2023版高考化学一轮总复习第一章从实验学化学第4讲物质的量在化学实验中的应用限时训练

PAGEPAGE6物质的量在化学实验中的应用[选题细目表]考查知识点根底题中档题较难题1.物质的量浓度及相关计算1、262.一定物质的量浓度溶液的配制3、4、58、9、10113.溶解度及溶解度曲线7一、选择题(此题包括7个小题，每题6分，共42分，每题仅有一个选项符合题意)1．(2022·太原模拟)以下表达正确的选项是()A．含1mol溶质的任何溶液，物质的量浓度一定相等B．配制1mol·L－1NaCl溶液1L，其方法是将58.5gNaCl溶于1L水中即可C．体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同D．1L0.5mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5mol·L－1解析：A选项未指明溶液的体积，故A选项错误。B选项中，虽然58.5gNaCl恰好是1mol，但用的是1L水，而不是最后形成1LNaCl溶液，故B选项错误。C选项中，不管是非电解质还是电解质，体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数必相同，故C选项正确。D选项中，CaCl2是强电解质，溶于水电离成Ca2＋和Cl－，在1L0.5mol·L－1CaCl2溶液中Ca2＋和Cl－的物质的量浓度分别是0.5mol·L－1和1mol·L－1，故D选项不正确。答案：C2．以下溶液中，溶质的物质的量浓度不是1mol·L－1的是()A．10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液B．将80gSO3溶于水并配成1L的溶液C．将0.5mol·L－1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液D．标准状况下，将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液解析：A项，c(NaOH)＝eq\f(\f(10g,40g·mol－1),0.25L)＝1mol·L－1；B项，c(H2SO4)＝eq\f(\f(80g,80g·mol－1),1L)＝1mol·L－1；C项，蒸发掉50g水后，溶液的体积并不是50mL，NaNO3的浓度也不是1mol·L－1；D项，c(HCl)＝eq\f(\f(22.4L,22.4L·mol－1),1L)＝1mol·L－1。答案：C3．以下图是某同学用500mL容量瓶配制0.10mol·L－1NaOH溶液的过程：该同学的错误步骤有()A．1处B．2处C．3处D．4处解析：第①步不能把NaOH放在称量纸上称量；第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的局部；第⑤步定容时应平视刻度线。答案：C4．利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol·L－1的碳酸钠溶液1000mL，假设其他操作均是准确无误的，以下情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()A．称取碳酸钠晶体100gB．定容时俯视观察刻度线C．移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又参加少量水至刻度线解析：A项，称取碳酸钠晶体质量应为143g，所以结果偏低；B项，俯视观察时液面低于刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大；C项中，不洗涤烧杯会损失溶质，导致结果偏低；D项，摇匀后发现液面低于刻度线是由于液体沾在瓶壁和磨口处所致，不会造成偏差，假设加水那么使所配溶液浓度偏低。答案：B5．实验室里需要配制480mL0.10mol·L－1的硫酸铜溶液，以下实验用品及实验操作正确的选项是()选项容量瓶容积溶质质量实验操作A480mL硫酸铜：7.68g参加500mL水B480mL胆矾：12.0g配成500mL溶液C500mL硫酸铜：8.0g参加500mL水D500mL胆矾：12.5g配成500mL溶液解析：实验室里需要配制480mL0.10mol·L－1的硫酸铜溶液，由于没有480mL规格的容量瓶，所以要选择规格是500mL的容量瓶，溶质假设是硫酸铜那么需要8.0g，假设是胆矾那么需要12.5g，且配成500mL溶液，而不是参加500mL水。答案：D6．在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中参加bmolBaCl2，恰好使溶液中的SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀；如参加足量强碱并加热可得到cmolNH3，那么原溶液中Al3＋的浓度(mol·L－1)为()A.eq\f(2b－c,2a) B.eq\f(2b－c,a)C.eq\f(2b－c,3a) D.eq\f(2b－c,6a)解析：由于产生cmolNH3，那么必定有NHeq\o\al(＋,4)cmol，使SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀需Ba2＋bmol，因此SOeq\o\al(2－,4)有bmol。根据电荷守恒：2c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋3c(Al3＋)，那么3c(Al3＋)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(b,a)－\f(c,a)))mol·L－1，c(Al3＋)＝eq\f(2b－c,3a)mol·L－1。答案：C7．以下图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。以下说法正确的选项是()A．只有在t1℃时，NaCl和MgSOB．t1～t2℃，MgSOC．在t2℃时，MgSO4D．把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2解析：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，随温度的升高而降低；C项，w＝eq\f(S,100＋S)×100%，S越大，w越大；D项，把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2℃答案：C二、非选择题(此题包括4个小题，共58分)8．(14分)实验室需要0.1mol·L－1NaOH溶液450mL和0.5mol·L－1硫酸溶液500mL。根据这两种溶液的配制情况答复以下问题：(1)如下图的仪器中配制溶液肯定不需要的是_____________(填序号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。(2)在配制NaOH溶液时：①根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为_____________g；②假设NaOH溶液在转移至容量瓶时，洒落了少许，那么所得溶液浓度________(填“>〞“<〞或“＝〞)0.1mol·L－1；③假设NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容，那么所得溶液浓度________(填“>〞“<〞或“＝〞)0.1mol·L－1。(3)在配制硫酸溶液时：①所需质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸的体积为________(计算结果保存一位小数)mL；②如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应选用________mL量筒最好；③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是________________________________________________________。解析：(1)配制溶液需要五种玻璃仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(2)①因无450mL的容量瓶，配制NaOH溶液要用500mL的容量瓶，m(NaOH)＝c·V·M＝0.1mol·L－1×0.5L×40g·mol－1＝2.0g；③NaOH溶于水放出大量热，应把它冷却至室温后再移入容量瓶中，否那么定容后，溶液冷却到室温后，体积减小，浓度偏高。(3)①c(浓)V(浓)＝c(稀)V(稀)，即eq\f(1000×1.84×98%,98)×V(浓)＝0.5×0.5，得V(浓)≈0.0136L＝13.6mL；②选用15mL量筒最好，误差小；③注意三点：酸入水、沿器壁、棒搅拌。答案：(1)AC烧杯、玻璃棒(2)①2.0②<③>(3)①13.6②15③将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌9．(14分)某“84消毒液〞瓶体局部标签如下图，该“84消毒液〞通常稀释100倍(体积之比)后使用。请答复以下问题：(1)该“84消毒液〞的物质的量浓度约为__________mol·L－1。84消毒液有效成分NaClO规格1000mL质量分数25%密度1.19g·cm－3(2)某同学取100mL该“84消毒液〞，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(Na＋)＝______mol·L－1。(3)该同学参阅该“84消毒液〞的配方，欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。以下说法正确的选项是________(填字母)。A．如下图的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器B．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制C．配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低D．需要称量NaClO固体的质量为143.0g(4)“84消毒液〞与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%(密度为1.84g·cm－3)的浓硫酸配制2L2.3mol·L－1的稀硫酸用于增强“84消毒液〞的消毒能力。①在上述所配制的稀硫酸中，H＋的物质的量浓度为________mol·L－1。②需用浓硫酸的体积为________mL。解析：(1)由c＝eq\f(1000ρw,M)得，c(NaClO)＝eq\f(1000×1.19×25%,74.5)≈4.0mol·L－1。(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变，那么有：100mL×10－3L·mL－1×4.0mol·L－1＝100mL×100×10－3L·mL－1×c(NaClO)，解得稀释后c(NaClO)＝0.04mol·L－1，c(Na＋)＝c(NaClO)＝0.04mol·L(3)选项A，需用托盘天平称量NaClO固体，需用烧杯来溶解NaClO，需用玻璃棒进行搅拌和引流，需用容量瓶和胶头滴管来定容，图示的A、B不需要，但还需要玻璃棒和胶头滴管；选项B，配制过程中需要加水，所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用；选项C，未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，结果偏低。选项D，应选取500mL的容量瓶进行配制，然后取出480mL即可，所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0mol·L－1×74.5g·mol－1＝149.0g。(4)①根据H2SO4的组成可知，溶液中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝4.6mol·L－1。②2L2.3mol·L－1的稀硫酸中溶质的物质的量为2L×2.3mol·L－1＝4.6mol，设需要98%(密度为1.84g·cm－3)的浓硫酸的体积为VmL，那么有eq\f(VmL×1.84g·cm－3×98%,98g·mol－1)＝4.6mol，解得V＝250.0mL。答案：(1)4.0(2)0.04(3)C(4)①4.6②250.010．(15分)奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法〞，其原理是食品与硫酸和催化剂一同加热，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质含量。操作步骤：①样品处理：准确称取一定量的固体样品奶粉，移入枯燥的烧杯中，经过一系列的处理，待冷却后移入一定体积的容量瓶中。②NH3的蒸馏和吸收：把制得的溶液(取一定量)通过定氮装置，经过一系列的反响，使氨变成硫酸铵，再经过碱化蒸馏后，氨即成为游离态，游离氨经硼酸吸收。③氨的滴定：用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵，由消耗的盐酸标准液计算出总氮量，再折算为粗蛋白含量。试答复以下问题：(1)在配制过程中，以下哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏大________(填字母)。A．烧杯中溶液转移到容量瓶中时，未洗涤烧杯B．定容时，俯视刻度线C．定容时，仰视刻度线D．移液时，有少量液体溅出(2)假设称取样品的质量为1.5g，共配制100mL的溶液，取其中的20mL，经过一系列处理后，使N转变为硼酸铵后用0.1mol·L－1盐酸滴定，其用去盐酸的体积为23.0mL，那么该样品中N的含量为________(保存两位小数)。[：滴定过程中涉及的反响方程式：(NH4)2B4O7＋2HCl＋5H2O=2NH4Cl＋4H3BO3]解析：(1)由c＝n/V判断：A、D选项中使n偏小，浓度偏小；B选项中俯视刻度线，使V偏小，浓度偏大；C选项中仰视刻度线，使V偏大，浓度偏小。(2)n(N)＝5n(HCl)＝0.0115mol，该样品中N的含量w＝eq\f(0.0115mol×14g·mol－1,1.5g)×100%≈10.73%。答案：(1)B(2)10.73%11．(15分)如图是盛硫酸的试剂瓶上的标签的局部内容。现实验需要0.5mol·L－1H2SO4溶液480mL，假设由你来配制所需溶液，请根据实验室已有的仪器和药品情况答复以下问题：硫酸化学纯(CP级)(500mL)品名：硫酸化学式：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g·mL－1质量分数：98%(1)容量瓶应如何查漏：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验中除量筒、烧杯外还需要的其他仪器：_______________。(3)计算所需浓硫酸的体积约为________mL；假设将该硫酸与等体积的水混合，所得溶液中溶质的质量分数____4