課時梯級作業(yè) 二物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括12小題,每題6分,共72分)1.(2018大連模擬)下列關(guān)于物質(zhì)的量濃度表述正確的是()A.0.3 molL-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S的總物質(zhì)的量為0.9 molB.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和S的物質(zhì)的量相等,則K+和Cl-的物質(zhì)的量濃度一定相同C.當(dāng)1 L水吸收22.4 L氨氣時所得氨水的濃度不是1 molL-1,只有當(dāng)22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氨氣溶于水制得1 L氨水時,其濃度才是1 molL-1D.10 時,100 mL 0.35 molL-1的KCl飽和溶液蒸發(fā)掉5 g水,冷卻到10 時,其體積小于100 mL,它的物質(zhì)的量濃度大于0.35 molL-1【解析】選C。0.3 molL-1的Na2SO4溶液中Na+、S的物質(zhì)的量濃度為0.6 molL-1、0.3 molL-1,由于缺少溶液的體積,所以無法計算出離子的物質(zhì)的量,故A錯誤;在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中存在:c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(S),Na+和S的物質(zhì)的量相等,即物質(zhì)的量濃度相等,所以K+和Cl-的物質(zhì)的量濃度一定不相同,故B錯誤;溶液的體積不等于溶劑的體積,所以1 L水吸收22.4 L氨氣時所得氨水的濃度不是1 molL-1;標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氨氣的物質(zhì)的量為1 mol,溶于水制得1 L氨水時,其濃度一定等于1 molL-1,故C正確;10 時,0.35 molL-1的KCl飽和溶液100 mL蒸發(fā)掉5 g水,冷卻到10 時,溶液仍然是該溫度下的飽和溶液,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變,仍為0.35 molL-1,故D錯誤。【加固訓(xùn)練】下列有關(guān)0.1 molL-1 NaOH溶液的敘述正確的是()A.1 L該溶液中含有NaOH 40 gB.100 mL該溶液中含有Na+ 0.01 mol C.從1 L該溶液中取出100 mL,所取出的NaOH溶液的濃度為0.01 molL-1D.在1 L水中溶解4 g NaOH即可配制得0.1 molL-1 NaOH溶液【解析】選B。1 L該溶液中含有NaOH 的質(zhì)量是1 L0.1 molL-140 gmol-1=4 g,A錯誤;100 mL該溶液中含有Na+的物質(zhì)的量是0.1 L0.1 molL-1=0.01 mol,B正確;從1 L該溶液中取出100 mL,所取出的NaOH溶液的濃度仍然為0.1 molL-1,C錯誤;在1 L水中溶解4 g NaOH,所得的溶液體積不是1 L,不能配制0.1 molL-1NaOH溶液,D錯誤。2.在200 mL某硫酸鹽溶液中含有1.5NA個硫酸根離子(NA為阿伏加德羅常數(shù)),同時含有NA個金屬陽離子,則該硫酸鹽的物質(zhì)的量濃度為()A.1 molL-1B.2.5 molL-1C.5 molL-1D.2 molL-1【解析】選B。硫酸根離子和金屬陽離子的個數(shù)之比是32,據(jù)電荷守恒可知,金屬陽離子為+3價,設(shè)陽離子為M3+,則該鹽的化學(xué)式為M2(SO4)3,根據(jù)S守恒可知硫酸鹽為0.5 mol,所以該鹽的物質(zhì)的量濃度是=2.5 molL-1,故選B。3.下列說法正確的是()A.現(xiàn)需480 mL 0.1 molL-1硫酸銅溶液,則使用500 mL容量瓶配制溶液需要7.68 g硫酸銅固體B.配制1 molL-1 NaOH溶液100 mL,用托盤天平稱量4 g NaOH固體放入100 mL容量瓶中溶解C.制備Fe(OH)3膠體,可向沸水中滴加FeCl3飽和溶液并繼續(xù)煮沸至紅褐色D.使用量筒量取一定體積的濃硫酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸,將濃硫酸轉(zhuǎn)移至燒杯后需用蒸餾水洗滌量筒,并將洗滌液一并轉(zhuǎn)移至燒杯【解析】選C。實驗室沒有480 mL的容量瓶,選擇大于480 mL且相近規(guī)格的容量瓶,故應(yīng)選擇500 mL容量瓶,配制500 mL 0.1 molL-1硫酸銅溶液需要硫酸銅的質(zhì)量為0.5 L0.1 molL-1160 gmol-1=8.0 g,A錯誤;氫氧化鈉固體應(yīng)該在燒杯中溶解,冷卻后再轉(zhuǎn)移至容量瓶,B錯誤;制備Fe(OH)3膠體時,向沸水中滴加FeCl3飽和溶液并繼續(xù)煮沸至紅褐色即得到氫氧化鐵膠體,C正確;量筒是量出式儀器,量取的液體倒出的量就是所讀的量,不能洗滌,如果洗滌并將洗滌液一并轉(zhuǎn)移至燒杯,實際量取濃硫酸的體積偏大,所配溶液的濃度偏高,D錯誤?！净犹骄俊?1)現(xiàn)需480 mL 0.1 molL-1硫酸銅溶液,則使用容量瓶配制溶液需要CuSO45H2O固體的質(zhì)量是多少?提示:12.5 g。n(CuSO45H2O)=n(CuSO4)=0.5 L0.1 molL-1=0.05 mol,m(CuSO45H2O)=250 gmol-10.05 mol =12.5 g。(2)寫出制備Fe(OH)3膠體的離子方程式。提示:Fe3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。4.(2018大慶模擬)等質(zhì)量的CuO和MgO粉末分別在相同體積的硝酸中完全溶解,得到Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的濃度分別為a molL-1和b molL-1,則a與b的關(guān)系為()A.a=bB.a=2bC.2a=bD.a=5b【解析】選C。=。所以2a=b。5.有硫酸鎂溶液500 mL,它的密度是1.20 gcm-3,其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.8%,則有關(guān)該溶液的說法不正確的是()A.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是24.0%B.溶液的物質(zhì)的量濃度是2.4 molL-1 C.溶質(zhì)和溶劑的物質(zhì)的量之比是140D.硫酸根離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是19.2%【解析】選C。由Mg2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)知MgSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%=24.0%,其濃度為c=2.4 molL-1,溶質(zhì)與溶劑的物質(zhì)的量之比為121,S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%=19.2%。6.(2018上饒模擬)同溫同壓下,三個容積相同的燒瓶內(nèi)分別充滿了干燥的NH3、HCl、NO2氣體,然后分別用水作噴泉實驗,假設(shè)燒瓶內(nèi)的溶質(zhì)不散逸,則三種溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A.無法比較B.223C.33 2D.111【解析】選D。在容積相同的三個燒瓶內(nèi),分別充滿干燥的NH3、HCl與NO2氣體,所以V(NH3)V(HCl)V(NO2)=111,相同條件下,體積之比等于物質(zhì)的量之比,所以n(NH3)n(HCl)n(NO2)=111,令n(NH3)=n mol、n(HCl)=n mol、n(NO2)=n mol,各自體積為V(NH3)=V(HCl)=V(NO2)=V L,對于氨氣和HCl,溶液體積等于氣體體積,所以c(NH3)=c(HCl)= molL-1;對于二氧化氮,與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO,根據(jù)反應(yīng)方程式可知溶液體積為V,生成的硝酸的物質(zhì)的量為二氧化氮物質(zhì)的量的,所以c(HNO3)= molL-1,所以c(NH3)c(HCl)c(HNO3)=111,故選D。7.現(xiàn)有含K2SO4、NaNO3和Na2SO4三種溶質(zhì)的混合溶液100 mL,其中Na+的物質(zhì)的量濃度為1.0 molL-1,N的物質(zhì)的量濃度為0.8 molL-1,S的物質(zhì)的量濃度為0.7 molL-1,該溶液中K+的物質(zhì)的量是()A.0.12 molB.0.15 molC.1.2 molD.1.5 mol 【解析】選A。任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(K+)=c(N)+2c(S),則1.0 molL-1+c(K+)=0.8 molL-1+20.7 molL-1,c(K+)=1.2 molL-1,因此K+的物質(zhì)的量=1.2 molL-10.1 L=0.12 mol,故選A。8.在t 時,將a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假設(shè)該溶液的密度為 gcm-3,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,其中含有N的物質(zhì)的量是b mol,下列敘述正確的是 ()A.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=100%B.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c=molL-1C.溶液中c(OH-)=molL-1+c(H+)D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5w【解析】選C。溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=100%,A項錯誤;氨水中的溶質(zhì)是NH3,而不是NH3H2O,將w=100%代入公式c=,化簡可得c= molL-1,B項錯誤;氨水中含有的陽離子為H+和N,含有的陰離子只有OH-,根據(jù)電荷守恒可知C項正確;由于氨水的密度小于水的密度,與水等體積混合所得稀氨水的質(zhì)量大于原氨水質(zhì)量的2倍,故其質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5w,D項錯誤?！炯庸逃?xùn)練】36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似為1 gmL-1),所得溶液的密度為 gmL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,物質(zhì)的量濃度為c,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則下列敘述中不正確的是()A.所得溶液的體積為 mLB.所得溶液中含有NA個HCl分子C.所得溶液的溶解度S= gD.所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=【解析】選B。根據(jù)V=可知A正確;鹽酸中不存在HCl分子,HCl完全電離成Cl-、H+,B錯誤;根據(jù)w=可知S=,C正確;根據(jù)公式c=,則w=,D正確。9.室溫下,分別向四份等體積足量的飽和NaOH 溶液中加入等物質(zhì)的量的Na、Na2O、Na2O2、NaOH固體,充分反應(yīng)后恢復(fù)到室溫,下列關(guān)于反應(yīng)后溶液的說法中正確的是()A.溶液的質(zhì)量仍然相等B.溶質(zhì)的質(zhì)量仍然相等C.未溶解的NaOH固體質(zhì)量相等D.溶液的密度仍然相等【解析】選D。等體積足量的飽和NaOH 溶液中加入等物質(zhì)的量的Na、Na2O、Na2O2、NaOH固體,根據(jù)2Na+2H2O2NaOH+H2,Na2O+H2O2NaOH,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,可知等物質(zhì)的量的Na、Na2O、Na2O2消耗的水一樣多,則恢復(fù)到原溫度析出NaOH的質(zhì)量相等,原溶液為飽和溶液,則反應(yīng)生成的NaOH固體未溶解,剩余溶液為飽和溶液,則三者反應(yīng)后溶液質(zhì)量相等、溶質(zhì)質(zhì)量相等、溶劑質(zhì)量相等、溶液密度不變,而NaOH與H2O不反應(yīng)且不溶解,則溶液質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量、溶劑質(zhì)量比前三者大,未溶解的NaOH質(zhì)量:Na2O與Na2O2相等,加入Na的略小,加入NaOH的最小。相同溫度下飽和溶液的密度相等。10.經(jīng)檢驗?zāi)车厮嵊瓿琀+外c(OH-)可忽視還有Na+、Cl-、N、S其濃度依次為c(Na+)=2.310-5 molL-1,c(Cl-)=3.510-5 molL-1,c(N)=2.310-5 molL-1,c(S)=1.0510-5 molL-1,則該地酸雨的pH為 ()A.3B.4C.5D.6【解析】選C。根據(jù)電荷守恒計算出c(H+)=2c(S)+c(Cl-)-c(Na+)-c(N)=1.010-5 molL-1,則pH=5?！痉椒c撥】溶液中離子濃度關(guān)系的計算,運用電荷守恒進(jìn)行計算?？苫嗊\算,提高正確率。11.(2018荊州模擬)常溫下,向0.25 molL-1的硫酸溶液中逐滴加入物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鋇溶液,生成沉淀的量與加入氫氧化鋇溶液的體積關(guān)系如圖所示,a、b、c、d分別表示實驗不同時刻的溶液,下列有關(guān)說法中正確的是()A.硫酸溶液的體積為25 mLB.b時刻溶液中S的濃度約為0.125 molL-1C.d時刻溶液的pH為12D.溶液的導(dǎo)電能力:c<d<b<a【解析】選D。硫酸和氫氧化鋇發(fā)生中和反應(yīng):H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O,隨著氫氧化鋇溶液的加入,溶液中氫離子的濃度逐漸降低,溶液的pH逐漸增大,當(dāng)達(dá)到c點時,硫酸和氫氧化鋇恰好反應(yīng)生成硫酸鋇和水,由于c(H2SO4)=c(BaSO4),所以硫酸溶液的體積為20 mL,故A錯誤;b時刻硫酸根離子物質(zhì)的量濃度為0.083 molL-1,故B錯誤;d溶液呈堿性,c(OH-)=0.1 molL-1,c(H+)=10-13 molL-1,pH=13,故C錯誤;導(dǎo)電能力與溶液中自由移動離子的濃度有關(guān),離子濃度越大,導(dǎo)電能力越強,隨著氫氧化鋇溶液的加入,溶液中硫酸根離子和氫離子逐漸減少,當(dāng)達(dá)到c點時,硫酸和氫氧化鋇恰好反應(yīng)生成硫酸鋇和水,溶液的導(dǎo)電性最小,繼續(xù)滴加氫氧化鋇溶液時,氫氧化鋇是可溶性的強電解質(zhì),溶液中自由移動的離子濃度增大,導(dǎo)電性逐漸增強,所以導(dǎo)電能力是先減小后增大,但d中離子濃度小于b,所以導(dǎo)電能力大小順序是a>b>d>c,故D正確。12.(能力挑戰(zhàn)題)有9.7 g Cu和Zn的合金與足量的稀硝酸反應(yīng),還原產(chǎn)物只有NO氣體,其體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24 L。將溶液稀釋為1 L,測得溶液的pH=1,此時溶液中N的濃度為 ()A.0.3 molL-1B.0.4 molL-1C.0.5 molL-1D.0.6 molL-1 【解析】選B。NO氣體是Cu和Zn的合金還原HNO3得到的,在這個過程中,金屬失去的電子跟HNO3得到電子數(shù)相等,生成0.1 mol 的NO氣體得到0.3 mol 的電子,在這個過程中金屬失去0.3 mol 的電子,又由于Cu和Zn都是二價金屬,所以跟Cu2+和Zn2+結(jié)合的N的物質(zhì)的量也為0.3 mol 。再加上溶液中剩余的0.1 mol 的硝酸,總共是0.4 mol N,又因為溶液的體積為1 L,所以選B。二、非選擇題(本題包括2小題,共28分)13.(14分)實驗室需要配制0.50 molL-1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步驟填上適當(dāng)?shù)奈淖?以使整個操作完整。(1)選擇儀器。完成本實驗所必需的儀器有:托盤天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、玻璃棒、_、_以及等質(zhì)量的幾片濾紙。(2)計算。配制該溶液需稱取NaCl晶體的質(zhì)量為_g。(3)稱量。天平調(diào)平之后,應(yīng)將天平的游碼調(diào)至某個位置,請在下圖中用一根豎線標(biāo)出游碼左邊緣所處的位置:稱量過程中NaCl晶體應(yīng)放于天平的_(填“左盤”或“右盤”)。稱量完畢,把藥品倒入燒杯中。(4)溶解、冷卻,該步實驗中需要使用玻璃棒,目的是 _。(5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時應(yīng)使用_ _引流,洗滌燒杯23次是為了_。(6)定容,搖勻。定容操作為_?！窘馕觥颗渲?80 mL 0.50 molL-1的NaCl溶液,必須用500 mL容量瓶。m(NaCl)=0.50 molL-10.5 L58.5 g mol-114.6 g。答案:(1)500 mL容量瓶膠頭滴管(2)14.6(3)左盤(4)攪拌,加速溶解(5)玻璃棒保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中(6)向容量瓶中加入蒸餾水至距刻度線12 cm時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液體的凹液面最低處和刻度線相切14.(14分)(能力挑戰(zhàn)題)在稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中,加入銅粉。(1)若將50 mL 4 molL-1稀硝酸和200 mL 0.5 molL-1稀硫酸混合后,加入19.2 g銅粉,微熱,充分反應(yīng)。若忽略溶液體積變化,溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度為_ molL-1。若使銅粉全部溶解,還需加入0.5 molL-1 H2SO4_mL。(2)若c(S)+c(N)=a molL-1。取200 mL該混合酸,則能溶解銅的最大物質(zhì)的量為_ mol (用含a的式子表示)?！窘馕觥?1)50 mL 4 molL-1稀硝酸和200 mL 0.5 molL-1稀硫酸混合后,溶液中n(N)=5010-3L4 molL-1 =0.2 mol,n(S)=20010-3L0.5 molL-1 =0.1 mol,n(H+)=0.2 mol +0.1 mol2=0.4 mol,加入19.2 g銅粉的物質(zhì)的量為0.3 mol,微熱,發(fā)生的反應(yīng)為3Cu+2N+8H+3Cu2+2NO+4H2O。因為n(Cu)n(N)n(H+)=0.30.20.4=324,不等于化學(xué)計量數(shù)之比328,可以判斷銅和硝酸根都過量,應(yīng)按n(H+)計算,所以:c(Cu2+)=0.6 molL-1。若使銅粉全部溶解,由上面數(shù)據(jù)分析可知,還需要加入H+0.4 mol,所以還需加入0.5 molL-1 H2SO4 ,=0.4 L=400 mL。(2)若c(S)+c(N)=a molL-1。取200 mL該混合酸,n(S)+n(N)=0.2a mol,n(H+)=2n(S)+n(N),由反應(yīng)的離子方程式可知,當(dāng)n(H+)n(N)=82=41時,溶解的銅最多,聯(lián)立上面三個式子可求出n(N)=0.08a mol,所以能溶解銅的最大物質(zhì)的量為0.08a mol =0.12a mol 。答案:(1)0.6400(2)0.12a