专题2 研究物质的基本方法 培优同步练习- 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

专题2 研究物质的基本方法 一、创新突破 突破一　物质的检验与除杂 1.(2025·连云港新海高级中学月考)下列实验方案中,能达到目的的是(　　) 选项 实验目的 实验方案 A 除去CO中的少量CO2 将气体通过装有浓硫酸的洗气瓶 B 除去MnO2中的少量KClO3 加入足量水溶解、过滤、洗涤、干燥 C 鉴别原溶液中是否存在N 取样,滴加NaOH稀溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝,则原溶液中不含N D 除去镁粉中少量的铝粉 加入足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥 2.(2025·扬州邗江中学月考)实验室分离或提纯下列各组物质时,应选用下列哪种主要仪器?(填字母) (1)分离CCl4和H2O:　　　　。  (2)除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3:　　　　。  (3)从含少量KNO3的NaCl溶液中提取NaCl:　　　　。  (4)分离乙酸(沸点为118 ℃)与乙醇(沸点为78.4 ℃)的混合物:　　　　。  (5)除去氧化钙中的碳酸钙:　　　　。  突破二　对原子结构的认识 3.(2025·西交大苏州附中阶段练习)下列说法不正确的是(　　) A.某些花岗石产生氡Rn),从而对人体产生伤害Rn的质量数是222 B.Se是人体必需的微量元素Se和Se互为同位素 CC-NMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析C的中子数为6 D.原子结构示意图可以表示16O,也可以表示18O 4.(2024·常州二中期中)R中共有x个电子、R原子的质量数为A,则a g R中含有质子的物质的量为(　　) A.(x+24-n) mol B.(x-24-n) mol C.(x-n) mol D.(x-n) mol 突破三　物质的量浓度 5.(2025·苏州中学期末)下列关于物质的量浓度的表述正确的是(　　) A.标准状况下,V L氨气溶于1 L水配制氨水,该氨水溶质的物质的量浓度 mol·L-1 B.1 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液中含N数约为2×6.02×1023 C.V L 5 mol·L-1的盐酸在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为 L,浓度变为10 mol·L-1 D.98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)与水等质量混合,所得硫酸物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半 6.(2025·徐州三中月考)下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是(　　) A.同浓度的三种物质的溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3∶2∶1,则S浓度之比为3∶2∶3 B.将100 mL 5 mol·L-1的盐酸加水稀释至1 L,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1 C.将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1 D.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水,HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1 突破四　化学反应的计算 7.现有某过氧化钙(CaO2)样品,带有结晶水,含有CaO杂质。 (1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应:2(CaO2·xH2O)2CaO+O2↑+2xH2O,得到的O2在标准状况下的体积为672 mL,则该样品中CaO2的物质的量为　　　　　。  (2)另取同一样品5.42 g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到7.0 g干燥的CaCO3。 ①样品中CaO的质量为　　　　　。  ②样品中CaO2·xH2O中的x为　　　　　。  8.(2024·昆山中学月考)写出计算过程: (1)汽车受到猛烈撞击时,气囊内的NaN3会发生分解反应产生Na和N2。能保护司机不受伤害时,某气囊需要0.0672 m3(已折算到标准状况下)的N2,该气囊中需要装入NaN3的质量为多少? (2)钙是人体中的常量元素。现抽收某人血样10 mL,稀释后用草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液处理,使Ca2+完全转变为草酸钙(CaC2O4)沉淀;过滤,洗涤,将得到的沉淀用稀硫酸溶解可得到草酸(H2C2O4),并用2.0 mL 5.05×10-3 mol·L-1 KMnO4溶液与溶解得到的草酸恰好完全反应,反应原理为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,则此血样中Ca2+的物质的量浓度为多少? 二、高考真题 考向一　物质的分离、提纯 9.(2023·河北)《本草纲目》中记载了粗食盐的一种制作过程:“取盐于池旁耕地沃以池水,每得南风急,则宿夕成盐。”若将粗食盐在实验室提纯,不涉及的操作是(　　) A.溶解 B.蒸发 C.过滤 D.蒸馏 10.(2024·江西)“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是(　　) A. B. C. D. 考向二　物质的量浓度的计算及溶液的配制 11.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有(　　) ①天平　②温度计　③坩埚　④分液漏斗　⑤容量瓶　⑥烧杯　⑦滴定管　⑧酒精灯 A.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧ 12.(2022·海南)现有质量分数为85%的浓H3PO4溶液,密度为1.7 g·mL-1。若实验需100 mL 1.7 mol·L-1的H3PO4溶液,则需浓H3PO4溶液　　　　　mL(保留一位小数)。  考向三　对原子结构的认识 13. (2024·北京)我国科研人员实现了对同位素41Ca的灵敏检测。41Ca的半衰期长达10万年,是14C的17倍,可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是(　　) A.41Ca的原子核内有21个中子 B.41Ca的半衰期长,说明41Ca难以失去电子 C.41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间 D.从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 考向四　物质含量的测定 14.(2022·湖南卷改编)(改编)④已知Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2+3H2O,取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L Cl2(标准状况)。求该钴氧化物中Co、O的物质的量之比(写出计算过程)。 参考答案 1.B　浓硫酸能干燥气体,但是不能吸收二氧化碳,A错误;加入足量水溶解,二氧化锰难溶于水,氯酸钾溶于水,过滤、洗涤、干燥,可得到二氧化锰,B正确;检验铵根离子,需要加入氢氧化钠浓溶液,加热使生成氨气逸出,湿润红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝,则原溶液中含N,C错误;稀盐酸和镁、铝均会反应,不能除去镁粉中少量的铝粉,D错误。 2.答案 (1)C　(2)B　(3)D　(4)A　(5)E 解析 (1)CCl4和H2O不互溶,液体分为上下两层,上层为水,下层为CCl4,则分离CCl4和H2O采用分液法,仪器选择分液漏斗。(2)除去澄清石灰水中悬浮的CaCO3,属于固、液混合物分离,采用过滤法,仪器选择漏斗。(3)从含少量KNO3的NaCl溶液中提取NaCl,属于两种易溶固体混合物的分离类型,采用蒸发结晶法,仪器选择蒸发皿。(4)乙酸和乙醇的沸点相差较大,分离乙酸(沸点为118 ℃)与乙醇(沸点为78.4 ℃)的混合物时,可采用蒸馏法,仪器选择蒸馏烧瓶。(5)除去氧化钙中的碳酸钙,采用高温分解法,仪器选择坩埚。 3.CRn的质量数是222,A正确;Se是人体必需的微量元素Se和Se质子数相同,中子数不同,互为同位素,B正确C的质量数为13,质子数为6,则中子数为7,C错误;原子结构示意图可以表示质子数为8的氧原子,可以表示16O,也可以表示18O,D正确。 4.D　R中共有x个电子、R原子的质量数为A,则R的摩尔质量为(A+48) g·mol-1,R的质子数等于其电子数减去所带负电荷数,为x-n,则a g R中含有质子的物质的量为×(x-n)=(x-n) mol,D正确。 5.D　V L氨气与1 L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1) L,A错误;没有给出溶液体积,不能计算N数目,B错误;盐酸易挥发,加热蒸发至溶液体积为 L,盐酸浓度小于10 mol·L-1,C错误;硫酸密度大于水,98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)与水等质量混合,98%的浓硫酸体积小于等质量水的体积,混合后所得硫酸物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半,D正确。 6.B　假设三种溶液的浓度均为1 mol·L-1,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中S浓度分别为1 mol·L-1×1=1 mol·L-1、1 mol·L-1×1=1 mol·L-1和1 mol·L-1×3=3 mol·L-1,即浓度之比为1∶1∶3,A错误;溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后HCl物质的量浓度==0.5 mol·L-1,溶液具有均一性、稳定性,所以稀释后溶液中盐酸浓度都是相同的,与溶液体积大小无关,5 mL溶液物质的量浓度为0.5 mol·L-1,B正确;1 mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1×1=1 mol·L-1,0.5 mol·L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5 mol·L-1×2=1 mol·L-1,故两者混合后,不考虑体积的变化,c(Cl-)=1 mol·L-1,C错误;1 L为水的体积,不是溶液的体积,则溶液体积未知,不能计算HCl的物质的量浓度,D错误。 7.答案 (1)0.06 mol　(2)①0.56 g　②0.5 解析 (1)n(O2)==0.03 mol,由化学方程式可建立如下关系式:2(CaO2·xH2O)~O2,则该样品中n(CaO2)=0.03 mol×2=0.06 mol。(2)①n(CaCO3)==0.07 mol,CaO2·xH2O可生成0.06 mol CaCO3,则样品中n(CaO)=0.07 mol-0.06 mol=0.01 mol,m(CaO)=0.01 mol×56 g·mol-1=0.56 g。②样品中m(CaO2·xH2O)=5.42 g-0.56 g=4.86 g,n(CaO2·xH2O)=0.06 mol,则M(CaO2·xH2O)==81 g·mol-1,x==0.5。 8.解:(1)n(N2)==3 mol,根据氮元素守恒可知,m(NaN3)=×3 mol×65 g·mol-1=130 g。 (2)结合草酸钙化学式和反应可知,5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,则此血样中c(Ca2+)= =2.525×10-3 mol·L-1。 答:(1)该气囊需要装入NaN3的质量为130 g。 (2)此血样中的Ca2+的物质的量为浓度2.525×10-3 mol·L-1。 9.D　 10.C　利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离,有机相与水相分层,可分液分离,故应用分液漏斗,C正确。 11.D　实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的杂质离子形成沉淀除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯。 12.答案 11.5 解析 根据公式c=可得,浓H3PO4溶液的浓度c= mol·L-1≈14.74 mol·L-1,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,故有14.74 mol·L-1×V=100 mL×1.7 mol·L-1,V≈11.5 mL。 13.A　41Ca的质子数为20,质量数为41,中子数=41-20=21,A正确;41Ca最外层两个电子,易失去,B错误;41Ca的半衰期是14C的17倍,因此41Ca衰变一半所需的时间大于14C衰变一半所需的时间,C错误;俘获41Ca原子的过程中没有新物质的生成,不属于化学变化,D错误。 14.答案 取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L Cl2(标准状况)。根据氯元素守恒,n(Co)==1 mol;盐酸中的氢元素与钴氧化物中的O结合为水,根据H元素守恒,n(O)==1.2 mol,该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为1∶1.2=5∶6。 学科网（北京）股份有限公司 $$