2020届高考化学一轮复习（浙江）溶液的配制与分析作业

2020届高考化学一轮复习（浙江）溶液的配制与分析作业

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 mol·L-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 mol·L-1的盐酸加热浓缩为0.5 L D.从1 000 mL 1 mol·L-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 mol·L-1,B错误;盐酸易挥发,将1 L 0.5 mol·L-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 mol·L-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 mol·L-1,D正确。‎ ‎2.下列说法正确的是(　　)‎ A.现需480 mL 0.1 mol·L-1硫酸铜溶液,则需要称量7.68 g硫酸铜固体 B.配制1 mol·L-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 L×0.1 mol·L-1×160 g·mol-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 mol·L-1的Na2CO3溶液100 mL时,下列操作正确的是(　　)‎ A.用托盘天平称取1.06 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ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO‎3‎‎-‎的物质的量浓度为(　　)‎ A.ρ‎400‎ mol·L-1 B.‎20‎ρ mol·L-1‎ C.‎50ρ‎41‎ mol·L-1 D.‎25ρ‎41‎ mol·L-1‎ 答案　C　Ca(NO3)2的物质的量浓度为‎2 g‎164 g·mol‎-1‎‎20 g‎1 000ρg·‎L‎-1‎=‎25ρ‎41‎ mol·L-1,NO‎3‎‎-‎的物质的量浓度为‎50ρ‎41‎ mol·L-1。‎ ‎5.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 g B.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/mol×0.5 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Cl-完全沉淀,反应中消耗1.5 mol H2SO4、3.8 mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)为(　　)‎ A.1.6 mol·L-1 B.3.2 mol·L-1‎ C.4.8 mol·L-1 D.9.6 mol·L-1‎ 答案　B　一份溶液加入稀硫酸,发生反应Ba2++SO‎4‎‎2-‎BaSO4↓,消耗1.5 mol H2SO4,由离子方程式可知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+)+n(Na+)=n(Cl-),每份溶液中n(Na+)=3.8 mol-1.5 mol×2=0.8 mol,故每份溶液中c(Na+)=‎0.8mol‎0.25 L=3.2 mol·L-1,故选B。‎ ‎7.用溶质质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是(　　)‎ A.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 mL D.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=‎250×1‎0‎‎-3‎L×1.84 mol·L‎-1‎×98 g·mol‎-1‎‎1.84 g·cm‎-3‎×98%‎=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 mol·L-1‎ B.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 mol·L-1;C项,溶质质量m(HCl)=36.5 g,其水溶液的质量分数=‎36.5 g‎(100+36.5) g×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。‎ ‎9.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-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 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1‎ C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1‎ 答案　B　混合溶液中H+物质的量n(H+)=(0.1 L×0.3 mol·L-1+0.3 L×0.25 mol·L-1)×2=0.21 mol,所以c(H+)=‎0.21mol‎0.5 L=0.42 mol·L-1。‎ ‎10.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SO‎4‎‎2-‎完全沉淀。反应中消耗a mol NH3·H2O、b mol BaCl2。据此得知原混合溶液中的c(Na+)(mol·L-1)为(　　)‎ A.(4b-2a)/V B.(2b-2a)/V C.(2b-a)/V D.(b-2a)/V 答案　A　根据题意Al3+的物质的量为a/3 mol,SO‎4‎‎2-‎的物质的量为b mol,因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液显电中性,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/3×3+x×1=b×2,x=2b-a,原混合溶液中的c(Na+)=(4b-2a)/V mol·L-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 mol·L-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.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 mol·L-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 mol×80 g·mol-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ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为(　　)‎ A.‎1 000aρ‎46a+m mol·L-1 B.‎4ρ‎46a+m mol·L-1‎ C.‎1 000aρ‎50a+m mol·L-1 D.‎1 000aρ‎45a+m mol·L-1‎ 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+2H2O 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,所得溶液的体积为‎46a+m‎1 000ρ L,所得溶液的物质的量浓度为‎1 000aρ‎46a+m mol·L-1。‎ ‎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　　　　。 ‎ 答案　(1)1.0　(2)1∶1‎ 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‎0.336 L‎22.4 L/mol=0.015 mol,根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.015 mol=0.03 mol,故盐酸的物质的量浓度为‎0.03mol‎0.03 L=1.0 mol/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=‎0.28 L‎22.4 L/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0.005 mol∶0.005 mol=1∶1。‎ ‎14.常温下,烧杯中盛有NaHSO4和Na2SO4混合溶液100 mL,向烧杯中逐滴加入0.15 mol·L-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)=　　　　mol·L-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n[Ba(OH)2]=0.1 L×0.15 mol·L-1=0.015 mol,n(OH-)=2n[Ba(OH)2]=0.03 mol,反应后溶液体积为200 mL、pH为13,所以c(OH-)=0.1 mol·L-1,n(OH-)=0.02 L×0.1 mol·L-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)=n[Ba(OH)2]=0.015 mol,所以n(Na2SO4)=0.005 mol,c(Na2SO4)=‎0.005mol‎0.1 L=0.05 mol·L-1。当pH=7时,a=n(BaSO4)=n[Ba(OH)2]=‎1‎‎2‎n(NaHSO4)=0.005 mol。‎ ‎15.将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质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+。‎ 求:‎ ‎(1)c(CuCl2 )=　　　　　mol·L-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+、Cu2++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(CuCl2 )=0.7 mol÷1 L=0.70 mol·L-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 mol×56 g/mol=44.8 g。‎ ‎16.现有一份Fe2(SO4)3和(NH4)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　　　　mol·L-1。 ‎ ‎(2)该混合溶液中Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4物质的量之比为　　　　。 ‎ 答案　(1)0.20　(2)1∶1‎ 解析　(1)向Fe2(SO4)3和(NH4)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 mol÷0.05 L=0.2 mol·L-1。(2)第二阶段中与铵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(NH4)2SO4物质的量之比为1∶1。‎ ‎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[(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血液样品中Ca2+的浓度。‎ ‎【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2MnO‎4‎‎-‎+5H2C2O4+6H+ 2Mnx++10CO2↑+8H2O,则离子方程式中的x=　　　　　。 ‎ ‎(5)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为　　　　　mg/cm3。 ‎ 答案　(1)②⑤　(2)50 mL容量瓶　(3)偏小　(4)2　(5)1.2‎ 解析　(1)由图示可知②⑤操作不正确,②不能在量筒中溶解固体,⑤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2MnO‎4‎‎-‎+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。(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/L×0.012 L=2.4×10-4 mol,根据反应的离子方程式2MnO‎4‎‎-‎+5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2C2O4)=‎5‎‎2‎n(MnO‎4‎‎-‎)=2.5×2.4×10-4 mol=6×10-4 mol,Ca2+的质量为40 g/mol×6×10-4 mol=0.024 g,钙离子的浓度为‎0.024 g‎20.00 cm‎3‎=‎24 mg‎20.00 cm‎3‎=1.2 mg/cm3。‎ ‎18.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 g·cm-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　　　　、　　　　　。 ‎ ‎(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 mol·L-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 mol·L-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-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 mol·L-1　(2)1 mol·L-1‎ ‎(3)2.6　(4)5.85‎ 解析　(1)n(HCl)=‎224 L‎22.4 L·mol‎-1‎=10 mol,‎ m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,‎ 盐酸的溶质质量分数ω=‎365 g‎365 g+635 g×100%=36.5%,‎ c(HCl)=‎1 000ρωM=‎1 000 mL·L‎-1‎×1.18 g·cm‎-3‎×36.5%‎‎36.5 g·mol‎-1‎=11.8 mol·L-1。‎ ‎(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,‎ c(稀)=11.8 mol·L-1×‎0.1 L‎1.18 L=1 mol·L-1。‎ ‎(3)n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-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 mol·L-1×0.001x 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 L×2 mol·L-1=0.1 mol,m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1=5.85 g。‎