物质的量在化学实验中的应用

2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠课时限时检测(三)物质的量在化学实验中的应用(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列说法正确的是()A．将22.4LHCl溶于水配制1L溶液，其溶质的物质的量浓度为1.0mol/LB．1mol/L的Na2CO3溶液中含有2molNa＋C．500mL0.5mol/L的(NH4)2SO4溶液中含有NH＋4个数为0.5NA(NA为阿伏加德罗常数)D．Na＋浓度为0.2mol/L的Na2SO4溶液中SO2－4浓度为0.1mol/L【解析】A项中没有指明状况，无法确定HCl的物质的量，错误；B项没有指明溶液的体积，无法计算Na＋的物质的量，错误；C项没有考虑NH＋4的水解，NH＋4的个数应少于0.5NA；D项中c(Na＋)∶c(SO2－4)＝2∶1，故c(SO2－4)＝12c(Na＋)＝0.1mol/L。【答案】D2．某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方，欲用NaClO固体配制480mL含NaClO25%，密度为1.19g/cm3的消毒液。下列说法正确的是()A．配制过程只需要三种仪器即可完成B．容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制C．所配得的NaClO消毒液在空气中光照，久置后溶液中NaClO的物质的量浓度减小D．需要称量的NaClO固体的质量为140g【解析】配制过程中需要用到托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，A项错误；容量瓶用蒸馏水洗净后不需要烘干，B项错误；需要称量的NaClO固体的质量为500mL×1.19g/cm3×25%＝148.8g，D项错误。【答案】C3．(2014·安庆模拟)配制100mL1mol/LNaCl溶液，下列操作中错误的是()A．在托盘天平上放两片大小一样的纸，然后将氯化钠放在纸片上称量B．把称得的氯化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中，溶解、冷却，再把溶液移入容量瓶中C．用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒各2～3次，洗涤液也移入容量瓶中D．沿玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水，直至溶液凹液面恰好与刻度线相切【答案】D4．(2014·郑州市高三第一次质量预测)下列实验方案中，不能测定CuO和FeO混合物中FeO质量分数的是()A．取ag混合物在高温下与足量H2充分反应，将反应后的气体通过碱石灰，碱石灰增重cgB．取ag混合物在高温下通入足量CO气体充分反应，冷却后称得固体质量为cgC．取ag混合物完全溶于稀硝酸中，加入足量铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠固体比加入的铁粉增重bgD．取ag混合物用稀硫酸充分溶解后，加入足量Na2O2粉末，过滤、洗涤、烘干、灼烧，所得固体质量为bg【解析】混合物与稀硝酸反应，得到Cu(NO3)2、Fe(NO3)3，溶液中还可能有硝酸剩余。加入足量铁粉，则最终所得固体中一定含有铜，但铁粉的剩余量与硝酸的剩余情况有关，不是固定数值，所以不能测定混合物中FeO的质量分数。【答案】C5．(2014·广州模拟)利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5mol/L的碳酸钠溶液1000mL，假如其他操作均是准确无误的，下列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冲洗D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线【解析】需Na2CO3·10H2O的质量＝0.5mol·L－1×1L×286g·mol－1＝143g，A项浓度会偏低；C、D两项浓度均偏低。【答案】B6．(2014·安庆市高中毕业班第一次调研)某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某固体混合物进行实验，测得如表所示数据(盐酸的物质的量浓度相等)。实验编号①②③盐酸体积50mL盐酸50mL盐酸50mL盐酸m(混合物)9.2g16.56g27.6gV(CO2)(标准状况)2.24L3.36L3.36L分析表中数据，下列说法不正确的是()A．由①可以计算出盐酸的物质的量浓度B．由②、③可知：混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全C．由①、②可知：①中的固体不足而完全反应D．由①可以计算出混合物中NaHCO3的质量分数【解析】由②、③，固体质量增加，而气体体积不变，则盐酸完全反应，B对；由①、②中16.569.2＝1.8，而3.362.24＝1.5，说明①中加入混合物9.2g时盐酸过量，固体完全反应，而②中加入混合物16.56g时盐酸少量，固体有剩余，C对；应根据①中数据计算混合物成分，根据②或③中数据计算盐酸的物质的量浓度。根据①中数据，假设NaHCO3和KHCO3的物质的量分别为x、y，则84g/molx＋100g/moly＝9.2g，x＋y＝0.1mol，解得x＝y＝0.05mol，D对；根据HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，由②或③中数据得c(HCl)＝3.36/22.40.05＝3.0(mol/L)，2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠A错。【答案】A7．已知NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A．50g46%的乙醇水溶液，含有氢原子总数目为3NAB．实验室配制500mL0.2mol/L的硫酸亚铁溶液，其操作是用天平称取27.8g绿矾，放入500mL容量瓶中，加水溶解、稀释、定容、摇匀C．1L0.1mol/L纯碱溶液中含有CO2－3的数目小于0.1NAD．常温下，1L0.1mol·L－1的NH4NO3溶液中氧原子数为0.3NA【解析】A项，忽略了H2O中氢原子数；B项，不能在容量瓶中溶解；C项，CO2－3水解；D项，忽略了H2O中的氧原子数。【答案】C8．(2014·珠海质检)标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL)，所得溶液的密度为ρg/mL质量分数为w，物质的量浓度为cmol/L，则下列关系中不正确的是()A．ρ＝(17V＋22400)/(22.4＋22.4V)B．w＝17c/(1000ρ)C．w＝17V/(17V＋22400)D．c＝1000Vρ/(17V＋22400)【解析】从①c＝1000ρw17可推出B项正确。m(NH3)＝V22.4mol×17g·mol－1＝17V22.4gm(溶液)＝m(NH3)＋m(水)＝(17V22.4＋1000)g②w＝mNH3m溶液＝17V22.4/(17V22.4＋1000)＝17V/(17V＋22400)，C项正确。把②代入①，得c＝1000Vρ/(17V＋22400)，D项正确。A项中，把式子变形得：17V22.4＋10001＋V＝m溶液1＋V，显然，是把溶液的体积按(1＋V)来计算的，所以错。【答案】A9．(2014·长春统考)将15mL2mol·L－1Na2CO3溶液逐滴加入到40mL0.5mol·L－1MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn＋完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是()A．4B．3C．2D．1【解析】M的化合价为＋n，据电荷守恒有：2Mn＋～nCO2－32n2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠40×0.515×2得n＝3，故选B。【答案】B10．(2014·晋中四校联考)取相同体积的KI、Na2S、FeBr2溶液，分别通入一定量的Cl2，至反应恰好完成时，消耗Cl2的体积相同(同温、同压条件下)，则KI、Na2S、FeBr2溶液的物质的量浓度之比是()A．1∶1∶2B．2∶1∶3C．6∶3∶2D．3∶2∶1【解析】相关反应的方程式为：2KI＋Cl2===2KCl＋I2；Na2S＋Cl2===2NaCl＋S↓；2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2，均消耗3molCl2。消耗三种物质的物质的量分别为：6molKI、3molNa2S、2molFeBr2，故溶液的浓度之比为6∶3∶2，选C。【答案】C二、非选择题(本大题共4小题，共50分)11．(12分)已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：溶质的物质的量浓度(mol/L)溶液的密度(g/cm3)硫酸c1ρ1氨水c2ρ2(1)表中硫酸的质量分数为________(不写单位，用含c1、ρ1的代数式表示)。(2)物质的量浓度为c1mol/L的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，所得溶液的物质的量浓度为________mol/L。(3)物质的量浓度为c2mol/L的氨水与15c2mol/L的氨水等质量混合，所得溶液的密度________(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)ρ2g/cm3，所得溶液的物质的量浓度______35c2mol/L(设混合后溶液的体积变化忽略不计)。【解析】(1)设硫酸的体积为1L，则w(H2SO4)＝1×c1×981×103×ρ1×100%＝9.8c1ρ1%(2)硫酸与水等体积混合(忽略溶液体积的变化)，溶液的体积变为原来的2倍，则浓度为c12mol/L。2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠(3)根据图象可知，氨水的浓度越大，密度越小，则c2mol/L氨水的密度小于15c2mol/L氨水的密度，等质量时，15c2mol/L氨水的体积小于c2mol/L氨水的体积，两者混合后，所得溶液的密度一定比ρ2大，所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者，故大于35c2mol/L。【答案】(1)9.8c1ρ1%(2)c1/2(3)大于大于12．(12分)(2014·河北石家庄模拟)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g·cm－3)配制成1mol·L－1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220mL，试回答下列问题：(1)配制稀盐酸时，应选用容量为________mL的容量瓶。(2)经计算需要________mL浓盐酸，在量取时宜选用下列量筒中的________。A．5mLB．10mLC．25mLD．50mL(3)在量取浓盐酸后，进行了下列操作：①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入250mL容量瓶中。②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1～2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。上述操作中，正确的顺序是(填序号)________。(4)在上述配制过程中，用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，其配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【解析】(2)c(HCl)＝1000ρ×wM＝1000mL×1.16g·mL－1×36.5%36.5g·mol－1×1L＝11.6mol·L－1。加水稀释前后HCl的物质的量不变，所以11.6mol·L－1×V(HCl)＝250mL×1mol·L－1，解得V(HCl)＝21.6mL，应该选择25mL的量筒量取。(4)用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，量取的盐酸被稀释了，其物质的量比实际偏小，所配制溶液的浓度偏低；若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则一部分溶质损失，所配制溶液的浓度偏低。【答案】(1)250(2)21.6C(3)③①④②(4)偏低偏低13．(12分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数时需要NH4Fe(SO4)2标准溶液。请回答下列问题：(1)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的______(填字母代号)。2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠(2)若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，配制的浓度________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，以下相同)。(