内容正文:
课时微练(七)
物质的量浓度
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1.研究表明,采用氨水能够清洗壁画表面的污染。某文物保护单位现用500 mL容量瓶配制0.1 mol·L-1的氨水溶液,下列操作正确的是
( )
A.将标准状况下体积为1.12 L的氨气(NH3)溶于500 mL水中
B.将标准状况下体积为1.12 L的氨气溶于水配成500 mL溶液
C.需取1 mol·L-1的氨水50 mL,加入500 mL水中
D.需取1 mol·L-1的氨水100 mL,配成500 mL溶液
基础训练
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标准状况下1.12 L NH3的物质的量==0.05 mol,将NH3溶于水配成500 mL溶液,其物质的量浓度==0.1 mol·L-1, A项错误,B项正确;取1 mol·L-1的氨水100 mL,配成500 mL溶液,其物质的量浓度是0.2 mol·L-1,C、D两项错误。
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2.硫酸铜水溶液呈酸性,属于保护性无机杀菌剂,对人畜比较安全,其与石灰乳混合可得“波尔多液”。实验室里需用480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,为了与容量瓶的精确度相匹配,称量固体时应使用分析天平。考虑到学校的实际情况,本实验可暂用托盘天平。则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为( )
A.480 mL容量瓶,称取7.68 g硫酸铜
B.480 mL容量瓶,称取12.0 g胆矾
C.500 mL容量瓶,称取9.00 g硫酸铜
D.500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾
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没有480 mL容量瓶,应选500 mL容量瓶,500 mL 溶液对应的胆矾质量为12.5 g或对应的硫酸铜质量为8.0 g。
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3.某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如下:
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根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( )
A.该“84”消毒液的物质的量浓度约为4.0 mol·L-1
B.一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后浓度会变小
C.取100 mL该“84”消毒液稀释100倍消毒,稀释后溶液中c(Na+)约为0.04 mol·L-1
D.参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制含25% NaClO的消毒液480 mL,需要称量NaClO固体的质量为143 g
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4.某兴趣小组需要500 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液,若用质量分数为98%、密度为1.84 g· mL-1的浓硫酸配制该溶液。下列操作正确的是
( )
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题图中量取液体时仰视刻度线,导致量取浓硫酸的体积偏大,A项错误;题图中浓硫酸稀释时,将水注入浓硫酸容易使硫酸飞溅伤人,B项错误;题图中移液操作未用玻璃棒引流,C项错误;题图中为定容操作,眼睛平视刻度线,D项正确。
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5.草酸钠是一种还原剂,也常作为双齿配体。室温时,甲同学配制了100 g 10%的Na2C2O4溶液,乙同学配制了100 mL 1.0 mol·L-1的Na2C2O4溶液(密度为1.02 g·cm-3)。下列说法正确的是( )
A.甲同学所需溶质的质量大
B.两同学所配溶液的质量相同
C.两同学所需实验仪器相同
D.甲同学所配溶液的浓度比乙同学的小
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6.一定量的铜和浓硫酸在加热条件下充分反应,向反应后的溶液中逐滴加入含a mol NaOH的溶液,恰好使反应后的溶液呈中性,下列说法错误的是 ( )
A.溶液中c(Na+)=2c(S)
B. mol>沉淀的物质的量>0
C.沉淀的物质的量= mol
D.原浓硫酸中H2SO4的物质的量> mol
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铜和浓硫酸反应后的溶液中含有CuSO4和H2SO4,加入含a mol NaOH的溶液后显中性,此时溶液中的溶质为Na2SO4,Cu2+完全沉淀,A项正确;n(CuSO4)< mol,B项正确,C项错误;由于有一部分浓硫酸被还原为SO2,故n(H2SO4)> mol,D项正确。
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7.下列实验操作或仪器的选择正确的是( )
A.配制240 mL 0.1 mol·L-1FeSO4溶液,需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 mol·L-1H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接加入容量瓶中
C.配制1 mol·L-1AlCl3溶液,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
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实验室没有规格为240 mL的容量瓶,应选择250 mL的容量瓶, A项错误;不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,B项错误;氯化铝易水解,将AlCl3晶体溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解,C项正确;移液时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的位置,D项错 误。
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8.海冰是海水冻结而成的咸水冰,海水冻结时,部分来不及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁的形式被包裹在冰晶之间,形成“盐泡”,其大致结构如图所示,若海冰的冰龄达到1年以上,则融化后的水为淡水。下列叙述正确的是( )
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A.海冰内层“盐泡”越少,密度越大
B.海冰冰龄越短,内层的“盐泡”越少
C.每含1 mol H2O的海冰内就有2×10-5 NA个NaCl分子(NA为阿伏加德罗常数)
D.海冰内层NaCl的浓度约为10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)
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9.某种胃药的有效成分为碳酸镁,测定其中碳酸镁含量的操作如下 (假设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应,该实验条件下不考虑镁离子与氢氧化钠反应):
①用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积;
②加入25.00 mL 0.1 mol·L-1稀盐酸;
③配制0.10 mol·L-1稀盐酸和0.10 mol·L-1 NaOH溶液;
④向一粒研碎后的药片(0.10 g)中加入20.00 mL蒸馏水。
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回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)在配制盐酸和NaOH溶液时不会用到的仪器是 (填字母)。
③④②①或④③②①
CE
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(3)测定过程中发生反应的离子方程式为________________________________、________________。
(4)该测定实验共进行了4次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 4种规格的容量瓶,则配置盐酸应选用的容量瓶的规格为_________,理由是__________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O
H++OH-===H2O
250 mL
4次实验理论上共消耗盐酸100 mL,实验时要考虑损耗(如量筒内壁的残留,或移液管润洗、排气泡、内壁残留等的损耗),故需要使用250 mL容量瓶
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(5)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数 第一次 第二次 第三次 第四次
V[NaOH(aq)]/mL 13.00 12.90 13.10 14.00
根据这个同学的实验数据,这种药片中碳酸镁的含量为 mg·g-1。
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(1)依据实验步骤判断操作顺序为配制溶液、溶解样品、加入配制的过量盐酸溶解碳酸镁、剩余的盐酸用氢氧化钠溶液滴定、计算反应的盐酸,通过碳酸镁和盐酸反应的定量关系计算含量,所以测定过程的正确操作顺序为③④②①或④③②①。(2)配制溶液需要的玻璃仪器为烧杯、量筒、容量瓶、玻璃棒和胶头滴管,故选CE。(3)过程中发生的反应为碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水,离子方程式分别为MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O、H++OH-===H2O。
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10.按要求计算并填空。
Ⅰ.在我国青海湖地区有一种说法:“冬天捞碱,夏天晒盐”,这里的碱是指Na2CO3,盐是指NaCl。
(1)将捞得的碱提纯得到纯净的Na2CO3固体,实验需要0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶规格和称取Na2CO3的质量分别为 (填字母)。
A.1 000 mL,5.3 g B.950 mL,5.04 g
C.1 000 mL,5.04 g D.950 mL,5.3 g
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A
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(2)若配制溶液定容时俯视刻度线,则对所配溶液的浓度有何影响? ______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.(3)200 mL某硫酸盐溶液中含S 1.5NA个,含金属离子NA个,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(4)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含足量NaOH的溶液并加热,铵根离子完全反应生成a mol NH3(已知N+OH-NH3↑+H2O);另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3+的浓度为
mol·L-1。
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偏大
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(5)A、B、C三种一元碱,它们的摩尔质量之比是3∶5∶7,如果把 7 mol A、5 mol B和3 mol C混合均匀,取混合碱5.36 g恰好能中和0.15 mol的HCl。A的摩尔质量为 g·mol-1。
(6)将W g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在V mL水中,得到饱和溶液,
测得该饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,则溶液的物质的量浓度为
_______________,该温度下,CuSO4的溶解度为____________。
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(7)取8.58 g Na2CO3·xH2O溶于水配成溶液,然后逐滴滴入质量分 数为36.5%、密度为1.20 g·cm-3的盐酸直至没有气体放出,用去盐酸5.0 mL。则生成标准状况下CO2气体的体积为 ;x的值为 ____。
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0.672 L
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11.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。抽取血样
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。
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(1)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则其中的x= 。
(2)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为 mg·cm-3。
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12.为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
Ⅰ.甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
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(1)判断S沉淀完全的操作为_________________________________
____________________________。
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________________
________。
(3)固体质量为w g,则c(CuSO4)= mol·L-1。
(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)_____
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
HNO3酸化的AgNO3
溶液
偏低
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Ⅱ.乙方案
实验原理:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu、
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
实验步骤:
①按如图安装装置(夹持仪器略去)
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②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位 置,读数并记录
⑤将CuSO4溶液滴入A中并搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
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(5)步骤②为 。
(6)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是 (填字母)。
a.反应热受温度影响
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
(7)锌粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=
d g·L-1,则c(CuSO4)= mol·L-1(列出计算表达式)。
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检查装置气密性
b
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(8)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4) ______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(9)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度: (填“是”或“否”)。
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偏高
否
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该“84”消毒液的物质的量浓度c== ≈4.0 mol·L-1,A项正确;一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后,由于其易吸收空气中的CO2变质而浓度变小,B项正确;稀释后的溶液中c(Na+)等于其原物质的量浓度
4.0 mol·L-1的,约为0.04 mol·L-1,C项正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149 g,D项不正确。
甲所需溶质的质量为100 g×10%=10 g,乙所需溶质的质量为0.1 L×1.0 mol·L-1×134 g·mol-1=13.4 g,则乙同学所需溶质的质量大,A项错误;乙同学所配溶液的质量为100 mL×1.02 g·cm-3=102 g,则两同学所配溶液的质量不同,B项错误;乙需要100 mL 容量瓶,而甲同学不需要,C项错误;乙同学的质量分数为×100%=×100%>10%,故甲同学所配溶液的浓度比乙同学的小,D项正确。
“盐泡”内含有NaCl等盐类,“盐泡”越多,质量越大,海冰密度越大,A项错误;若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水,即冰龄越长,“盐泡”渗出,内层的“盐泡”越少,B项错误;NaCl是离子化合物,不存在NaCl分子,C项错误;假设有1 L海冰,质量为900 g,“盐泡”与H2O的个数比约为2×10-5∶1,则氯化钠的物质的量约为×2×10-5=1×10-3 mol,所以海冰内层NaCl的浓度约为10-3 mol·L-1,D项正确。
(4)每次取用25.00 mL盐酸,4次需100 mL,因实验操作过程中润洗移液管、赶气泡等都需要消耗盐酸,故盐酸的用量要大于100 mL,选择容量瓶的规格为250 mL。(5)由题表数据可知,第四次数据误差较大,舍去,消耗氢氧化钠溶液的平均体积== 13.00 mL,则碳酸镁消耗盐酸的物质的量为0.025 L×0.1 mol·L-1-0.013 L×0.1 mol·L-1=0.001 2 mol,所以碳酸镁的含量为=504 mg·g-1。
(1)实验需要0.05 mol·L-1的碳酸钠溶液950 mL,则需要1 000 mL的容量瓶,需要碳酸钠固体的质量为1 L×0.05 mol·L-1×106 g·mol-1= 5.3 g。(2)若配置溶液定容时俯视刻度线,则所配制的溶液体积偏小,浓度偏大。(3)200 mL某硫酸盐溶液中含S 1.5NA个,含金属离子NA个,则S、金属离子的物质的量分别是1.5 mol、1 mol,该盐的化学式可表示为R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量是0.5 mol,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为=2.5 mol·L-1。
(4)一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,说明硫酸根离子的物质的量为b mol;一份加入足量NaOH的溶液并加热,生成a mol NH3,则(NH4)2SO4的物质的量是 mol ;则Al2(SO4)3的物质的量是 mol,Al3+的物质的量是 mol,原混合溶液中Al3+的浓度为= mol·L-1。(5)由酸与碱中和反应的实质可知n(H+)=n(OH-),据此计算5.36 g混合一元碱
的总的物质的量,5.36 g混合碱恰好能中和0.15 mol HCl,所以n(OH-)=0.15 mol,所以一元碱的总物质的量也为0.15 mol,设A、B、C三种碱的摩尔质量分别为3x g·mol-1、5x g·mol-1、7x g·mol-1,故一元碱的平均摩尔质量为==,解得x=8,故A的摩尔质量为24 g·mol-1。(6)W g胆矾(CuSO4·5H2O)中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)== mol,溶液的体积
== mL=×10-3 L,溶液的物质的量浓度== mol·L-1;=,则溶解度为 g。(7)根据公式c=,所用盐酸的物质的浓度c= mol·L-1=12 mol·L-1;由反应Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,可得关系式2HCl~CO2,消耗盐酸12×5×10-3 mol=0.06 mol,
V(CO2)=×22.4 L=0.672 L,根据关系式Na2CO3·xH2O~2HCl,可得=,解得x=10。
(1)由电荷守恒可得x=2。(2)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是①Ca2++C2===CaC2O4↓;②CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4;③2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,由此可得关系式5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2Mn,所以n(Ca2+)=n(Mn)=×
0.012 00 L×0.020 mol·L-1=6.0×10-4 mol,血液样品中Ca2+的浓度==1.2×10-3 g·cm-3=1.2 mg·cm-3。
(1)S的检验是滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明溶液中含有S,故判断S沉淀完全的操作为向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全。(2)步骤②判断沉淀是否洗净可检验固体表面有无Cl-,故选用的试剂为HNO3酸化的AgNO3溶液。(3)固体质量为w g,为硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为n=,根据硫酸根离子守恒可知,CuSO4~BaSO4,
则c(CuSO4)== mol·L-1。(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会使固体的质量偏小,物质的量偏小,根据c=可知,测得c(CuSO4)偏低。(5)加入药品之前需检查装置的气密性,故步骤②为检查装置气密性。(6)气体的体积受温度和压强的影响较大,气体的质量不随温度和压强的变化而改变,密度也受温度和压强的影响,步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响,故选b。
(7)氢气的质量m=ρ(H2)V=db×10-3 g,n(H2)== mol,根据Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,与酸反应的锌的物质的量为 mol,锌的总物质的量为,与硫酸铜反应的锌的物质的量为- mol,根据Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,则c(CuSO4)=。
(8)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,得到氢气的体积偏小,与硫酸反应的锌质量偏小,与硫酸铜反应的锌质量偏大,则测得c(CuSO4)偏高。(9)不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度,硫酸镁不和锌发生置换反应。
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