(人教通用版)2020高考化學(xué)新一線大一輪復(fù)習(xí) 第一章 第2講 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制講義+精練(含解析).doc
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第2講 物質(zhì)的量濃度及其溶液的配制 【2019備考】 最新考綱:1.了解溶液的含義。了解溶解度、飽和溶液的概念。2.了解溶液濃度的表示方法,理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.了解物質(zhì)的量濃度的表示方法。掌握配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液和物質(zhì)的量濃度溶液的方法。4.理解物質(zhì)的量濃度概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 考點(diǎn)一 物質(zhì)的量濃度及相關(guān)計(jì)算 (頻數(shù):★☆☆ 難度:★★☆) 1.溶液組成的兩種表示方法 (1)物質(zhì)的量濃度 ①物質(zhì)的量濃度中的體積是指溶液的體積,而不是指溶劑的體積。 ②溶質(zhì)的濃度和離子的濃度不一定相同,要注意根據(jù)化學(xué)式具體分析計(jì)算。例如:1 molL-1 CaCl2溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度不是1 molL-1。 (2)質(zhì)量分?jǐn)?shù) ①概念:用溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值來表示溶液組成的物理量,一般用百分?jǐn)?shù)表示。 ②表達(dá)式:w=100%。 2.物質(zhì)的濃度的計(jì)算 (1)正確判斷溶液的溶質(zhì) ①與水發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì),如Na、Na2O、Na2O2NaOH;SO3H2SO4;NO2HNO3。 ②特殊物質(zhì):如NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3H2O,但計(jì)算濃度時仍以NH3作為溶質(zhì)。 ③含結(jié)晶水的物質(zhì):CuSO45H2O―→CuSO4;Na2CO310H2O―→Na2CO3。 (2)準(zhǔn)確計(jì)算溶液的體積 c=中的V是溶液的體積,不是溶劑的體積,也不是溶質(zhì)和溶劑的體積之和,不能用水的體積代替溶液的體積,應(yīng)根據(jù)V=計(jì)算。 (3)靈活運(yùn)用三種轉(zhuǎn)換關(guān)系 ①物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系 已知條件 體積 密度 溶質(zhì)摩爾質(zhì)量 溶質(zhì)質(zhì)量 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 物理量 V L ρ gcm-3 M gmol-1 m g w 已知溶液的各物理量如上表所示,則溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c==== ②一定溫度下的飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶解度的關(guān)系 w=100%(w—溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、S—溶解度) ③溶液稀釋規(guī)律 a.溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即m1w1=m2w2。 b.溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即c1V1=c2V2。 c.溶液質(zhì)量守恒,m(稀)=m(濃)+m(水)(體積一般不守恒)。 1.教材基礎(chǔ)知識判斷 (1)1 molL-1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl( ) (2)從100 mL 5 molL-1 H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.5 molL-1( ) (3)用100 mL水吸收0.1 mol HCl氣體所得溶液的物質(zhì)的量濃度恰好是1 molL-1( ) (4)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物質(zhì)的量濃度是0.1 molL-1( ) (5)將40 g SO3溶于60 g水中所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%( ) (6)將62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為1 mol L-1( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 2.(RJ必修1P174改編)將30 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液加水稀釋到500 mL,關(guān)于稀釋后的溶液敘述不正確的是( ) A.濃度為0.03 molL-1 B.從中取出10 mL溶液,其濃度為0.03 molL-1 C.含NaOH 0.6 g D.從中取出10 mL溶液,含NaOH 0.015 mol 解析 溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變。從一定物質(zhì)的量濃度的溶液中取出任意體積的溶液,其濃度不變,但所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量因體積的不同而不同。 答案 D 3.(溯源題)[2017課標(biāo)全國Ⅰ,26(5)改動]凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法,其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨鹽,然后通過滴定測量。已知:NH3+H3BO3===NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl===NH4Cl+ H3BO3。 現(xiàn)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進(jìn)行測定,滴定時消耗濃度為c molL-1的鹽酸V mL,則樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________%,樣品的純度≤________%。 解析 C2H5NO2~NH3~NH3H3BO3~HCl,樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=%。樣品的純度≤100%=%。 答案 探源:本考題源于初中教材有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的求算,同時考查了高中教材有關(guān)以“物質(zhì)的量為中心”的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 題組一 物質(zhì)的量濃度概念的理解及簡單計(jì)算 1.關(guān)于0.1 mol/L Na2CO3溶液的敘述正確的是( ) A.0.5 L該溶液中鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L B.對該溶液進(jìn)行稀釋,稀釋后溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度都減小 C.從1 L該溶液中取出100 mL,則取出溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L D.取該溶液10 mL,加水稀釋至100 mL后,Na2CO3的物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L 解析 溶液的濃度與所取溶液的體積無關(guān),該溶液中鈉離子的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L;稀釋溶液時,水的離子積不變,溶液的堿性減弱,氫離子濃度增大。 答案 D 2.若20 g密度為ρ gmL-1的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,則溶液中NO的物質(zhì)的量濃度為( ) A. molL-1 B. molL-1 C. molL-1 D. molL-1 解析 溶質(zhì)的物質(zhì)的量n== mol,溶液的體積:V=10-3 LmL-1= L,Ca(NO3)2的物質(zhì)的量濃度:c=== molL-1,NO的物質(zhì)的量濃度為 molL-12= molL-1。 答案 C 3.36.5 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ρ gmL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,物質(zhì)的量濃度為c molL-1,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則下列敘述正確的是( ) A.所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1 molL-1 B.所得溶液中含有NA個HCl分子 C.36.5 g HCl氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L D.所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù):w=36.5/(1 000ρ) 解析 n(HCl)=1 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L,C項(xiàng)正確;n(HCl)=1 mol,鹽酸的體積稍大于1 L,c(HCl)<1 molL-1,A項(xiàng)錯誤;鹽酸中不含HCl分子,B項(xiàng)錯誤;溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%=3.5%,D項(xiàng)錯誤。 答案 C 【解題建?!? 氣體溶于水所得溶液物質(zhì)的量濃度計(jì)算的解題流程 題組二 物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度等物理量的換算 4.(2018安徽168中段考)某乙醇水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w%,物質(zhì)的量濃度為c molL-1,密度為d gmL-1,1 kg這種溶液中含有的乙醇是( ) A.46c g B.c/d mol C.c mol D.1 000dw g 解析 乙醇的質(zhì)量為m=1 000 gw%=10w g;溶液的體積為V=1 000 gd gmL-1=(1 000d)mL=1/d L。所以乙醇的物質(zhì)的量為n=cV=c molL-11/d L=c/d mol。故選B。 答案 B 5.某溫度時,有500 mL飽和的硫酸鎂溶液,它的密度是1.20 gcm-3,其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.8%,計(jì)算回答下列問題: (1)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù):___________________________________________。 (2)溶液的物質(zhì)的量濃度:______________________________________。 (3)硫酸根離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù):______________________________________。 (4)該溫度下硫酸鎂的溶解度:_____________________________________。 解析 (1)由Mg2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)知MgSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%=24.0%。 (2)c(MgSO4)==2.4 molL-1。 (3)SO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%=19.2%。 (4)根據(jù)=,得S= g≈31.6 g。 答案 (1)24.0% (2)2.4 molL-1 (3)19.2% (4)31.6 g 題組三 溶液的稀釋與混合 6.取100 mL 0.3 molL-1和300 mL 0.25 molL-1的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度線,該混合溶液中H+的物質(zhì)的量濃度是( ) A.0.21 molL-1 B.0.42 molL-1 C.0.56 molL-1 D.0.26 molL-1 解析 容量瓶中H+物質(zhì)的量為n(H+)=(0.1 L0.3 molL-1+0.3 L0.25 mol L-1)2=0.21 mol,所以c(H+)==0.42 molL-1。 答案 B 7.(1)在100 g物質(zhì)的量濃度為c molL-1,密度為ρ gcm-3的硫酸中加入一定量的水稀釋成 molL-1的硫酸,則加入水的體積________(填“=”、“>”或“<”,下同)100 mL。 (2)若把(1)中的H2SO4改成氨水,應(yīng)加入水的體積________ 100 mL。 (3)若把(1)(2)中的物質(zhì)的量的濃度均改為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則加入水的體積________100 mL。 解析 (1)c= V水=-100 由于ρ′<ρ,所以V水<100 mL。 (2)由于ρ′>ρ,所以V水>100 mL。 (3)根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=100%知,溶質(zhì)不變,質(zhì)量分?jǐn)?shù)減半,則溶液質(zhì)量加倍,所以均應(yīng)加入100 mL水。 答案 (1)< (2)> (3)= 【規(guī)律總結(jié)】 溶質(zhì)相同、質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液的混合規(guī)律 同一溶質(zhì)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%、b%的兩溶液混合。 (1)等體積混合 ①當(dāng)溶液密度大于1 gcm-3時,必然是溶液濃度越大,密度越大,(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數(shù)溶液)等體積混合后,質(zhì)量分?jǐn)?shù)w>(a%+b%)。 ②當(dāng)溶液密度小于1 gcm-3時,必然是溶液越濃,密度越小,(如酒精、氨水溶液)等體積混合后,質(zhì)量分?jǐn)?shù)w<(a%+b%)。 (2)等質(zhì)量混合 兩溶液等質(zhì)量混合時(無論ρ>1 gcm-3還是ρ<1 gcm-3),則混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=(a%+b%)。 考點(diǎn)二 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 (頻數(shù):★☆☆ 難度:★★☆) 1.主要儀器 (1)托盤天平:稱量前先調(diào)零,稱量時藥品放在左盤,砝碼放在右盤,讀數(shù)精確到0.1 g。 熟知常見量器的精確度:量筒精確到0.1 mL,滴定管精確到0.01 mL,廣泛pH試紙精確到整數(shù)值。 (2)容量瓶 ①構(gòu)造及用途 ②查漏操作 (1)選擇容量瓶時遵循“大而近”的原則,所需溶質(zhì)的量按所選用的容量瓶的規(guī)格進(jìn)行計(jì)算。 (2)不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋。 (3)向容量瓶中注入液體時,要用玻璃棒引流;且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度線以下的瓶頸壁上。 2.配制過程 以配制100 mL 1.00 molL-1NaCl溶液為例。 (1)計(jì)算:需NaCl固體的質(zhì)量為5.85 g。 (2)稱量:用托盤天平稱量5.9 g NaCl固體。 (3)溶解:將稱量好的NaCl固體放入燒杯中,用適量蒸餾水溶解。 (4)移液:待燒杯中的溶液冷卻至室溫后,用玻璃棒引流將溶液注入100 mL容量瓶。 (5)洗滌:用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次,洗滌液全部注入容量瓶。輕輕搖動容量瓶,使溶液混合均勻。 (6)定容:將蒸餾水注入容量瓶,當(dāng)液面距瓶頸刻度線1~2 cm時,改用膠頭滴管,滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。 (7)搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。 1.初中教材知識銜接與拓展 (1)如何配制100 g 10%的NaCl溶液? ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)如何用濃硫酸配制50 mL體積比為1∶4的稀硫酸? _________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 答案 (1)用托盤天平稱取10 g NaCl固體,放入100 mL的燒杯中,再用100 mL量筒量取90 mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解 (2)用50 mL的量筒量取40 mL的水注入到100 mL的燒杯中,再用10 mL的量筒量取10 mL濃硫酸,然后沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停攪拌 2.教材圖解 RJ必修1 P16 圖1-19 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液過程示意圖 圖解1:量筒的作用是用量筒量取適量水對溶質(zhì)進(jìn)行溶解有時在洗滌時也用量筒量取適量水,以防加水量超過刻度線。 圖解2:在定容時,玻璃棒下端應(yīng)插到刻度線下邊,以防液體在定容時殘留在刻度線上邊,導(dǎo)致所配溶液濃度偏低。 3.(溯源題)(2017天津理綜,9改編)用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I-),實(shí)驗(yàn)過程包括準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液和滴定待測溶液。 準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液 a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物4.246 8 g(0.0250 mol)后,配制成250 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。 b.配制并標(biāo)定100 mL 0.100 0 molL-1 NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,備用。 ①將稱得的AgNO3配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有_____________________________________________________________。 ②AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是 ____________________________________________________________。 ③若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,則配制的AgNO3濃度________(填“偏高”、“偏低”、“無影響”),則對c(I-)測定結(jié)果的影響是________。 答案?、?50 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管 ②避免AgNO3見光分解 ③偏低 偏高 探源:本考題源于RJ必修1 P16“實(shí)驗(yàn)1-5 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液過程示意圖”,對一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制流程,常見儀器的使用及誤差分析進(jìn)行了考查,體現(xiàn)了化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。 題組一 配制儀器的使用及過程分析 1.用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移溶液、定容等操作。下列圖示對應(yīng)的操作規(guī)范的是( ) 解析 A項(xiàng),托盤天平使用時應(yīng)“左物右碼”,圖為“左碼右物”,錯誤;C項(xiàng),移液時不能將燒杯中的溶液直接倒入容量瓶,應(yīng)用玻璃棒引流,錯誤;D項(xiàng),膠頭滴管應(yīng)在容量瓶口垂直正上方,不能伸入瓶口,錯誤。 答案 B 2.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 實(shí)驗(yàn)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(shí)際量取濃硫酸的體積偏大,所配溶液的濃度偏高,D錯誤。 答案 C 3.(2018吉安一中期中)某同學(xué)參閱了“84消毒液”說明中的配方,欲用NaClO固體配制480 mL含NaClO 25%、密度為1.19 gcm-3的消毒液。下列說法正確的是( ) A.配制過程中只需要三種儀器即可完成 B.所配得的NaClO消毒液在空氣中經(jīng)光照、久置后,溶液中NaClO的物質(zhì)的量濃度減小 C.容量瓶用蒸餾水洗凈后必須烘干才可用于溶液的配制 D.需要稱量的NaClO固體的質(zhì)量為142.80 g 解析 配制過程中需要托盤天平(或電子天平)、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管等儀器,A錯誤;由于NaClO水解生成HClO,HClO在光照條件下易分解,故所配得的NaClO消毒液在空氣中經(jīng)光照、久置后,溶液中NaClO的物質(zhì)的量濃度減小,B正確;容量瓶用蒸餾水洗凈后不必烘干就可用于溶液的配制,C錯誤;應(yīng)按配制500 mL溶液計(jì)算,需要稱量的NaClO固體的質(zhì)量為148.8 g,D錯誤。 答案 B 題組二 溶液配制中的誤差分析 角度1 從溶質(zhì)改變角度分析產(chǎn)生的誤差(用“偏大”、“偏小”或“無影響”填空) 4.(1)配制450 mL 0.1 molL-1的NaOH溶液,用托盤天平稱取NaOH固體1.8 g:________。 (2)配制500 mL 0.1 molL-1的硫酸銅溶液,用托盤天平稱取膽礬8.0 g:________。 (3)配制NaOH溶液時,天平的兩個托盤上放兩張質(zhì)量相等的紙片,其他操作均正確:________。 (4)配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,需稱量溶質(zhì)4.4 g,稱量時物碼放置顛倒:________。 (5)用量筒量取濃硫酸時,仰視讀數(shù):________。 (6)定容時,加水超過刻度線,用膠頭滴管吸取多余的液體至刻度線:________。 (7)未洗滌燒杯及玻璃棒:________。 答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏小 (7)偏小 角度2 從溶液改變角度分析產(chǎn)生的誤差(用“偏大”、“偏小”或“無影響”填空) 5.(1)配制NaOH溶液時,將稱量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解,未經(jīng)冷卻立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容:____________________________________ _______________________________________________________________。 (2)定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面下降,繼續(xù)加水至刻度線:________。 (3)定容時仰視刻度線:________。 (4)定容搖勻后少量溶液外流:________。 (5)容量瓶中原有少量蒸餾水:________。 答案 (1)偏大 (2)偏小 (3)偏小 (4)無影響 (5)無影響 【歸納總結(jié)】 溶液配制過程中的誤差分析 (1)分析方法。 (2)實(shí)例分析:配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,若向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體時有少量濺出,會造成溶質(zhì)的量(即m)減少,故所配NaOH溶液的濃度偏低。 若溶液未冷卻至室溫就注入容量瓶定容,會造成溶液的體積(即V)減小,故所配NaOH溶液的濃度偏高。 (3)俯視、仰視的分析。 結(jié)果:仰視時,容器內(nèi)液面高于刻度線;俯視時,容器內(nèi)液面低于刻度線。 [試題分析] [2017課標(biāo)全國Ⅱ,26(4)]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2,并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示: 得到的草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后,用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量,滴定反應(yīng)為:MnO+H++H2C2O4―→Mn2++CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400 g水泥樣品,滴定時消耗了0.050 0 molL-1的KMnO4溶液36.00 mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 解題思路: 我的答案: 考查意圖:本題是一道聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,考查元素化合物性質(zhì)的試題,融合了氧化還原反應(yīng)滴定等定量分析內(nèi)容,考查了學(xué)生靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)流程及題干數(shù)據(jù)獲取信息和解答化學(xué)問題的能力,同時通過對知識的遷移和擴(kuò)展考查學(xué)生對新知識點(diǎn)的理解和把握能力,由于題目涉及到配平及計(jì)算,難度較大,區(qū)分度較好。 解題思路:根據(jù)原子守恒得失電子守恒:5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4,n(KMnO4)=0.050 0 mol/L36.00 mL10-3 LmL-1=1.8010-3 mol,n(Ca2+)=4.50 10-3 mol,水泥中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=45.0%。 正確答案:45.0% [真題演練] 1.配制過程及誤差分析 判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“” (1)配制稀硫酸時,先將濃硫酸加入燒杯中,后倒入蒸餾水( ) (2016課標(biāo)全國Ⅲ,9A) (2)稱取2.0 g NaOH固體,可先在托盤上各放一張濾紙,然后在右盤上添加2 g砝碼,左盤上添加NaOH固體( ) (2015福建理綜,8A) (3)按照下圖操作,配制一定濃度的NaCl溶液( ) (2015四川理綜,3A) (3)圖 (4)圖 (4)按照上圖操作,配制0.10 molL-1 NaOH溶液( ) (2015安徽理綜,8A) (5)配制溶液定容時,俯視容量瓶刻度會使溶液濃度偏高( ) (2014大綱全國卷,6C) 答案 (1) (2) (3) (4) (5)√ 2.(浙江理綜)(1)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產(chǎn)物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 molL-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250 mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取________ g K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字,已知MK2Cr2O7=294.0 gmol-1)。 (2)配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時,下列儀器中不必要用到的有________(用編號表示)。 ①電子天平?、跓、哿客病、懿AО簟、萑萘科? ⑥膠頭滴管?、咭埔汗? 解析 (1)根據(jù)m=nM=cVM可得m(K2Cr2O7)=0.010 0 mol/L0.250 L294.0 g/mol=0.735 0 g。(2)用固體配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,不需量取液體,故不用量筒和移液管。 答案 0.735 0?、邰? 3.(2017北京理綜,27)SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放。 SCR(選擇性催化還原)工作原理: (1)尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________________________________。 (2)反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:___________________________。 (3)當(dāng)燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:______________________。 (4)尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定溶液中尿素(M=60 gmol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 molL-1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。 解析 (1)尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,結(jié)合原子守恒,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑;(2)NH3在催化劑作用下還原NO2生成氮?dú)夂退?,根?jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O;(3)SO2在O2作用下與NH3、H2O反應(yīng)形成(NH4)2SO4,此反應(yīng)中SO2是還原劑,氧氣是氧化劑,結(jié)合電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4;(4)吸收NH3的硫酸的物質(zhì)的量為V110-3Lc1 molL-1-V2 10-3Lc2 molL-1 =10-3mol,根據(jù)化學(xué)方程式為CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑和2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4;可知尿素的物質(zhì)的量為10-3mol,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是a g100%=%。 答案 (1)CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑ (2)8NH3+6NO27N2+12H2O (3)2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 (4)% 一、選擇題 1.用已準(zhǔn)確稱量過的氫氧化鈉固體配制0.20 molL-1的氫氧化鈉溶液250 mL,要用到的儀器是( ) ①250 mL容量瓶?、谕斜P天平?、蹮俊、苣z頭滴管?、轃、薏AО簟、咴嚬堋、嗨幊? A.①④⑤⑥ B.①②④⑤ C.①②④⑤⑥⑧ D.全部 解析 由于只需要進(jìn)行溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌和定容操作,故需用的儀器只是①④⑤⑥。 答案 A 2.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SO的總物質(zhì)的量為0.9 mol B.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氨氣溶于水制得1 L氨水時,其濃度才是1 molL-1 C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO的物質(zhì)的量相等,則K+和Cl-的物質(zhì)的量濃度一定相同 D.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)的量濃度仍為0.35 molL-1 解析 0.3 molL-1的Na2SO4溶液中,含有Na+、SO的總濃度為0.9 molL-1,但選項(xiàng)中未給出體積,無法求出離子的總物質(zhì)的量;1 L水吸收22.4 L氨氣的氨水濃度不是1 molL-1,且22.4 L氨氣不知道是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,故當(dāng)氨水體積是1 L時,其濃度也不一定是1 molL-1;在K2SO4、NaCl混合液中,當(dāng)n(Na+)=n(SO)時,n(K+)≠n(Cl-),因?yàn)樵谌芤褐袘?yīng)滿足陰、陽離子的電荷守恒;D選項(xiàng)正確。 答案 D 3.下列有關(guān)操作或判斷正確的是( ) A.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,定容時仰視刻度線會導(dǎo)致所配溶液濃度偏高 B.用托盤天平稱取25.20 g NaCl C.用100 mL的量筒量取5.2 mL的鹽酸 D.用濃鹽酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀鹽酸,量取濃鹽酸時仰視量筒的刻度線會導(dǎo)致所配溶液濃度偏高 解析 定容時仰視刻度線,導(dǎo)致所配溶液的體積偏大,使所配溶液的濃度偏低,A不正確;托盤天平的精確度是0.1 g,無法稱取25.20 g NaCl,B不正確;應(yīng)用10 mL量筒量取5.2 mL的鹽酸,C不正確;量取濃鹽酸時仰視量筒的刻度線,所取的濃鹽酸比應(yīng)取的量多,溶質(zhì)的物質(zhì)的量增加,會導(dǎo)致所配溶液濃度偏高,D正確。 答案 D 4.下列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的敘述正確的是( ) A.欲配制1.00 L 1.00 molL-1的NaCl溶液,可將58.5 g NaCl溶解在水中配成1.00 L溶液 B.配制溶液時,若加水超過容量瓶刻度線,應(yīng)立即用膠頭滴管將多余的溶液吸出 C.用量筒取5.00 mL 1.00 molL-1的鹽酸于50 mL容量瓶中,加水稀釋至刻度線,可配制0.100 molL-1的鹽酸 D.如圖所示操作為進(jìn)行一定物質(zhì)的量濃度溶液配制時的定容操作 解析 若將多余的溶液吸出,會使溶液濃度偏小,加水超過容量瓶刻度線時的唯一解決辦法是重新配制,B錯誤;量筒只能精確到小數(shù)點(diǎn)后一位,且配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,溶解或稀釋操作應(yīng)在燒杯中進(jìn)行,不能在容量瓶中直接溶解或稀釋,C錯誤;定容時,膠頭滴管不能伸入容量瓶內(nèi),D錯誤。 答案 A 5.精確配制250 mL一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( ) A.選擇儀器時,使用500 mL容量瓶 B.將稱量好的氫氧化鈉固體放入容量瓶中,加入少量水溶解 C.在燒杯中溶解氫氧化鈉后,立即將所得溶液注入容量瓶中 D.將燒杯中的氫氧化鈉溶液注入未經(jīng)干燥的潔凈容量瓶中 解析 A項(xiàng),應(yīng)選用250 mL容量瓶。B項(xiàng),容量瓶不能用作溶解的儀器,應(yīng)在燒杯中溶解。C項(xiàng),應(yīng)將溶解NaOH后的溶液恢復(fù)到室溫后再向容量瓶中轉(zhuǎn)移。D項(xiàng)容量瓶未干燥對所配溶液濃度無影響,正確。 答案 D 6.下列有關(guān)溶液配制的說法正確的是( ) A.在50 mL量筒中配制0.100 0 molL-1碳酸鈉溶液 B.僅用燒杯、量筒、玻璃棒就可配制100 mL 0.100 0 molL-1 K2Cr2O7溶液 C.用100 mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和pH=1的鹽酸配制 100 mL pH=2的鹽酸 D.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時,搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線需繼續(xù)加水定容 解析 配制溶液時要在容量瓶中進(jìn)行,A、B均錯誤;定容時,搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線繼續(xù)加水定容,導(dǎo)致溶液的體積偏大,所配溶液的濃度偏低,D錯誤。 答案 C 7.某學(xué)生在配制一定物質(zhì)的量濃度氫氧化鈉溶液時,結(jié)果所配溶液濃度偏高,其原因可能是( ) A.所用氫氧化鈉已經(jīng)潮解 B.向容量瓶中加水未到刻度線 C.有少量氫氧化鈉溶液殘留在燒杯里 D.用帶游碼的托盤天平稱2.4 g NaOH時誤用了“左碼右物”方法 解析 所用NaOH已經(jīng)潮解,實(shí)際稱量的氫氧化鈉的質(zhì)量減小,氫氧化鈉的物質(zhì)的量減小,所配溶液濃度偏低,A項(xiàng)錯誤;向容量瓶中加水未到刻度線時溶液的體積較小,溶液的濃度偏高,B項(xiàng)正確;有少量氫氧化鈉溶液殘留在燒杯里,造成了溶質(zhì)的損耗,溶液濃度偏低,C項(xiàng)錯誤;稱量時誤用“左碼右物”,若不使用游碼,對稱取氫氧化鈉質(zhì)量無影響,對所配溶液濃度無影響;若使用游碼,實(shí)際稱取氫氧化鈉的質(zhì)量減小,所配溶液濃度偏低,D項(xiàng)錯誤。 答案 B 8.利用碳酸鈉晶體(Na2CO310H2O)配制0.5 molL-1的碳酸鈉溶液1 000 mL,假如其他操作均是準(zhǔn)確無誤的,下列情況會引起配制溶液的濃度偏高的是( ) A.稱取碳酸鈉晶體100 g B.定容時俯視觀察刻度線 C.移液時,對用于溶解碳酸鈉晶體的燒杯沒有進(jìn)行沖洗 D.定容后,將容量瓶振蕩均勻,靜置發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,于是又加入少量水至刻度線 解析 A項(xiàng),0.5 molL-1的碳酸鈉溶液1 000 mL需稱取143 g Na2CO310H2O,稱取100 g使?jié)舛绕?;B項(xiàng),定容時俯視觀察刻度線,會造成所配溶液的體積偏小,濃度偏高,符合題意;C項(xiàng),未沖洗溶解碳酸鈉晶體的燒杯,會造成碳酸鈉損失,濃度偏低;D項(xiàng),會造成所配溶液的濃度偏低。 答案 B 9.V L濃度為0.5 molL-1的鹽酸,欲使其濃度增大1倍,采取的措施合理的是( ) A.通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體11.2V L B.加入10 molL-1的鹽酸0.1V L,再稀釋至1.5V L C.將溶液加熱濃縮到0.5V L D.加入V L 1.5 molL-1的鹽酸混合均勻 解析 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl氣體11.2V L物質(zhì)的量是0.5V mol,向溶液中通入0.5V mol HCl,該溶液體積不會是V L,所以溶液濃度不是1 molL-1,A錯誤;V L濃度為0.5 molL-1的鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是0.5V mol,0.1V L 10 molL-1的鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是V mol,再稀釋至1.5V L,所以c===1 molL-1,B正確;加熱濃縮鹽酸時,導(dǎo)致鹽酸揮發(fā),C錯誤;濃、稀鹽酸混合后,溶液的體積不是直接加和,所以混合后溶液的物質(zhì)的量濃度不是原來的2倍,D錯誤。 答案 B 10.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的a L氯化氫氣體溶于100 g水中,得到的鹽酸的密度為b g mL-1,則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度(molL-1)是( ) A. B. C. D. 解析 根據(jù)c=進(jìn)行計(jì)算,n= mol,V=,可知C正確。 答案 C 11.某溶液中存在五種離子:NO、SO、Fe3+、H+和一種未知離子(OH-忽略不計(jì)),它們物質(zhì)的量濃度之比為2∶3∶1∶3∶1,則未知離子可能為( ) A.Fe2+ B.Ba2+ C.Cl- D.Mg2+ 解析 設(shè)NO、SO、Fe3+、H+和未知離子個數(shù)分別是2、3、1、3、1,未知離子所帶電荷數(shù)為n,則已知陰離子所帶電荷總數(shù)為12+23=8,已知陽離子所帶電荷總數(shù)為13+31=6,根據(jù)溶液呈電中性可知,所含未知離子應(yīng)是陽離子,則12+23=13+31+n1,解得n=2,未知離子應(yīng)是二價陽離子;根據(jù)NO、H+和Fe2+,SO和Ba2+不能大量共存推出,未知離子可能為Mg2+。 答案 D 12.某溫度下,V mL不飽和NaNO3溶液a g,蒸發(fā)掉b g水或加入b g NaNO3固體(恢復(fù)到原溫度)均可使溶液達(dá)到飽和,則下列各量的計(jì)算結(jié)果正確的是( ) A.該溫度下NaNO3的溶解度為50 g B.原不飽和溶液中NaNO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為% C.原不飽和溶液中NaNO3的物質(zhì)的量濃度為 molL-1 D.原不飽和溶液的密度為 gmL-1 解析 由題意可知b g水中溶解b g NaNO3達(dá)到飽和,即在此溫度下NaNO3的溶解度為100 g,A錯誤;此溫度下飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=,所以原溶液中NaNO3的質(zhì)量為(a-b)g,則原不飽和溶液中NaNO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%=%,B錯誤;原不飽和溶液中NaNO3的物質(zhì)的量濃度為 L= molL-1,C正確;原不飽和溶液的密度為= gmL-1,D錯誤。 答案 C 二、填空題 13.根據(jù)下列各題所給出的數(shù)據(jù),可分別求出“溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”或“溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度”,試判斷并求解。 (1)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,若V L某氫氧化鈉溶液中含有N個OH-,則可求出此溶液中________為________。 (2)已知某氫氧化鈉溶液中Na+與H2O的個數(shù)之比為1∶a,則可求出此溶液中________為________。 (3)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下1體積水能溶解500體積的氯化氫,則可求出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯化氫飽和溶液中________為________。 (4)已知將100 mL氯化鋁的水溶液加熱蒸干灼燒,可得到白色固體b g,則可求出原氯化鋁溶液中________為________。 解析 (1)n=?c=。(2)N(Na+)∶N(H2O)=1∶a?m(NaOH)∶m(H2O)?w=m(NaOH)∶[m(NaOH)+m(H2O)]。(3)V(HCl)?m(HCl)?w=m(HCl)∶[m(HCl)+m(H2O)]。(4)b g Al2O3?n(AlCl3)?c(AlCl3)。 答案 (1)NaOH的物質(zhì)的量濃度 molL-1 (2)NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù) % (3)HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 44.9% (4)AlCl3的物質(zhì)的量濃度 molL-1 14.用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸(密度為1.16 gcm-3)配制成1 molL-1的稀鹽酸?,F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室需這種稀鹽酸220 mL,試回答下列問題: (1)配制稀鹽酸時,應(yīng)選用容量為________mL的容量瓶。 (2)經(jīng)計(jì)算需要________mL濃鹽酸,在量取時宜選用________量筒。 A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL (3)在量取濃鹽酸后,進(jìn)行了下列操作: ①等稀釋的鹽酸的溫度與室溫一致后,沿玻璃棒注入250 mL容量瓶中。 ②往容量瓶中小心加蒸餾水至液面距容量瓶刻度線1~2 cm時,改用膠頭滴管加蒸餾水,使溶液的液面與瓶頸的刻度標(biāo)線相切。 ③在盛鹽酸的燒杯中注入蒸餾水,并用玻璃棒攪拌,使其混合均勻。 ④用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2至3次,并將洗滌液全部注入容量瓶。 上述操作中,正確的順序是(填序號)________。 (4)在上述配制過程中,用剛剛洗滌潔凈的量筒來量取濃鹽酸,其配制的稀鹽酸濃度會________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。若未用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒或未將洗滌液注入容量瓶,則配制的稀鹽酸濃度會________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 解析 (1)選用250 mL容量瓶。(2)濃鹽酸的濃度為=11.6 molL-1,加水稀釋前后HCl的物質(zhì)的量不變,所以V(HCl)10-311.6 molL-1=250 mL10-3 LmL-11 molL-1,解得V(HCl)=21.6 mL,應(yīng)該選擇25 mL的量筒量取。(4)用剛剛洗滌潔凈的量筒來量取濃鹽酸,量取的鹽酸被稀釋了,其物質(zhì)的量比實(shí)際偏小,所配制溶液的濃度偏低;若未用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒或未將洗滌液注入容量瓶,則一部分溶質(zhì)損失,所配制溶液的濃度偏低。 答案 (1)250 (2)21.6 C (3)③①④② (4)偏低 偏低 15.人體血液里Ca2+的濃度一般采用mgcm-3來表示。抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟測定血液樣品中Ca2+的濃度。 [配制酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液]如圖是配制50 mL酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程示意圖。 (1)請你觀察圖示判斷其中不正確的操作有________(填序號)。 (2)其中確定50 mL溶液體積的容器是____________(填名稱)。 (3)如果按照圖示的操作所配制的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在其他操作均正確的情況下,所測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將________(填“偏大”或“偏小”)。 [測定血液樣品中Ca2+的濃度]抽取血樣20.00 mL,經(jīng)過上述處理后得到草酸,再用0.020 molL-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出,這時共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。 (4)已知草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,則式中的x=________。 (5)滴定時,根據(jù)現(xiàn)象_____________________________________, 即可確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)。 (6)經(jīng)過計(jì)算,血液樣品中Ca2+的濃度為________mgcm-3。 解析 (1)量筒不能用于溶解固體,視線應(yīng)該與凹液面的最低點(diǎn)相平讀數(shù),所以②⑤操作錯誤。(2)配制50 mL一定物質(zhì)的量濃度的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液需要50 mL的容量瓶。(3)仰視定容時,所加的水超過刻度線,體積偏大,所以濃度偏小,滴定草酸消耗體積大,所以會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大。(4)~(6)血樣處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式依次是:①Ca2++C2O===CaC2O4↓;②CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4;③2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,由此可得如下關(guān)系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2MnO,所以n(Ca2+)=n(MnO)=0.012 00 L0.020 molL-1=6.010-4 mol,血液樣品中Ca2+的濃度==1.210-3 gcm-3=1.2 mgcm-3。對于反應(yīng)③根據(jù)電荷守恒,2(-1)+6(+1)=2(+x),則x=2。草酸溶液無色,當(dāng)反應(yīng)正好完全進(jìn)行的時候,多加一滴酸性KMnO4溶液,溶液恰好由無色變?yōu)樽霞t色。 答案 (1)②⑤ (2)50 mL容量瓶 (3)偏大 (4)2 (5)溶液由無色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不褪色 (6)1.2- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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