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2022届高考化学(人教版)一轮总复习练习:第2讲 溶液配制和溶解度曲线 Word版含解析
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这是一份2022届高考化学(人教版)一轮总复习练习:第2讲 溶液配制和溶解度曲线 Word版含解析,共9页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
第2讲 溶液配制和溶解度曲线
A组 基础必做题(40分)
一、选择题(本题包括4小题,每题4分,共16分)
1.(2021·山东日照校际联考)下列各实验中所选用的实验仪器不能都用到的是( D )
A.除去Na2CO3溶液中的CaCO3,选用③、④和⑥
B.NaCl溶液的蒸发结晶,选用①、⑥和⑦
C.配制100 mL 0.1 m·L-1的NaOH溶液,选用③、⑤、⑥和⑨
D.将海带灼烧灰化,选用①、⑦和⑧
[解析] A项,除去Na2CO3溶液中的CaCO3,采用过滤的方法,选用③、④和⑥,正确;B项,NaCl溶液的蒸发结晶,用酒精灯加热蒸发皿,并用玻璃棒搅拌,选用①、⑥和⑦,正确;C项,配制100 mL 0.1 ml·L-1的NaOH溶液,溶解选用③、⑥,移液选用⑤、⑥,定容选用⑨,正确;D项,将海带灼烧灰化,选用酒精灯加热、泥三角固定、坩埚中灼烧,选用①、⑧和坩埚,错误。
2.(2021·广西高三检测)20 ℃时,饱和NaCl溶液的密度为ρ g·cm-3,物质的量浓度为c ml·L-1,则下列说法中错误的是( D )
A.温度低于20 ℃时,饱和NaCl溶液的浓度小于c ml·L-1
B.20 ℃时,饱和NaCl溶液的质量分数为eq \f(58.5×c,ρ×1 000)×100%
C.20 ℃时,密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液
D.20 ℃时,饱和NaCl溶液的溶解度S=eq \f(5 850c,ρ-58.5) g
[解析] A项,低于20 ℃,会析出少量NaCl,所以饱和NaCl溶液的浓度小于c ml·L-1,正确;B项,溶质的质量分数与物质的量浓度的关系为c=eq \f(1 000ρ液ω,M质),可知NaCl溶液的质量分数为eq \f(58.5×c,ρ×1 000)×100%,正确;C项,NaCl溶液越浓,密度越大,所以密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液为不饱和溶液,正确;D项,eq \f(S,100+S)=eq \f(58.5c,1 000ρ),S=eq \f(5 850c,1 000ρ-58.5c) g,错误。
3.(2021·湖北武汉三中调研)用98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制100 mL 1 ml·L-1的稀硫酸。现给出下列仪器(配制过程中可能用到):①100 mL量筒 ②10 mL量筒 ③50 mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒,按使用仪器的先后顺序排列正确的是( D )
A.④③⑦⑤⑥ B.②⑤⑦⑥
C.①③⑤⑥⑦ D.②⑥③⑦⑤⑥
[解析] 98%的浓硫酸的物质的量浓度c=eq \f(1 000ρω,98)=eq \f(1 000×1.84×98%,98) ml·L-1=18.4 ml·L-1,配制1 ml·L-1的稀硫酸100 mL,需要浓硫酸的体积为V=eq \f(0.1 L×1 ml·L-1,18.4 ml·L-1)≈0.005 4 L=5.4 mL,应选择10 mL量筒。实验时用10 mL量筒量取5.4 mL浓硫酸,因配制一定物质的量浓度的溶液需要量取、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,所以正确顺序为②⑥③⑦⑤⑥,D项正确。
4.(2021·山东滨州高三检测)几种物质的溶解度曲线如图。则下列说法正确的( D )
A.氯化铵的溶解度最大
B.随着温度升高,硫酸钠的溶解度不断增大
C.40 ℃时硫酸钠饱和溶液溶质的质量分数为50%
D.把等质量40 ℃时饱和溶液降温到20 ℃,硫酸钠析出晶体最多
[解析] 40 ℃时氯化铵的溶解度并不是最大的,A错;随温度的升高,硫酸钠的溶解度先逐渐增大后减小,B错;40 ℃时硫酸钠饱和溶液溶质的质量分数为eq \f(50,150)×100%=33.3%,C错;从40 ℃时降温到20 ℃时,硫酸钠的溶解度变化最大,因此把等质量40 ℃时饱和溶液降温到20 ℃,硫酸钠析出晶体最多,D对。
二、非选择题(本题包括2小题,共24分)
5.(2021·湖北黄冈模拟)“84消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某“84消毒液”瓶体部分标签如图1所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
84消毒液
[有效成分] NaClO
[规格] 1 000 mL
[质量分数] 24%
[密度] 1.18 g·cm-3
(1)此“84消毒液”的物质的量浓度约为 3.8 ml·L-1。(计算结果保留一位小数)
(2)某同学量取100 mL此“84消毒液”,按说明要求稀释后用于消毒,则稀释后的溶液中c(Na+)= 0.038 ml·L-1。
(3)该同学阅读“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如图2所示的仪器中配制溶液需要使用的是 CDE (填仪器序号),还缺少的玻璃仪器是 玻璃棒和胶头滴管 。
②下列操作中,容量瓶不具备的功能是 bcde (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溶液
d.准确稀释某一浓度的溶液
e.用来加热溶解固体溶质
③请计算该同学配制此溶液需称取称量NaClO固体的质量为 141.6 g。
(4)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是 AC (填序号)。
A.定容时俯视刻度线
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷却至室温就转移定容
D.定容时水多用胶头滴管吸出
[解析] (1)c(NaClO)=eq \f(1 000ρω,M)=eq \f(1 000×1.18×24%,74.5)=3.8(ml·L-1)。
(2)稀释后c(NaClO)=eq \f(1,100)×3.8 ml·L-1=0.038 ml·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.038 ml·L-1。
(3)①由于实验室无480 mL容量瓶,故应选用500 mL容量瓶,根据配制一定物质的量浓度的溶液的步骤是称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀和装瓶可知所需的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管,故需要的是CDE,还需要的是玻璃棒、胶头滴管;②容量瓶只能用于配制一定体积准确浓度的标准溶液,故a不选;容量瓶不能贮存溶液,只能用于配制,配制完成后要尽快装瓶,故b选;容量瓶只有一条刻度线,故不能测量容量瓶规格以下的任意体积的溶液,故c选;容量瓶不能受热,而浓溶液的稀释容易放热,故不能用于准确稀释某一浓度的溶液,故d选;容量瓶不能受热,故不能用来加热溶解固体溶质,故e选。③质量分数为24%的消毒液的浓度为3.8 ml·L-1,由于实验室无480 mL容量瓶,故应选用500 mL容量瓶,而配制出500 mL溶液,故所需NaClO的质量m=cVM=3.8 ml·L-1×0.5 L×74.5 g·ml-1=141.6 g。
(4)定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,则浓度偏高,故A正确;转移前,容量瓶内有蒸馏水,对溶液浓度无影响,故B错误;未冷却至室温就转移定容,冷却后溶液体积偏小,则浓度偏高,故C正确;定容时水多用胶头滴管吸出,则吸出的不只是溶剂,还有溶质,故溶液浓度偏小,故D错误。
6.(2021·天津高三检测)298 K时,在20.0 mL 0.10 ml·L-1氨水中滴入0.10 ml·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。
(1)制备20.0 mL 0.10 ml·L-1的氨水,需向水中通入NH3的体积为 0.044 8 L(标准状况)。
(2)假设0.10 ml·L-1氨水的密度为0.95 g·cm-3,则该氨水的溶质质量分数约为 0.18% 。
(3)使氨水恰好完全反应需盐酸的体积为 20.0 mL。
(4)配制250 mL 0.10 ml·L-1的氨水,需5.0 ml·L-1的氨水 5.0 mL,配制时需要的仪器有 量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管 ,配制过程中俯视容量瓶刻度线定容,所配溶液浓度 偏大 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
[解析] (1)溶液中n(NH3)=0.10 ml·L-1×0.020 0 L=0.002 0 ml,标准状况下,V(NH3)=0.002 0 ml×22.4 L·ml-1=0.044 8 L。
(2)根据公式c=eq \f(1 000ρω,M),得ω=eq \f(cM,1 000ρ)=eq \f(0.10 ml·L-1×17 g·ml-1,1 000 cm3·L-1×0.95 g·cm-3)≈0.18%。
(3)要使氨水完全反应,则n(HCl)=n(NH3),盐酸体积为20.0 mL。
(4)根据稀释过程溶质的物质的量不变,则0.10 ml·L-1×0.25 L=5.0 ml·L-1×V,V=0.005 0 L=5.0 mL。定容时,俯视容量瓶刻度线,会使溶液的体积偏小,浓度偏大。
B组 能力提升题(60分)
一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)
1.(2021·湖北襄阳四中密卷考试)已知很多气体都可以用来做喷泉实验,若在同温同压下,两个等容积的烧瓶,一个收集满HCl和N2的混合气体,另一个收集满NO2,如图所示,喷泉实验停止以后,两个烧瓶内溶液的物质的量浓度(c)和溶质的质量分数(w)关系是(已知两烧瓶所得溶液密度几乎相等)( C )
A.c和w都不同 B.c和w都相同
C.c相同,w不同 D.w相同,c不同
[解析] 本题考查溶液的物质的量浓度和溶质质量分数的计算。设同温同压下,两个烧瓶内分别盛有x L HCl、y L NO2,假设该条件下气体摩尔体积为Vm L·ml-1,第一个烧瓶中只有HCl溶于水,n(HCl)=eq \f(x L,Vm L·ml-1)=eq \f(x,Vm) ml,溶液的体积为x L,所以c(HCl)=eq \f(1,Vm) ml·L-1;第二个烧瓶中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,n(HNO3)=eq \f(2,3)n(NO2)=eq \f(2,3)×eq \f(y,Vm) ml,溶液的体积等于eq \f(2,3)y L,所以c(HNO3)=eq \f(1,Vm) ml·L-1;由此可以看出两溶液的物质的量浓度相等,又由于溶液的物质的量浓度、密度、质量分数关系式为c=eq \f(1 000ρw,M),虽然溶液的c和ρ相同,但是溶质的M(摩尔质量)不同,所以w(质量分数)不同。综上所述,溶液的c相同,而w不同。
2.(2021·湖北宜昌部分示范高中联考)下列关于物质的量浓度表述正确的是( D )
A.0.3 ml·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SOeq \\al(2-,4)的总物质的量为0.9 ml
B.用1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 ml·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 ml·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SOeq \\al(2-,4)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 ml·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 ml·L-1
[解析] 本题考查物质的量浓度的计算。0.3 ml·L-1的Na2SO4溶液中Na+、SOeq \\al(2-,4)的物质的量浓度分别为0.6 ml·L-1、0.3 ml·L-1,由于缺少溶液的体积,故无法计算出离子的物质的量,故A错误;溶液的体积不等于溶剂的体积,所以1 L水吸收1 ml氨气时所得氨水的浓度不是1 ml·L-1;未告知气体所处状况,22.4 L氨气的物质的量无法确定,所以22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度未知,故B错误;在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中存在:c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SOeq \\al(2-,4)),该溶液中Na+和SOeq \\al(2-,4)的物质的量相等,即物质的量浓度相等,所以K+和Cl-的物质的量浓度一定不相同,故C错误;10 ℃时,0.35 ml·L-1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,溶液仍然是饱和溶液,溶质的物质的量浓度不变,仍为0.35 ml·L-1,故D正确。
3.(2021·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 ml·L-1、0.15 ml·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 ml·L-1 B.0.225 ml·L-1
C.0.30 ml·L-1 D.0.45 ml·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 ml/L×0.1 L+0.15 ml/L×0.1 L×2=0.06 ml,n(NOeq \\al(-,3))=0.3 ml/L×0.1 L=0.03 ml,2.56 g铜的物质的量为eq \f(2.56 g,64 g·ml-1)=0.04 ml;硝酸和铜反应的离子方程式如下:
3Cu + 8H+ + 2NOeq \\al(-,3)===3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8 2 3
0.04 ml 0.06 ml 0.03 ml
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 ml H+全部反应,所生成的Cu2+的物质的量为0.06 ml×3÷8=0.022 5 ml,所以溶液中c(Cu2+)=0.022 5 ml÷0.1 L=0.225 ml/L。
4.(2021·山东潍坊高三检测)40 ℃硝酸钾饱和溶液先升温至80 ℃,在恒温下蒸发部分溶剂至析出少量溶质,然后将溶液逐渐冷却至60 ℃。下列示意图中能正确表示整个过程中溶液浓度a%与时间t关系的是( A )
[解析] ①将40 ℃时硝酸钾的饱和溶液先升温至80 ℃,温度升高,硝酸钾的溶解度增大,溶质和溶剂的质量都没有发生变化,所以此过程中溶液的浓度不变;②在80 ℃且恒温下蒸发部分溶剂至析出少量溶质前,该过程中溶剂不断减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度会不断增大;③80 ℃的温度下,当析出晶体时达到饱和,之后的溶液为硝酸钾饱和溶液,所以硝酸钾溶液的浓度暂时不变;④最后将溶液由80 ℃逐渐冷却至60 ℃过程中,随着温度降低,硝酸钾的溶解度减小,此过程中会不断析出硝酸钾晶体,而溶剂的质量不变,则溶液的浓度逐渐减小;⑤温度降到60 ℃后,此时的溶液为硝酸钾饱和溶液,溶液的浓度不再变化,根据以上分析可知,满足以上变化的图像为A。
二、非选择题(本题包括2小题,共36分)
5.(2021·山西太原模拟)某化学小组需要480 mL 0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液。欲在实验室用固体烧碱配制。请回答下列问题:
(1)本实验需用托盘天平称量烧碱的质量为 2.0 g。
(2)配制过程中,不需要的仪器 bde (填写代号)。
a.烧杯 b.冷凝管 c.玻璃棒 d.1 000 mL容量瓶
e.漏斗 f.胶头滴管
(3)根据实验需要和(2)所列仪器判断,完成实验还缺少的仪器有药匙、 托盘天平 、 500 mL容量瓶 。
(4)请说出本实验中玻璃棒的作用 搅拌、引流 。
(5)将上图中的实验仪器A~F按实验过程先后次序排列 CBDFAE 。
(6)请用恰当的文字描述上图A操作的过程 用胶头滴管加水至凹液面与刻度线相切时停止加水 。
(7)若配制过程中,其他操作都准确,下列操作能引起浓度偏高的有 ②⑦ (填代号)。
①用来溶解NaOH的烧杯里面有少许水
②未等稀释后的NaOH溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将NaOH溶液转移到容量瓶时,不小心洒到了外面少许
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时,俯视标线
[解析] (1)配制0.1 ml·L-1的NaOH溶液480 mL,应选择500 mL容量瓶,需要氢氧化钠的质量为0.1 ml·L-1×0.5 L×40 g·ml-1=2.0 g;
(2)配制0.1 ml·L-1的NaOH溶液480 mL,所以需选用500 mL的容量瓶;称量需用药匙取NaOH,溶解需要用烧杯,玻璃棒搅拌,转移过程中用玻璃棒引流,最后用胶头滴管定容,故不需要的仪器是冷凝管、1 000 mL容量瓶和漏斗,答案选bde;
(3)根据以上分析可知还缺少托盘天平和500 mL容量瓶;
(4)在溶解时玻璃棒起搅拌作用,在转移时起引流作用;
(5)根据溶液的配制原理可知,用固体配制溶液的一般步骤为计算、称量、溶解转移、洗涤转移、定容摇匀,因此正确的操作顺序是CBDFAE;
(6)A是定容,操作为用胶头滴管加水至凹液面与刻度线相切时停止加水;
(7)①用来溶解NaOH的烧杯里面有少许水不影响所配溶液的浓度;②未降至室温时,立即将溶液转移至容量瓶定容,溶液热胀冷缩,恢复到室温后溶液体积小于500 mL,所配溶液浓度偏高;③将NaOH溶液转移到容量瓶时,不小心洒到了外面少许,溶质减少,浓度偏低;④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出,溶质减少,浓度偏低;⑤容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水,由于定容时还需要加入蒸馏水,所以不影响配制结果;⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线,溶液体积增加,浓度偏低;⑦定容时俯视刻度,导致溶液的体积偏小,根据c=eq \f(n,V)可知,配制的溶液浓度偏高,答案选②⑦。
6.(2021·湖北武汉模拟)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下图所示。回答下列问题:
(1)欲制备10.7 g NH4Cl,理论上需NaCl 11.7 g。
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 蒸发皿 、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 35 ℃(33~40 ℃都可以) 。
(4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 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 。
(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 重结晶 。
[解析] 根据氯元素守恒可列关系求m(NaCl)=10.7 g×58.5 g·ml-1÷53.5 g· ml-1=11.7 g。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。所以应大约在33~40 ℃。
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