高考化学专题复习 跟踪检测(三) 物质的量浓度、溶解度在化学实验中的应用(含解析)
展开跟踪检测(三) 物质的量浓度、溶解度在化学实验中的应用
1.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
解析:选A 容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器,A正确;容量瓶不能用来加热,B错误;容量瓶不能贮存溶液,C错误;500 mL容量瓶只能用来配制500 mL溶液,D错误。
2.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,下列操作不正确的是( )
解析:选C A项,称量固体时,当接近称量质量时,应用左手拿药匙,右手轻轻振动左手手腕,正确;B项,为防止溶解和洗涤时所用蒸馏水的体积超过容量瓶容积,溶解时应用量筒控制所加蒸馏水的量,正确;C项,移液时,玻璃棒应插在刻度线以下,错误;D项,定容时,当液面接近刻度线1~2 cm时,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,正确。
3.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸
C.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管应紧贴容量瓶内壁
解析:选A 量筒只能精确到0.1 mL,B错误;托盘天平只能精确到0.1 g,C错误;用胶头滴管定容时,胶头滴管不能紧贴容量瓶内壁,以防蒸馏水附着在容量瓶刻度线上部,引起误差,D错误。
4.用NaCl固体配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液,下列操作或说法正确的是( )
A.将5.85 g NaCl固体放入1 000 mL容量瓶中,加水溶解并准确定容
B.称量时,将NaCl固体直接放在天平左盘上
C.固体溶解、冷却后将溶液直接转移到容量瓶中,然后向容量瓶中加水至刻度线
D.配制溶液时容量瓶中原来有少量蒸馏水不会影响实验结果
解析:选D A项,固体应在烧杯中溶解,容量瓶不能用来稀释溶液或溶解固体,错误;B项,称量NaCl固体时不能直接放在天平托盘上,应放在称量纸上,错误;C项,配制一定物质的量浓度的溶液时,转移溶液后需用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶中,然后再加蒸馏水,当加水至距离刻度线1~2 cm处时,要改用胶头滴管定容,不能直接加水至刻度线错误。
5.在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是( )
A.用量筒量取浓盐酸时仰视读数
B.稀释搅拌时有液体飞溅
C.定容时仰视容量瓶刻度线
D.定容摇匀后液面下降,再加水至刻度线
解析:选A 用量筒量取浓盐酸时仰视读数会导致溶质体积偏大,溶质的物质的量偏大,所配制溶液浓度偏高,A项正确;稀释搅拌时有液体飞溅,会导致溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,B项错误;定容时仰视容量瓶刻度线,会导致溶液的体积偏大,所配制溶液浓度偏低,C项错误;定容摇匀后液面下降为正常现象,如果再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,所配制溶液浓度偏低,D项错误。
6.配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,在下列仪器中:①量筒、②250 mL容量瓶、③托盘天平和砝码、④500 mL容量瓶、⑤烧杯、⑥玻璃棒、⑦漏斗、⑧药匙、⑨胶头滴管、⑩250 mL烧瓶,需要用到的仪器按使用先后顺序排列正确的是( )
A.⑧③⑤⑥②⑨ B.②③⑦⑤⑥
C.②⑤⑦⑥① D.④③⑦⑤⑥
解析:选A 一定规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液,故应选择250 mL容量瓶;用药匙取用试剂,用托盘天平称量一定质量的药品(药品可放在烧杯中称量)后,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),并用玻璃棒搅拌,待溶液冷却后转移到250 mL容量瓶中,转移过程中需用玻璃棒引流,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移到容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加至溶液凹液面恰好与刻度线水平相切,盖好瓶塞,摇匀。所以需要用到的仪器及先后顺序为药匙、托盘天平和砝码、烧杯、量筒(也可不用)、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,即⑧③⑤(①)⑥②⑨,A项符合。
7.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5 mol/L的碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A.称取碳酸钠晶体质量100 g
B.定容时俯视刻度线
C.移液时,没有对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯进行冲洗
D.定容、摇匀、静置后发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
解析:选B 配制0.5 mol/L的碳酸钠溶液1 000 mL需称取Na2CO3·10H2O质量143 g,称取100 g碳酸钠晶体,浓度偏低;定容时俯视刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,浓度偏高,B符合题意;未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯,会造成碳酸钠损失,浓度偏低;发现液面低于刻度线,又加少量水导致浓度偏低。
8.实验室里需要配制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( )
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:选D 实验室里需要配制480 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,由于没有480 mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则需选择500 mL 容量瓶,溶质若为CuSO4,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。
9.如图是a、b两种固体物质的溶解度曲线,下列说法中正确的是( )
A.a的溶解度大于b的溶解度
B.在t ℃时,a、b的饱和溶液中溶质的物质的量浓度相同
C.当a中含有少量b时,可以用冷却结晶方法提纯a
D.在t ℃时,将a、b的饱和溶液升温后,溶质的质量分数:a>b
解析:选C 由溶解度曲线可知,当温度小于t ℃时,a的溶解度小于b的溶解度,当温度等于t ℃时,a的溶解度等于b的溶解度,当温度大于t ℃时,a的溶解度大于b的溶解度,A错误;在t ℃时,a、b两物质的溶解度相等,所以在t ℃时,a、b饱和溶液中溶质的质量分数相同,但溶液的密度、溶质的摩尔质量不等,B错误;由图可知,b的溶解度随温度的升高变化不大,a的溶解度随温度的升高变化较大,所以当a中含有少量b时,可以用冷却结晶方法提纯a,C正确;在t ℃时,a、b两物质的溶解度相等,即在t ℃时,a、b饱和溶液中的溶质质量分数相同,将a、b的饱和溶液升温后,溶液由饱和变为不饱和,但溶质的质量分数仍相等,D错误。
10.(2019·辽宁大连渤海高中考试)下列关于误差的判断正确的是( )
A.用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时俯视会使所配溶液浓度偏小
B.用托盘天平称取药品时药品和砝码位置颠倒,药品质量一定偏小
C.配制1 mol·L-1的NaOH溶液时未恢复至室温就转移并定容会使所得溶液浓度偏小
D.用润湿的pH试纸测醋酸的pH会使测定结果偏小
解析:选A 用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时俯视,量取的浓硫酸的体积偏小,会使所配溶液浓度偏小,A项正确;用托盘天平称取药品时药品和砝码位置颠倒,药品质量可能偏小,可能不变,B项错误;配制 1 mol·L-1NaOH溶液时未恢复至室温就转移并定容,会导致溶液的体积偏小,所得溶液浓度偏大,C项错误;用润湿的pH试纸测醋酸的pH,相当于将醋酸稀释,溶液的酸性减弱,测定结果偏大,D项错误。
11.如图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。下列说法正确的是( )
A.只有在t1 ℃时,NaCl和MgSO4的溶解度才相等
B.t1~t2 ℃,MgSO4的溶解度随温度升高而减小
C.在t2 ℃时,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大
D.把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,有晶体析出
解析:选C A项,在t1 ℃、t3 ℃时,NaCl、MgSO4的溶解度都相等;B项,t2 ℃之前,MgSO4的溶解度随温度的升高而增大,t2 ℃之后,MgSO4的溶解度随温度的升高而减小;C项,w=×100%,S越大,w越大;D项,把MgSO4饱和溶液的温度从t3 ℃降至t2 ℃时,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出。
12.实验室用CuSO4·5H2O晶体配制0.2 mol·L-1的CuSO4溶液480 mL。回答下列问题:
(1)应用托盘天平称取CuSO4·5H2O晶体的质量为________。
(2)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少________________。
(3)下列关于容量瓶的叙述正确的是________(填序号)。
①主要用于配制准确物质的量浓度的溶液
②不宜长时间贮存溶液
③能用来加热
④使用前要检查是否漏水
(4)配制溶液时有以下操作:①溶解 ②摇匀 ③洗涤并转移 ④冷却 ⑤称量 ⑥转移溶液 ⑦定容 ⑧装瓶贴标签,则正确的操作顺序是________(填序号)。
(5)下列操作使所配溶液的浓度偏高的是________(填序号)。
①硫酸铜晶体失去部分结晶水
②用“左码右物”的称量方法称量晶体并使用游码
③硫酸铜晶体不纯,其中混有杂质
④称量硫酸铜晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
⑥转移液体时不小心部分洒落在容量瓶外面
⑦定容时俯视刻度线
⑧摇匀后,凹液面低于刻度线未做任何处理
解析:(1)应该用500 mL容量瓶配制,所以应用托盘天平称取CuSO4·5H2O晶体的质量为0.5 L×0.2 mol·L-1×250 g·mol-1=25.0 g。(2)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少500 mL容量瓶、胶头滴管。(3)①容量瓶主要用于配制准确物质的量浓度的溶液,正确;②容量瓶不宜长时间贮存溶液,正确;③容量瓶不能用来加热,错误;④容量瓶使用前要检查是否漏水,正确。(4)配制溶液时的顺序是计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、振荡、定容、摇匀等,所以正确的操作顺序是⑤①④⑥③⑦②⑧。(5)①硫酸铜晶体失去部分结晶水,溶质的质量增加,浓度偏高;②用“左码右物”的称量方法称量晶体并使用游码,导致溶质的质量减少,浓度偏低;③硫酸铜晶体不纯,其中混有杂质,导致溶质的质量减少,浓度偏低;④称量硫酸铜晶体时所用砝码生锈,溶质的质量增加,浓度偏高;⑤容量瓶未经干燥就使用,不影响实验结果;⑥转移液体时不小心部分洒落在容量瓶外面,导致溶质的质量减少,浓度偏低;⑦定容时俯视刻度线,溶液体积减少,浓度偏高;⑧摇匀后,凹液面低于刻度线未做任何处理,不影响实验结果,答案选①④⑦。
答案:(1)25.0 g (2)500 mL容量瓶、胶头滴管
(3)①②④ (4)⑤①④⑥③⑦②⑧
(5)①④⑦
13.以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。回答下列问题:
(1)欲制备10.7 g NH4Cl,理论上需NaCl________ g。
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为________。
(4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是___________________
________________________________________________________________________。
解析:根据氯原子守恒可求m(NaCl)=×58.5 g·mol-1=11.7 g。(3)氯化铵的溶解度随温度变化较大,而硫酸钠在30~100 ℃变化不大,故可用冷却结晶法。但温度不能太低,以防硫酸钠析出,大约在33~40 ℃。
答案:(1)11.7 (2)蒸发皿
(3)35 ℃(33~40 ℃都可以)
(4)加热法:取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净
14.“84”消毒液能有效杀灭甲型H1N1等病毒,某同学购买了一瓶“威露士”牌“84”消毒液,并查阅相关资料和消毒液包装说明,得到如下信息:含25% 、1 000 mL、密度1.19 g·cm-3NaClO,稀释后使用。
请根据信息和相关知识回答下列问题:
(1)该“84”消毒液的物质的量浓度为________ mol·L-1。
(2)该同学取100 mL该“84”消毒液,加入10 000 mL水进行稀释,稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。(假设稀释后溶液密度为1.0 g·cm-3)
(3)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是________。
A.如图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为143.0 g
解析:(1)c(NaClO)=≈4.0 mol·L-1。(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变,则100 mL×4.0 mol·L-1=
×
c(NaClO),解得c(NaClO)≈0.04 mol·L-1,故稀释后的溶液中c(Na+)=c(NaClO)≈0.04 mol·L-1。(3)配制480 mL含25% NaClO的消毒液时,用到的主要仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,故题图中①~④四种仪器不需要,但还需量筒、玻璃棒和胶头滴管,A项错误;容量瓶不能烘干,容量瓶用蒸馏水洗净后,可以直接使用,不用干燥,B项错误;由于NaClO易变质,所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO的物质的量减小,从而使结果偏低,C项正确;配制480 mL该“84”消毒液,应选取500 mL的容量瓶,所以需要称量的NaClO固体的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g,D项错误。
答案:(1)4.0 (2)0.04 (3)C
15.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,为使盐酸全部参加反应,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。
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的物质的量为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盐酸与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)盐酸完全反应时生成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==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
16.(2020·湖北武汉部分市级示范高中联考)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
Ⅰ.配制酸性KMnO4标准溶液:如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示并判断其中不正确的操作有________(填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是________(填名称)。
(3)如果按照图示的操作配制溶液,在其他操作均正确的情况下,配制溶液的浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.测定血液样品中Ca2+的浓度:取血液样品20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(4)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=________。
(5)滴定时,根据现象_______________________________________________________
________________________________________________________________________,即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为________mg·cm-3。
解析:Ⅰ.(1)由图示可知⑤操作不正确,定容时应平视刻度线至溶液凹液面与刻度线相切。(2)应该用容量瓶确定50 mL溶液的体积。(3)用图示的操作配制溶液,定容时仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小。Ⅱ.(4)根据电荷守恒,(-1×2)+(+1×6)=+x×2,解得x=2,草酸与KMnO4反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。(5)用高锰酸钾溶液滴定草酸溶液时,反应达到终点时的现象为溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色。(6)20.00 mL血液样品经过处理后得到草酸,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为0.020 mol·L-1×0.012 L=2.4×10-4 mol,根据反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O及草酸钙的化学式为CaC2O4可知,n(Ca2+)=n(H2C2O4)==2.5×2.4×10-4 mol=6×10-4 mol,Ca2+的质量为40 g·mol-1×6×10-4 mol=0.024 g,浓度为=1.2 mg·cm-3。
答案:Ⅰ.(1)⑤ (2)50 mL容量瓶 (3)偏小
Ⅱ.(4)2 (5)溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 (6)1.2
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