1、1第三单元 溶液的配制与分析1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为 1 molL-1的是( )A.将 40 g NaOH溶解于 1 L水中配成 NaOH溶液B.常温常压下,将 22.4 L HCl气体溶于水配成 1 L的盐酸C.将 1 L 0.5 molL-1的盐酸加热浓缩为 0.5 LD.从 1 000 mL 1 molL-1的 NaCl溶液中取出 100 mL的溶液答案 D 将 40 g NaOH溶于 1 L水,所得的溶液的体积已不再是 1 L,A错误;常温常压下 22.4 L HCl的物质的量不是 1 mol,将其溶于水配成 1 L的盐酸,浓度不等于 1 molL-1,B错误;盐酸易挥发,将
2、 1 L 0.5 molL-1的盐酸加热浓缩为 0.5 L的过程中,HCl 减少,故 C错误;从 1 000 mL 1 molL-1的 NaCl溶液中取出 100 mL的溶液,溶液的物质的量浓度仍为 1 molL-1,D正确。2.下列说法正确的是( )A.现需 480 mL 0.1 molL-1硫酸铜溶液,则需要称量 7.68 g硫酸铜固体B.配制 1 molL-1 NaOH溶液 100 mL,需用托盘天平在滤纸上称量 4 g NaOH固体C.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高D.使用量筒量取一定体积的浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸,将浓硫酸转移至烧杯后须用蒸馏水洗涤量筒,并将
3、洗涤液一并转移至烧杯答案 C 实验室没有 480 mL的容量瓶,故应选择 500 mL的容量瓶来配制,则需要硫酸铜的质量为 0.5 L0.1 molL-1160 gmol-1=8.0 g,A错误;NaOH 固体不能直接放在滤纸上称量,称量的质量应记录为 4.0 g,B错误;量筒是量出式仪器,量筒在制作时就已经扣除了沾在量筒壁上的液体的体积,量取的液体倒出的量就是所读的量,不能洗涤,如果洗涤并将洗涤液一并转移至烧杯,实际量取浓硫酸的体积偏大,所配溶液的浓度偏高,D 错误。3.配制物质的量浓度为 0.1 molL-1的 Na2CO3溶液 100 mL时,下列操作正确的是( )A.用托盘天平称取 1
4、.06 g无水碳酸钠,在烧杯中加适量水溶解,待冷却到室温后,将溶液转移到容量瓶中B.在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水C.定容时,若加水超过刻度线,可用胶头滴管小心吸出多余部分D.定容时,若仰视,则所配溶液的浓度将偏大答案 B 托盘天平的精确度为 0.1 g,不能用托盘天平称取 1.06 g无水碳酸钠,A 错误;在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及瓶塞处是否漏水,B 正确;定容时,若加水超过刻度线,不能直接用胶头滴2管吸出多余部分,必须重新配制,C 错误;定容时,若仰视读数,则所配溶液的体积偏大,浓度将偏小,D 错误。4.若 20 g密度为 gcm-3的 Ca(NO3)
5、2溶液中含有 2 g Ca(NO3)2,则溶液中 N 的物质的量浓度为( )O-3A. molL-1 B. molL-1400 20C. molL-1 D. molL-15041 2541答案 C Ca(NO 3)2的物质的量浓度为 = molL-1,N 的物质的量浓度为 molL-1。2 g164 gmol-120 g1 000 gL-12541 O-3 50415.实验室需 480 mL 1.0 mol/L的 NaOH溶液,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.称取氢氧化钠 20.0 gB.定容时俯视观察刻度线C.移液时,对用于溶解氢氧化钠的烧杯没有进行
6、冲洗D.移液用玻璃棒引流时,玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线上方答案 B 配制 480 mL溶液,需要选用 500 mL容量瓶,需要氢氧化钠的质量为 40 g/mol0.5 mol=20.0 g,故 A不符合题意;定容时俯视刻度线,导致配制的溶液体积偏小,浓度偏高,故 B符合题意;没有洗涤烧杯,导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,使配制的溶液浓度偏低,故 C不符合题意;玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线上方,导致配制的溶液的体积偏大,使所配溶液浓度偏低,故 D不符合题意。6.有 BaCl2和 NaCl的混合溶液 0.5 L,将它均分成两份,一份滴加稀硫酸,使 Ba2+完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使
7、Cl-完全沉淀,反应中消耗 1.5 mol H2SO4、3.8 mol AgNO 3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)为( )A.1.6 molL-1 B.3.2 molL-1C.4.8 molL-1 D.9.6 molL-1答案 B 一份溶液加入稀硫酸,发生反应 Ba2+S BaSO4,消耗 1.5 mol H2SO4,由离子方程式可O2-4知 n(Ba2+)=n(H2SO4)=1.5 mol,一份溶液加入 AgNO3,发生反应 Cl-+Ag+ AgCl,消耗 3.8 mol AgNO3,由离子方程式可知,n(Cl -)=n(AgNO3)=3.8 mol,溶液呈电中性,则有 2n(Ba2+
8、)+n(Na+)=n(Cl-),每份溶液中n(Na+)=3.8 mol-1.5 mol2=0.8 mol,故每份溶液中 c(Na+)= =3.2 molL-1,故选 B。0.8mol0.25 L7.用溶质质量分数为 98%的浓硫酸(=1.84 gcm -3)配制 240 mL 1.84 molL-1稀硫酸,下列操作正确的是( )3A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却B.必需的定量仪器有 50 mL量筒、250 mL 容量瓶和托盘天平C.量取浓硫酸的体积为 25.0 mLD.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容答案 C 稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢
9、注入水中并不断搅拌,A 项错误;该实验不需要托盘天平,B 项错误;根据溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V= =25.0 mL,C项正确;不能在容量瓶里稀释浓硫酸,应在烧杯里稀25010-3L1.84 molL-198 gmol-11.84 gcm-398%释并冷却后,再转移到容量瓶中,最后加水定容,D 项错误。8.4 时,在 100 mL水中溶解 22.4 L HCl气体(标准状况下)形成溶液。下列说法正确的是( )A.该溶液的物质的量浓度为 10 molL-1B.由于溶液的密度未知,故该溶液的物质的量浓度无法求得C.由于溶液的密度未知,故该溶液中溶质的质量分数无法求得D.所得溶
10、液的体积为 22.5 L答案 B 溶液的物质的量浓度 cB等于溶质的物质的量除以溶液的体积,而不是除以溶剂的体积。A 项,溶液的体积不等于 0.1 L,可推知物质的量浓度不为 10 molL-1;C项,溶质质量 m(HCl)=36.5 g,其水溶液的质量分数= 100%26.7%;D 项,溶液的体积不等于溶剂的体积加溶质(HCl)的体积。36.5 g(100+36.5) g9.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,加水稀释至刻度线,该混合溶液中 H+的物质的量浓度是( )A.0.21 molL-1 B.0.42 molL
11、-1C.0.56 molL-1 D.0.26 molL-1答案 B 混合溶液中 H+物质的量 n(H+)=(0.1 L0.3 molL-1+0.3 L0.25 molL-1)2=0.21 mol,所以 c(H+)= =0.42 molL-1。0.21mol0.5 L10.有 Al2(SO4)3和 Na2SO4的混合溶液 V L,将它均分成两份。一份滴加氨水,使 Al3+完全沉淀;另一份滴加 BaCl2溶液,使 S 完全沉淀。反应中消耗 a mol NH3H2O、b mol BaCl 2。据此得知原混合溶液中O2-4的 c(Na+)(molL-1)为( )A.(4b-2a)/V B.(2b-2a
12、)/VC.(2b-a)/V D.(b-2a)/V4答案 A 根据题意 Al3+的物质的量为 a/3 mol,S 的物质的量为 b mol,因 Na2SO4和 Al2(SO4)3的混合O2-4溶液显电中性,设每份混合溶液中 Na+的物质的量为 x mol,则根据电荷守恒可知,a/33+x1=b2,x=2b-a,原混合溶液中的 c(Na+)=(4b-2a)/V molL-1。11.碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解 28.4 g上述混合物,消耗 1 molL-1盐酸 500 mL。煅烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是( )A.35 g B
13、.30 g C.20 g D.15 g答案 C 碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜。28.4 g 碳酸铜和碱式碳酸铜混合物,消耗1 molL-1盐酸 500 mL,即参加反应的 HCl的物质的量为 0.5 mol,则得到 CuCl2的物质的量为 0.25 mol。根据 Cu元素守恒可知,原混合物中含有 Cu元素的物质的量为 0.25 mol,故灼烧等质量的上述混合物,得到氧化铜的物质的量为 0.25 mol,则氧化铜的质量为 m(CuO)=0.25 mol80 gmol-1=20 g。12.将物质的量均为 a mol的 Na和 Al一同投入 m g足量水中,所得溶液的密度为 gcm-
14、3,则此溶液的物质的量浓度为( )A. molL-1 B. molL-11 000a46a+m 446a+mC. molL-1 D. molL-11 000a50a+m 1 000a45a+m答案 A Na 和 Al一同投入 m g足量水中时,发生反应的化学方程式为 2Na+2H2O 2NaOH+H2、2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO2+3H2。由于 Na、Al 的物质的量均为 a mol,结合化学方程式可知生成 2a mol H2,所得溶液中只有 NaAlO2一种溶质,其物质的量为 a mol。所得溶液的质量为 m(Na)+m(Al)+m(H2O)-m(H2)=(46a+m)g,
15、所得溶液的体积为 L,所得溶液的物质的量浓度为 molL-46a+m1 000 1 000a46a+m1。13.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验:各取 30 mL同浓度的盐酸,加入不同质量的同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据记录如下:实验序号 甲 乙 丙合金质量(g) 0.255 0.385 0.459生成气体体积(mL) 280 336 336试回答:(1)盐酸的物质的量浓度为 mol/L(保留两位有效数字)。 (2)镁、铝的物质的量之比为 。 5答案 (1)1.0 (2)11解析(1)标准状况下,盐酸完全反应生成氢气 336 mL,氢气的物质的量为 =0.015 mol,根据氢元素0
16、.336 L22.4 L/mol守恒可知 n(HCl)=2n(H2)=20.015 mol=0.03 mol,故盐酸的物质的量浓度为 =1.0 mol/L。0.03mol0.03 L(2)甲中盐酸有剩余,金属完全反应,此时生成氢气 280 mL,故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比,设镁、铝的物质的量分别为 x mol、y mol,根据二者质量可知 24x+27y=0.255,根据得失电子守恒有2x mol+3y mol= 2,联立方程解得:x=0.005、y=0.005,故合金中镁与铝的物质的量之比为0.28 L22.4 L/mol0.005 mol0.005 mol=11。14.常温下
17、,烧杯中盛有 NaHSO4和 Na2SO4混合溶液 100 mL,向烧杯中逐滴加入 0.15 molL-1 Ba(OH)2溶液,当加入的 Ba(OH)2溶液体积为 100 mL时,沉淀量达到最大值。溶液中产生沉淀的物质的量 n与溶液的 pH变化如图所示。请回答:(1)原溶液中 c(Na2SO4)= molL -1。 (2)图中 a值为 。 答案 (1)0.05 (2)0.005解析 由题意知,沉淀达到最大量时,消耗氢氧化钡溶液 100 mL,则 100 mL氢氧化钡溶液中 nBa(OH)2=0.1 L0.15 molL-1=0.015 mol,n(OH-)=2nBa(OH)2=0.03 mol
18、,反应后溶液体积为 200 mL、pH 为13,所以 c(OH-)=0.1 molL-1,n(OH-)=0.02 L0.1 molL-1=0.02 mol,说明反应过程中消耗了 0.01 mol OH-,所以 n(NaHSO4)=0.01 mol;沉淀达到最大值时 n(BaSO4)=nBa(OH)2=0.015 mol,所以 n(Na2SO4)=0.005 mol,c(Na2SO4)= =0.05 molL-1。当 pH=7时,a=n(BaSO 4)=nBa(OH)2= n(NaHSO4)=0.005 0.005mol0.1 L 12mol。15.将 FeCl3、CuCl 2混合溶液加入一定质
19、量的铁粉中充分反应,所加混合溶液的体积与反应后剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中 Fe3+浓度为 0.200 mol/L,经检测 M点时溶液中无 Cu2+。6求:(1)c(CuCl2 )= molL -1。 (2)铁粉的质量为 g。 答案 (1)0.70 (2)44.8解析 (1)氧化性:铁离子大于铜离子,铁离子首先氧化金属铁。经检测 M点时溶液中无 Cu2+,固体质量不变,根据 2Fe3+Fe 3Fe2+、Cu 2+Fe Fe2+Cu可知消耗的铁的质量与析出的铜的质量相等。设氯化铜的物质的量是 x mol,铁离子是 0.2 mol,则(0.1+x)56=64x,解得 x=0.7,因此 c
20、(CuCl2 )=0.7 mol1 L=0.70 molL-1。(2)加入 8 L溶液时固体全部溶解,这说明铁只与铁离子反应,铁离子的物质的量是1.6 mol,则铁粉的质量是 0.8 mol56 g/mol=44.8 g。16.现有一份 Fe2(SO4)3和(NH 4)2SO4的混合溶液,向该溶液中加入一定浓度的 Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量与加入 Ba(OH)2溶液的体积关系如图所示。(1)Ba(OH)2溶液中 Ba(OH)2的物质的量浓度为 molL -1。 (2)该混合溶液中 Fe2(SO4)3和(NH 4)2SO4物质的量之比为 。 答案 (1)0.20 (2)11解析 (1)向
21、 Fe2(SO4)3和(NH 4)2SO4的混合溶液中加入一定浓度的 Ba(OH)2溶液,首先产生硫酸钡和氢氧化铁沉淀,当铁离子完全沉淀后,铵根离子结合氢氧根离子生成一水合氨,根据图像可知第一阶段产生的沉淀是硫酸钡和氢氧化铁,消耗氢氧化钡溶液 150 mL,第二阶段产生的沉淀是硫酸钡,消耗氢氧化钡溶液200 mL-150 mL=50 mL,该阶段产生的硫酸钡的质量是 11.46 g-9.13 g=2.33 g,物质的量是 0.01 mol,消耗氢氧化钡 0.01 mol,所以氢氧化钡溶液中 Ba(OH)2的物质的量浓度是 0.01 mol0.05 L=0.2 molL-1。(2)第二阶段中与铵
22、根离子结合的氢氧根离子的物质的量是 0.02 mol,所以硫酸铵的物质的量是 0.01 mol;第一阶段消耗氢氧化钡 0.03 mol,消耗铁离子 0.02 mol,所以硫酸铁的物质的量是 0.01 mol,因此该混合溶液中 Fe2(SO4)3和(NH 4)2SO4物质的量之比为 11。17.人体血液里 Ca2+的浓度一般采用 mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵(NH 4)2C2O4溶液,可析出草酸钙(CaC 2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H 2C2O4),再用 KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中 Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定
23、血液样品中 Ca2+的浓度。7【配制 KMnO4标准溶液】如图所示是配制 50 mL KMnO4标准溶液的过程示意图。(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有 (填序号)。 (2)其中确定 50 mL溶液体积的容器是 (填名称)。 (3)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将 (填“偏大”或“偏小”)。 【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 KMnO4溶液滴定,使草酸转化成 CO2逸出,这时共消耗 12.00 mL KMnO4溶液。(4)已知草酸跟 KMnO4反应的离子方程式为 2Mn +5H2C2O4+6H
24、+ 2Mnx+10CO2+8H 2O,则离子方程式中O-4的 x= 。 (5)经过计算,血液样品中 Ca2+的浓度为 mg/cm 3。 答案 (1) (2)50 mL 容量瓶 (3)偏小 (4)2 (5)1.2解析 (1)由图示可知操作不正确,不能在量筒中溶解固体,定容时应平视刻度线,至液体凹液面与刻度线相切。(2)应该用容量瓶准确确定 50 mL溶液的体积。(3)如果用图示的操作配制溶液,由于定容时仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小。(4)根据电荷守恒,(-1)2+(+1)6=(+x)2,解得 x=2,草酸跟 KMnO4反应的离子方程式为 2Mn +5H2C2O4+6H+
25、O-42Mn2+10CO2+8H 2O。(5)血样 20.00 mL经过处理后得到草酸,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为 0.020 mol/L0.012 L=2.410-4 mol,根据反应的离子方程式 2Mn +5H2C2O4+6H+ 2Mn2+10CO2+8H 2O及O-4草酸钙的化学式 CaC2O4,可知:n(Ca 2+)=n(H2C2O4)= n(Mn )=2.52.410-4 mol=610-4 mol,Ca2+的质52 O-4量为 40 g/mol610-4 mol=0.024 g,钙离子的浓度为 = =1.2 mg/cm3。0.024 g20.00 cm3 24 mg20.00
26、cm318.在标准状况下,将 224 L HCl气体溶于 635 mL水中,所得盐酸的密度为 1.18 gcm-3。试计算:(1)所得盐酸的溶质质量分数和物质的量浓度分别是 、 。 8(2)取这种盐酸 100 mL,稀释至 1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是 。 (3)在 40.0 mL 0.065 molL-1Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生 CO2气体,加入稀盐酸的体积的最多不超过 mL。 (4)将不纯的 NaOH样品 3 g(样品含少量 Na2CO3和水),放入 50 mL 2 molL-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用
27、去 40 mL 1 molL-1的 NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到 g固体。 答案 (1)36.5% 11.8 molL -1 (2)1 molL -1(3)2.6 (4)5.85解析 (1)n(HCl)= =10 mol,224 L22.4 Lmol-1m(HCl)=10 mol36.5 gmol-1=365 g,盐酸的溶质质量分数 = 100%=36.5%,365 g365 g+635 gc(HCl)= = =11.8 molL-1。1 000M 1 000 mLL-11.18 gcm-336.5%36.5 gmol-1(2)由 c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)可知,c(稀)=11.8 molL -1 =1 molL-1。0.1 L1.18 L(3)n(Na2CO3)=0.040 L0.065 molL-1=0.002 6 mol,设加入稀盐酸的体积最多不超过 x mL,则 n(HCl)=1 molL-10.001x L=0.001x mol,根据反应 Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl得 0.002 6=0.001x,x=2.6。(4)经过反应,蒸发中和后的溶液,最后所得固体为 NaCl,根据氯原子守恒:n(NaCl)=n(HCl)=0.050 L2 molL-1=0.1 mol,m(NaCl)=0.1 mol58.5 gmol-1=5.85 g。
