【23版一轮练习系列】(二)　物质的量在化学实验中的应用

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23一轮练测—01老高考化学(二)　物质的量在化学实验中的应用 一、选择题(本题包括6个小题，每小题只有一个选项符合题意)1．下列所配溶液浓度为1 mol·L－1的是(　　)A．将31 g Na2O溶于1 L水中B．常温下，将22.4 L HCl溶于水中，配成1 L溶液C．将100 mL 5 mol·L－1的KNO3溶液加水稀释至500 mLD．将10 mL 10 mol·L－1的H2SO4溶液与90 mL水混合【详解】C　根据钠原子守恒可知n(NaOH)＝2n(Na2O)＝2×＝1 mol，但水的体积不等于溶液的体积，所以无法计算溶液浓度，选项A错误；不是标准状况下，气体的物质的量不是1 mol，选项B错误；稀释前后溶质的物质的量不变，即c(浓)V(浓)＝c(稀)V(稀)，则0.1 L×5 mol·L－1＝c(稀)×0.5 L，解得c(稀)＝1 mol·L－1，选项C正确；将10 mL 10 mol·L－1的H2SO4溶液与90 mL水混合，溶液的体积小于100 mL，无法计算，选项D错误。2．(2022·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(　　)【详解】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，为使溶质充分溶解，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。3．(2021·资阳模拟)某溶液在稀释过程中溶质物质的量浓度随溶液体积的变化如图所示，则图中a等于(　　)A．2    B．3C．4    D．5【详解】C　根据稀释定律，稀释前后的物质的量不变，则：1 L×2 mol·L－1＝a L×0.5 mol·L－1，解得：a＝4，故C正确。4．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A480 mL硫酸铜：7.68 g加入500 mL水B480 mL胆矾：12.0 g配成500 mL溶液C500 mL硫酸铜：8.0 g加入500 mL水D500 mL胆矾：12.5 g配成500 mL溶液 【详解】D　实验室里需要配制480 mL 0.10 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。5．(2022·广安模拟)把1.0 mol·L－1 CuSO4溶液、1.5 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液和2.0 mol·L－1 H2SO4三种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前三种溶液的体积之和)，向溶液中加入足量铁粉，经足够长的时间后，铁粉有剩余。此时溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(　　)A．2.0 mol·L－1    B．2.5 mol·L－1C．3.0 mol·L－1    D．7.5 mol·L－1【详解】B　加入足量铁粉反应后，铁粉有剩余，则溶液中的溶质是硫酸亚铁，亚铁离子的物质的量等于硫酸根离子的物质的量，则Fe2＋的物质的量浓度为＝2.5 mol·L－1。6．(2021·广元模拟)将NaCl、MgCl2、CuCl2的混合物溶于水，配制成200 mL溶液，其中部分离子的浓度如图所示，下列有关说法正确的是(　　)A．溶液中Na＋的物质的量为1.0 molB．混合物中MgCl2的质量为0.95 gC．溶液中CuCl2的物质的量浓度为1.5 mol·L－1D．NaCl、MgCl2、CuCl2物质的量之比为2∶1∶1【详解】D　由图可知，c(Na＋)＝1 mol·L－1，而溶液体积为200 mL，故n(Na＋)＝0.2 L×1 mol·L－1＝0.2 mol，故A错误；c(MgCl2)＝c(Mg2＋)＝0.5 mol·L－1，则n(MgCl2)＝0.2 L×0.5 mol·L－1＝0.1 mol，故m(MgCl2)＝0.1 mol×95 g·mol－1＝9.5 g，故B错误；根据电荷守恒：c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＋2c(Cu2＋)＝c(Cl－)，则1 mol·L－1＋2×0.5 mol·L－1＋2c(Cu2＋)＝3 mol·L－1，解得c(Cu2＋)＝0.5 mol·L－1，故溶液中c(CuCl2)＝c(Cu2＋)＝0.5 mol·L－1，故C错误；n(NaCl)＝n(Na＋)＝0.2 mol，n(MgCl2)＝0.1 mol，n(CuCl2)＝0.2 L×0.5 mol·L－1＝0.1 mol，故NaCl、MgCl2、CuCl2物质的量之比为0.2 mol∶0.1 mol∶0.1 mol＝2∶1∶1，故D正确。二、非选择题(本题包括3个小题)7．在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水中，所得盐酸的密度为1.18 g·cm－3。试计算：(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。(2)取这种盐酸100 mL，稀释至1.18 L，所得稀盐酸的物质的量浓度是________。(3)在40.0 mL 0.065 mol·L－1的Na2CO3溶液中，逐滴加入上述稀释后的稀盐酸，边加边振荡。若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不超过________mL。(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50 mL 2 mol·L－1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到________g固体。【详解】(1)n(HCl)＝＝10 mol，m(HCl)＝10 mol×36.5 g·mol－1＝365 g，盐酸的质量分数w＝×100%＝36.5%，c(HCl)＝＝＝11.8 mol·L－1。(2)由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知，c(稀)＝11.8 mol·L－1×＝1 mol·L－1。(3)n(Na2CO3)＝0.040 L×0.065 mol·L－1＝0.002 6 mol，设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL，则n(HCl)＝1 mol·L－1×0.001x L＝0.001x mol，根据反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl得0.002 6＝0.001x，x＝2.6。(4)经过反应，蒸发中和后的溶液，最后所得固体为NaCl，根据氯原子守恒：n(NaCl)＝n(HCl)＝0.050 L×2 mol·L－1＝0.1 mol，m(NaCl)＝0.1 mol×58.5 g·mol－1＝5.85 g。【答案】(1)36.5%　 11.8 mol·L－1　(2)1 mol·L－1　 (3)2.6　 (4)5.858．(2022·南充模拟)在疫情防控中，常使用次氯酸钠溶液对环境消毒。已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示。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】12%【密度】1.043 g·cm－3(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为________。(2)小明某次实验需要NaClO溶液95 mL，配制该浓度的“84消毒液”时，小明需用托盘天平称量该固体的质量为________g。(3)以下有关配制该溶液的说法正确的是________(填字母)。A．定容时的操作如图①所示B．溶解NaClO固体不能用如图②所示的操作C．定容操作可以用图③表示D．定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线(4)下列情况会导致所配制的“84消毒液”的物质的量浓度偏高的是________(填字母)。A．容量瓶用蒸馏水洗后未干燥B．配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒C．定容时俯视刻度线D．称量NaClO固体时所用的砝码生锈了(5)小明上网查询发现“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，其原因是___________________________________________________(用离子方程式表示)。【详解】(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为＝1.68 mol·L－1；(2)需要NaClO溶液95 mL，配制该浓度的“84消毒液”时，应选择100 mL容量瓶，需要次氯酸钠的质量为1.68 mol·L－1×0.1 L×74.5 g·mol－1≈12.5 g；(3)定容时视线与刻度线相平，图示操作错误，故A不选；容量瓶不能用于溶解固体，应在烧杯中溶解，故B选；定容操作最后应用胶头滴管逐滴滴加，图示操作错误，故C不选；定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线1～2 cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线，故D选；(4)容量瓶用蒸馏水洗后未干燥，溶液浓度无影响，故A不选；配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒，导致部分溶质损耗，溶液浓度偏低，故B不选；定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故C选；称量NaClO 固体时所用的砝码生锈了，导致称取溶质的物质的量偏大，溶液浓度偏高，故D选；(5)依据强酸制备弱酸规律可知次氯酸钠与稀硫酸反应生成次氯酸和硫酸钠，离子方程式：ClO－＋H＋===HClO。【答案】(1)1.68 mol·L－1　(2)12.5　(3)BD　(4)CD　(5)ClO－＋H＋===HClO9．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。【详解】Ⅰ.(1)由图示可知操作⑤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，草酸与酸性KMnO4溶液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