课时跟踪检测(二)　物质的量浓度在化学实验中的应用(基础课)

课时跟踪检测(二)　物质的量浓度在化学实验中的应用(基础课)

1．(2021·南昌模拟)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，必须干燥才能用于配制溶液

B．配制1 L 0.1 mol·L－1的NaCl溶液时，用托盘天平称量NaCl固体时药品砝码左右位置颠倒，对实验结果无影响

C．配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高

D．用浓盐酸配制稀盐酸，量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高

解析：选D　配制溶液时需加水定容，所以容量瓶用蒸馏水洗净后，不需要干燥就能用于配制溶液，A错误；配制1 L 0.1 mol·L－1的NaCl溶液时，用托盘天平称量NaCl固体时药品砝码左右位置颠倒，称取食盐的质量偏小，配制溶液的浓度偏低，B错误；配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时仰视刻度线，溶液体积偏大，导致所配溶液浓度偏低，C错误；用浓盐酸配制稀盐酸，量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线，量取浓盐酸体积偏大，会导致所配溶液浓度偏高，D正确。

2．(2021·潍坊模拟)实验室欲用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液，下列说法正确的是(　　)

A．要完成实验需称取10.6 g Na2CO3·10H2O晶体

B．本实验需用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、500 mL容量瓶

C．配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水会导致溶液浓度偏低

D．定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏高

解析：选D　配制100 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液，需要Na2CO3·10H2O晶体的质量m＝1 mol·L－1×286 g·mol－1×0.1 L＝28.6 g，A项错误；配制一定物质的量浓度溶液的步骤：计算、称量或量取、溶解、移液、洗涤、定容等，用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管等，B项错误；定容时，需要向容量瓶中加入蒸馏水，所以配制时若容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对溶液浓度无影响，C项错误；定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，依据c＝可知溶液浓度偏高，D项正确。

3．(2021·莆田模拟)实验室配制0.100 0 mol·L－1的H2SO4溶液，下列图示操作不需要的是(　　)

解析：选A　实验室配制0.100 0 mol·L－1的H2SO4溶液时要使用浓硫酸，浓硫酸是液态物质，应用量筒量取浓硫酸，不需要托盘天平称量其质量，A符合题意；将稀释后的硫酸冷却至室温后用玻璃棒引流转移到容量瓶中，且玻璃棒下端在容量瓶刻度线以下，B不符合题意；在烧杯中稀释浓硫酸，为使溶质拆分溶解，使热量迅速扩散，要用玻璃棒不断搅拌，C不符合题意；量取浓硫酸时需用到量筒和胶头滴管，D不符合题意。

4．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。

5．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(　　)

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。

6．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，可以用冷却结晶的方法提纯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，可以用冷却结晶的方法提纯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。

7．某实验需要用到480 mL 0.1 mol·L－1FeSO4溶液。下列说法正确的是(　　)

A．选择480 mL容量瓶和100 mL量筒

B．用Na2O2可检验样品是否变质

C．转移溶液时，玻璃棒紧靠在容量瓶刻度线下方

D．若定容时仰视刻度线，所配制溶液浓度偏大

解析：选C　配制480 mL 0.1 mol·L－1的FeSO4溶液时，实验室没有480 mL容量瓶，应选择500 mL容量瓶，A项错误；Na2O2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，因此不能用Na2O2检验样品是否变质，B项错误；转移溶液时应使用玻璃棒引流，且玻璃棒末端应靠在容量瓶刻度线下方，C项正确；定容时仰视刻度线，配制的溶液体积偏大，则配制的溶液浓度偏小，D项错误。

8．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。

9．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。

10．(2021·沧州模拟)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． mol·L－1

B． mol·L－1

C． mol·L－1

D． mol·L－1

解析：选C　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，那么Mg2＋就有 mol，硫酸镁也就是 mol。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，那么硫酸根离子有b mol。所以硫酸钾有b－ mol，钾离子就有2mol＝(2b－a)mol。其浓度就是 mol·L－1，即 mol·L－1，C项符合题意。

11．(2021·福州模拟)绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂。工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。

(1)98% 1.84 g·cm－3的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4 g·cm－3，50%的硫酸物质的量浓度为________(保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为________(填“>”“<”或“＝”)40%。

(2)将111.2 g绿矾(FeSO4·7H2O，式量为278)在高温下加热，充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体，则生成Fe2O3的质量为________ g；SO2为________ mol。实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，式量为392]。

(3)将4.88 g铁屑(含Fe2O3)与25 mL 3 mol·L－1 H2SO4充分反应后，得到FeSO4和H2SO4的混合溶液，稀释溶液至100 mL，测得其pH＝1。铁屑中Fe2O3的质量分数是________(保留两位小数)。

(4)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体，待晶体完全溶解后蒸发掉部分水，冷却至t ℃，析出莫尔盐晶体12.360 g，剩余溶液的质量为82.560 g。t ℃时，计算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为________(保留两位小数)。

解析：(1)密度为1.4 g·cm－3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度为c＝＝ mol·L－1≈7.14 mol·L－1；假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同，则混合后硫酸的质量分数为40%，由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸，所以混合后溶液中硫酸的质量偏大，硫酸的质量分数大于40%。(2)n(FeSO4·7H2O)＝＝0.4 mol，由2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋7H2O可知，生成Fe2O3的质量为0.4 mol××160 g·mol－1＝32 g，SO2的物质的量为0.4 mol×＝0.2 mol。(3)根据题意知，稀释溶液至100 mL，测得其pH＝1，溶液中剩余酸的物质的量为n(H2SO4)＝0.1 mol·L－1××0.1 L＝0.005 mol，则参加反应的n(H2SO4)＝0.025 L×3 mol·L－1－0.005 mol＝0.07 mol。设铁的物质的量是m，氧化铁的质量是n，发生反应的化学方程式为Fe＋Fe2O3＋3H2SO4===3FeSO4＋3H2O，Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，则根据固体的质量和硫酸的物质的量可知，56m＋160n＝4.88，m－n＋3n＝0.07，解得n＝0.02 mol，m＝0.03 mol，所以铁屑中Fe2O3的质量分数是×100%≈65.57%。(4)根据以上分析结合原子守恒知，n(FeSO4)＝n(Fe)＋2n(Fe2O3)＝(0.03＋0.04)mol＝0.07 mol，根据莫尔盐的化学式知，n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]＝n(FeSO4)＝0.07 mol，溶液中莫尔盐的质量为0.07 mol×392 g·mol－1－12.360 g＝15.08 g，设莫尔盐的溶解度为x，则＝，解得x≈22.35 g。

答案：(1)7.14 mol·L－1　>　(2)32　0.2

(3)65.57%　(4)22.35 g

12．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)用酸性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，其浓度为＝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

13．(2021·天水模拟)某实验需要100 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液，现通过如下操作配制：①把称量好的固体Na2CO3放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解。为加快溶解可以使用________(填仪器名称)搅拌；②把①所得溶液冷却到室温后，小心转入________(填仪器名称)；③继续加蒸馏水至液面距刻度线1～2 cm处，改用________(填仪器名称)小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切；④用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2～3次，每次洗涤的溶液都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀；⑤将容量瓶塞紧，充分摇匀。

(1)操作步骤正确的顺序是________(填序号)。

(2)若没有操作④，则所配溶液的浓度会________(填“偏高”或“偏低”)。

(3)若所配溶液的密度为1.06 g·mL－1，则该溶液的质量分数为________。

(4)若取出20 mL配好的Na2CO3溶液，加蒸馏水稀释成c(Na＋)＝0.01 mol·L－1的溶液，则稀释后溶液的体积为________ mL。

(5)在配制100 mL 0.1 mol·L－1的Na2CO3溶液时，下列操作中的________会导致溶液浓度偏低(请用序号填写)。

a．将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外

b．定容时俯视刻度线

c．定容时仰视刻度线

d．干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液

解析：加快溶解的正确操作是用玻璃棒搅拌；配制100 mL溶液时就需要用100 mL容量瓶；定容时需要用胶头滴管。(1)根据配制的原理及实验要求可知，正确的操作顺序是①②④③⑤。(2)若没有操作④，部分溶质损失，则所配溶液的浓度会偏低。(3)根据c＝可知，该溶液的质量分数为×100%＝1%。(4)稀释前钠离子的浓度是0.2 mol·L－1，而稀释后钠离子的浓度是0.01 mol·L－1，所以稀释后溶液的体积是＝400 mL。(5)根据c＝可知，将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，则溶质减少，浓度偏小；定容时俯视刻度线，则溶液的体积减小，所以浓度偏高；反之定容时仰视刻度线，浓度偏低；干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液，不会影响实验结果，答案选a、c。

答案：玻璃棒　100 mL容量瓶　胶头滴管　(1)①②④③⑤　(2)偏低　(3)1%　(4)400　(5)ac