶液的体积偏小,浓度偏大,D错误。
5.同温同压下两个容积相同的烧瓶中分别充入干燥的NH3和NO2气体,分别用水做喷泉实验,假设烧瓶内气体不逸散,最终烧瓶内液面上升至烧瓶容积处,则所得两种溶液的浓度之比为 ( )
A.3∶2 B.1∶1
C.2∶3 D.无法确定
【解析】选B。设烧瓶容积为V,该条件下气体摩尔体积为Vm,NH3极易溶于水,喷泉实验后液面上升至处,说明原来烧瓶中含有NH3体积为,所得溶液浓度c=
=;NO2发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,反应后液面上升至处,说明原来烧瓶中装满NO2,所得溶液浓度c==,两种溶液浓度相同。
6.某同学在实验室欲配制物质的量浓度均为1.0 mol·L-1的NaOH溶液、稀硫酸各450 mL。提供的试剂是:NaOH固体、18.4 mol·L-1的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)和蒸馏水。
(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有________。(填序号)
(2)应用托盘天平称量NaOH ________ g,应用量筒量取浓硫酸________mL。
(3)浓硫酸溶于水的正确操作方法是 __。
(4)在配制上述溶液实验中,下列操作引起结果偏低的有________。
A.该学生在量取浓硫酸时,俯视刻度线
B.溶解硫酸后没有冷却至室温就立即完成后面的配制操作
C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液
D.没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液移入容量瓶中
E.将量筒洗涤2～3次,并全部转移至容量瓶中
F.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
G.胶头滴管加水定容时俯视刻度线
(5)若用0.010 00 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2+的溶液,恰好完全反应时消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液,则溶液中Fe2+的物质的量浓度是________。(已知:6Fe2++Cr2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O)
【解析】(1)①氢氧化钠为腐蚀品,应放在小烧杯中称量;②不能在量筒内进行溶解操作;⑤定容时,应平视刻度线。
(2)欲配制物质的量浓度均为1.0 mol·L-1的NaOH溶液、稀硫酸各450 mL,需选择500 mL容量瓶,需要氢氧化钠的质量m=1.0 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=
20.0 g;依据稀释前后溶液中所含溶质的物质的量相等,设需要浓硫酸的体积为V,则V×18.4 mol·L-1=500 mL×1.0 mol·L-1,解得V=27.2 mL。
(3)浓硫酸密度大于水,稀释时放出大量的热,稀释浓硫酸的正确操作方法为先在烧杯中倒入适量水,然后将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒搅拌。
(4)A.该学生在量取浓硫酸时,俯视刻度线,导致量取的浓硫酸体积偏小,硫酸的物质的量偏小,溶液浓度偏低;B.溶解硫酸后没有冷却至室温就立即完成后面的配制操作,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高;C.在烧杯中溶解搅拌时,溅出少量溶液,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏小;D.没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次,并将洗涤液移入容量瓶中,导致部分溶质损耗,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏小;E.将量筒洗涤2～3次,并全部转移至容量瓶中,导致量取的浓硫酸体积偏大,硫酸的物质的量偏大,溶液浓度偏高;F.容量瓶中原来存有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不会产生影响,溶液浓度不变;G.胶头滴管加水定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高。
(5)依据方程式6Fe2++Cr2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,Fe2+的物质的量浓度为c=6×0.010 00 mol·L-1×=0.030 00 mol·L-1。
答案:(1)①②⑤ (2)20.0 27.2
(3)将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入装有水的烧杯中,并用玻璃棒搅拌
(4)ACD (5)0.030 00 mol·L-1
【加固训练】
实验室需配制250 mL 0.100mol·L-1的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:
(1)配制250 mL 0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液。
实际应称Na2CO3 质量/g | 应选用容量瓶的 规格/mL |
______ | ______ |
(2)配制时,其正确的操作顺序是(填字母,每个字母只能用一次)_________。
A.用30 mL水洗涤烧杯2～3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1～2 cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 __,
溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为__。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
容量瓶中有少量蒸馏水:________;
定容时俯视刻度线:________。
(5)若实验过程中出现如下情况,应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线: __;
向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面:____________________。
【解析】(1)称取固体Na2CO3的质量为0.25 L×0.1 00 mol·L-1×106 g·mol-1=
2.65 g;配制250 mL 0.100 mol·L-1的Na2CO3溶液就用250 mL容量瓶。
(2)按十字方针“算、量、溶、冷、移、洗、振、定、摇、贴”排列实验步骤,确定操作顺序为B→C→A→F→E→D。
(3)洗涤烧杯和玻璃棒的目的是保证溶质全部转入容量瓶。容量瓶盛放热溶液时,体积不准,故溶液注入容量瓶前需恢复到室温。
(4)若容量瓶中有少量水,因定容时也需要加水,故对所配制的溶液无影响;若定容时俯视刻度线,凹液面最低点下移,加水偏少,浓度偏高。
(5)若配制时加蒸馏水超过刻度线,或移液时洒在外面,均要重新配制。
答案:(1)2.65 250 (2)B→C→A→F→E→D
(3)保证溶质全部转入容量瓶 容量瓶盛放热溶液时,体积不准
(4)无影响 偏高
(5)洗净容量瓶后重新配制 洗净容量瓶后重新配制
