苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 溶液组成的定量研究第2课时课时练习

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【基础达标】
一、选择题(本题包括4小题，每小题5分，共20分)
1．(2021·福州高一检测)实验室利用反应2KClO3 eq \(=====,\s\up7(△)) 2KCl＋3O2↑制取氧气，今24.5 g KClO3参加反应，则得到标准状况下的氧气的体积是( )
A．2.24 L B．4.48 L
C．44.8 L D．6.72 L
【解析】选D。24.5 g KClO3的物质的量是
eq \f(24.5 g,122.5 g·ml－1) ＝0.2 ml，
2KClO3 eq \(=====,\s\up7(△)) 2KCl＋3O2↑
2 ml 3 ml
0.2 ml n(O2)
2 ml∶0.2 ml＝3 ml∶n(O2)，则n(O2)＝0.3 ml，故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 ml×22.4 L·ml－1＝6.72 L。
2．0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是( )
A．0.10 ml·L－1 B．0.20 ml·L－1
C．0.50 ml·L－1 D．1.00 ml·L－1
【解析】选D。CaO ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O
56 g 2 ml
0.56 g c(HCl)×20×10－3 L
则： eq \f(56 g,0.56 g) ＝ eq \f(2 ml,c（HCl）×20×10－3 L)
解得c(HCl)＝1.00 ml·L－1。
3．(2021·莆田高一检测)有3.92 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入足量的澄清石灰水中得到7.0 g固体沉淀，这种铁的氧化物为( )
A．Fe3O4 B．FeO
C．Fe2O3 D．Fe5O7
【解析】选D。由题意知，生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中得到7.0 g沉淀，则n(CaCO3)＝ eq \f(7.0 g,100 g·ml－1) ＝0.07 ml，由CO～CO2可知，铁的氧化物中的n(O)＝0.07 ml，n(Fe)＝ eq \f(3.92 g－0.07 ml×16 g·ml－1,56 g·ml－1) ＝0.05 ml，
n(Fe)∶n(O)＝0.05 ml∶0.07 ml＝5∶7，则铁的氧化物为Fe5O7。
4．(2021·扬州高一检测)对晶体MgCl2·xH2O进行如下实验探究，确定其组成：
步骤1：充分灼烧2.03 g该晶体，得到混合气体甲和0.40 g固体乙(含有两种元素的纯净物)。
步骤2：将混合气体甲通过浓硫酸，气体的质量减少0.90 g。
步骤3：将剩余气体溶于水中配成100 mL溶液丙。取10 mL溶液丙与含0.002 ml的NaOH溶液恰好完全反应。
下列有关说法正确的是( )
A．混合气体甲中两气体的物质的量之比是1∶5 B．固体乙的成分是MgO
C．溶液丙中c(H＋)为0.02 ml·L－1 D．x＝5
【解析】选B。混合气体甲被浓硫酸吸收的气体应为水，n(H2O)＝ eq \f(0.90 g,18 g·ml－1) ＝0.05 ml，由步骤3知，另一种气体为HCl，n(HCl)＝0.02 ml。固体乙中一定含有Mg元素，晶体化学式为MgCl2·xH2O，氢元素一部分形成水，一部分形成HCl，多余的氧原子一定与Mg结合，则固体乙为MgO。 A项，n(HCl)∶n(H2O) ＝0.02 ml∶0.05 ml＝2∶5，错误；B项，由元素守恒知，乙为MgO，正确；C项，c(H＋) ＝ eq \f(0.02 ml,0.1 L) ＝0.2 ml·L－1，错误；D项，由Cl守恒知，n(MgCl2·x H2O)＝0.01 ml，部分分解出来的水为n(H2O)＝0.05 ml，还有少量的氧元素与Mg结合，所以x不等于5，错误。
二、非选择题(本题包括1小题，共10分)
5．把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 ml·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 ml·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
【解析】(1)消耗HCl的物质的量为0.2 L×5 ml·L－1－0.2 L×4.6 ml·L－1＝
0.08 ml。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2 ml 6 ml
x 3x
Fe ＋ 2HCl===FeCl2 ＋ H2↑
1 ml 2 ml
y 2y
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(27 g·ml－1×x＋56 g·ml－1×y＝1.1 g,3x＋2y＝0.08 ml))
得x＝0.02 ml，y＝0.01 ml。
答案：(1)0.08 ml
(2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02 ml、0.01 ml。
【能力进阶】
一、选择题(本题包括2小题，每小题6分，共12分)
6．(2021·扬州高一检测)若3.6 g某金属与足量盐酸充分反应，放出3.36 L(标准状况)H2，则该金属是( )
A．Na B．Mg
C．Fe D．Zn
【解析】选B。要判断是哪种金属，求出它们的相对原子质量即可。求相对原子质量可以利用化学方程式计算，但还必须先设出该金属与盐酸反应时表现出来的化合价。设金属的相对原子质量为M(R)，与盐酸反应时的化合价为x，则有化学方程式：
2R＋2xHCl===2RClx＋xH2↑
2M(R) g 22.4x L
3.6 g 3.36 L
可得 eq \f(2M（R） g,3.6 g) ＝ eq \f(22.4x L,3.36 L) ，
所以M(R)＝12x。
讨论：若x＝1，则M(R)＝12，不符合题意；若x＝2，则M(R)＝24，符合题意，金属为Mg。
7．将一定质量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中，二者恰好完全反应，待充分反应后取出锌片，洗净后称量，发现锌片比原来减轻了0.5 g，则该CuSO4溶液的物质的量浓度为( )
A．0.5 ml·L－1 B．1 ml·L－1
C．1.5 ml·L－1 D．2 ml·L－1
【解析】选B。Zn与CuSO4溶液反应时，置换出来的Cu附着在锌片上。
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu Δm(固体质量减轻)
1 ml 1 g
n(Cu2＋) 0.5 g
eq \f(1 ml,n（Cu2＋）) ＝ eq \f(1 g,0.5 g) ，解得n(Cu2＋)＝0.5 ml，
所以c(CuSO4)＝ eq \f(0.5 ml,0.5 L) ＝1 ml·L－1。
二、非选择题(本题包括1小题，共8分)
8．(2021·南通高一检测)一种由CuO和KHC2O4溶液反应得到的蓝色结晶[KaCub(C2O4)c·dH2O]。为测定其组成，进行了如下实验：
步骤1 称取3.540 0 g该晶体，加入过量稀硫酸，待样品完全溶解后加入适量水，配制成100 mL溶液A。
步骤2 量取20.00 mL A溶液，滴加0.200 0 ml·L－1 KMnO4溶液至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液8.00 mL。
步骤3 另取20.00 mL A溶液，加入足量NaOH溶液，充分反应后，经过滤、洗涤、灼烧、称重，得到黑色固体粉末0.16 g。
已知：步骤②中发生反应：2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
(1)步骤①中配制溶液A时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______________________________________________________________。
(2)3.540 0 g该样品中含有n(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝________ml。
(3)3.540 0 g该样品中含有n(Cu2＋)＝________ml。
(4)通过计算确定该蓝色晶体的化学式(写出计算过程)。
【解析】(1)配制溶液需要用到容量瓶，定容时要用到胶头滴管。(2)由步骤2，根据2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ～5H2C2O4可以计算出n(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )。(3)步骤3得到的黑色固体为CuO，n(CuO)＝ eq \f(0.16 g,80 g·ml－1) ＝0.002 ml，要注意从100 mL中取出20 mL，故其量需要扩大5倍。(4)根据关系式2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ～5H2C2O4～5C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 进行计算，具体过程见答案。
答案：(1)100 mL 容量瓶、胶头滴管
(2)0.02 (3)0.01
(4)根据关系式2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ～5H2C2O4～5 C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
n(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝0.200 0 ml·L－1×8×10－3L× eq \f(5,2) ×5＝0.02 ml
n(Cu2＋)＝ eq \f(0.16 g×5,80 g·ml－1) ＝0.01 ml
根据电荷守恒：
n(K＋)＝2n(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )－2n(Cu2＋)＝0.02 ml
n(H2O)＝
eq \f(3.540 0 g－0.02 ml×39 g·ml－1－0.01 ml×64 g·ml－1－0.02 ml×88 g·ml－1,18 g·ml－1) ＝0.02 ml
n(K＋)∶n(Cu2＋)∶n(C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )∶n(H2O) ＝2∶1∶2∶2
化学式为K2Cu(C2O4)2·2H2O