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1、2022年高考化學二輪復習 專題訓練 溶液組成的化學計量及其應用
1.已知某鹽在不同溫度下的溶解度(見下表):
T(℃)
0
10
20
30
40
S(g/100 g水)
11.5
15.1
19.4
24.4
37.6
若把質量分數(shù)為22%的該鹽溶液由60 ℃逐漸冷卻,則開始析出晶體的溫度應在( )
A.0~10 ℃ B.10~20 ℃
C.20~30 ℃ D.30~40 ℃
答案 D
解析 該鹽溶液由60 ℃逐漸冷卻至開始析出晶體時所得溶液為飽和溶液,利用飽和溶液中溶質質量分數(shù)與溶解度的換算公式即可求得開始析出晶體時溶質的溶解度S=×100 g≈
2、28.2 g,通過題目中提供的表格可查出相應的溫度范圍為30~40 ℃。
2.(xx·孝感調考)如下圖是X、Y兩種固體物質的溶解度曲線,下列說法不正確的是( )
A.將20 ℃的飽和溶液X降溫到10 ℃,溶液X仍然是飽和溶液
B.a點表示30 ℃時,X的溶解度為60 g
C.b點表示20 ℃時,X、Y的溶解度相等
D.同質量的X、Y飽和溶液從30 ℃降到10 ℃時,析出的Y的質量大于析出的X的質量
答案 D
解析 D項,根據溶解度曲線,析出的X的質量應大于Y的。
3.下列溶液配制實驗的描述完全正確的是( )
A.在容量瓶中先加入一定體積的水,再加入濃硫酸配制準確濃度的
3、稀硫酸
B.用濃鹽酸配制1∶1(體積比)的稀鹽酸(約6 mol·L-1)通常需要用容量瓶等儀器
C.配制NH4Fe(SO4)2標準溶液時,加入一定量H2SO4以防水解
D.用pH=1的鹽酸配制100 mL、pH=2的鹽酸所需全部玻璃儀器有100 mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管
答案 C
解析 A項,不能在容量瓶中稀釋濃H2SO4;B項,用濃鹽酸配制1∶1的稀鹽酸,應用量筒和燒杯;D項,少量筒。
4.下圖是某同學用500 mL容量瓶配制0.10 mol·L-1 NaOH溶液的過程:
該同學的錯誤步驟有( )
A.1處 B.2處 C.3處 D.4處
答案 C
4、
解析 第①步不能把NaOH放在稱量紙上稱量;第④步玻璃棒應接觸容量瓶內壁刻度線以下的部分;第⑤步定容時應平視刻度線。
5.3 g鎂鋁合金與100 mL稀硫酸恰好完全反應,將反應后的溶液加熱蒸干,得到無水硫酸鹽17.4 g,則原硫酸的物質的量濃度為( )
A.1 mol·L-1 B.1.5 mol·L-1
C.2 mol·L-1 D.2.5 mol·L-1
答案 B
解析 由鎂鋁合金到無水硫酸鹽,固體增重的質量為SO的質量,則n(H2SO4)=n(SO)==0.15 mol,故c(H2SO4)==1.5 mol·L-1,B對。
6.等質量的CuO和MgO粉末分別溶于相同體積的
5、硝酸中完全溶解,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的濃度分別為a mol·L-1和b mol·L-1,則a與b的關系為( )
A.a=b B.a=2b
C.2a=b D.a=5b
答案 C
解析 該溶液中,n(CuO)∶n(MgO)=∶=∶=1∶2,體積相同時,物質的量之比等于物質的量濃度之比,所以==,即2a=b,故選C。
7.在T ℃時,將a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假設該溶液的密度為ρ g·cm-3,溶質的質量分數(shù)為w,其中含NH的物質的量為b mol。下列敘述中正確的是( )
A.溶質的質量分數(shù)為w=×100%
B.溶質的物質的量濃度c=
6、 mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶質的質量分數(shù)大于0.5w
答案 B
解析 根據題中給出的已知量及各選項的要求,利用待求量的最基本計算關系代入求解即可。A不正確,w應為×100%;根據公式c=進行計算知B正確;由溶液中的電荷守恒可知c(OH-)= mol·L-1+c(H+),C錯誤;因為氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,所得溶液溶質的質量分數(shù)小于0.5w,故D不正確。
8.下列說法正確的是( )
A.2 mol·L-1 KCl溶液與1 mol·L-1 K2SO4溶液混合后,c(K+)為2 mo
7、l·L-1
B.120 g NaCl溶液中溶有20 g NaCl,該溫度下NaCl的溶解度為20 g
C.22.4 L HCl氣體溶于水制成1 L溶液,該溶液的物質的量濃度為1 mol·L-1
D.把5 g膽礬(CuSO4·5H2O)溶于45 g水中,所得溶液溶質的質量分數(shù)為10%
答案 A
解析 A項,因兩溶液中c(K+)均為2 mol·L-1,所以兩溶液以任意比混合,c(K+)不變,正確;B項,溶解度是100 g水中溶解20 g NaCl,該溫度下NaCl的溶解度為20 g,錯誤;C項,未說明標準狀況下,故22.4 L HCl氣體不一定為1 mol,錯誤;D項,5 g膽礬含結晶水
8、,溶質質量不是5 g,錯誤。
9.把200 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成兩等份,取一份加入含a mol NaOH的溶液恰好反應完全;取另一份加入含b mol HCl的鹽酸恰好反應完全。該混合溶液中c(Na+)為( )
A.(10b-5a) mol·L-1 B.(2b-a) mol·L-1
C.(-) mol·L-1 D.(5b-) mol·L-1
答案 A
解析 根據
NH4HCO3+2OH-===NH3·H2O+H2O+CO
mol a mol
HCO ?。 +===H2O+CO2↑
mol mol
CO+ 2H+==
9、=H2O+CO2↑
(-) mol (b-) mol
所以c(Na+)==(10b-5a) mol·L-1。
10.(xx·永州模擬) 20 ℃時,飽和NaCl溶液的密度為ρ g·cm-3,物質的量濃度為c mol·L-1,則下列說法中錯誤的是( )
A.溫度低于20 ℃時,飽和NaCl溶液的濃度小于c mol·L-1
B.20 ℃,飽和NaCl溶液的質量分數(shù)為×100%
C.20 ℃時,密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不飽和溶液
D.20 ℃時,飽和NaCl溶液的溶解度S= g/100 g水
答案 D
解析 A項,溫度低于20 ℃時,會析出NaCl晶體,所以飽和N
10、aCl溶液的濃度小于c mol·L-1,正確;B項,根據換算公式可推出,正確;C項,由于NaCl的質量分數(shù)越大,密度越大,所以密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不飽和溶液,正確;D項應為=,S= g。
11.(1)某同學用托盤天平稱量燒杯的質量,天平平衡后的狀態(tài)如圖1所示。由圖中可以看出,該同學在操作時的一個錯誤是________________________,燒杯的實際質量為__________ g。
(2)需配制150 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液,該同學轉移溶液的示意圖如圖2所示。指出實驗中存在的兩個錯誤___________________________
11、____________________________________。
(3)用質量分數(shù)為98%、密度為1.84 g·cm-3的濃硫酸配制1 000 mL 0.1 mol·L-1的稀硫酸。
①應用量筒量取濃硫酸________ mL;
②配制硫酸時需用到的儀器有________________________________________;(除量筒外,寫出其余四種)
③下列操作使所配制溶液的物質的量濃度偏高的是________(填序號)。
A.稱量時用了生銹的砝碼
B.將NaOH放在紙張上稱量
C.定容時俯視刻度線
D.往容量瓶中轉移時,有少量液體濺出
E.未洗滌溶
12、解NaOH的燒杯
F.定容時仰視刻度線
G.容量瓶未干燥即用來配制溶液
H.定容后塞上瓶塞反復搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線
答案 (1)燒杯與砝碼的位置放反 27.4 (2)未用玻璃棒引流;應用150 mL容量瓶 (3)①5.4?、诓AО?、燒杯、1 000 mL容量瓶、膠頭滴管?、跘C
解析 本題考查配制一定物質的量濃度溶液的一些基本操作。
(1)稱量時應該“左物右碼”,由圖1可知燒杯與砝碼的位置放反了,燒杯的實際質量應為30 g-2.6 g=27.4 g。(2)圖2中有兩處錯誤,一是向容量瓶中加蒸餾水時應該用玻璃棒引流,二是容量瓶的規(guī)格不對,應用150 mL容量瓶
13、。(3)①配制溶液時遵守溶質的量(質量、物質的量)守恒的原則,=0.1 mol,求得V濃≈5.4 mL;②除量筒外還需玻璃棒、燒杯、1 000 mL容量瓶、膠頭滴管。注意容量瓶要指出規(guī)格大小;③稱量時用了生銹的砝碼,稱得的物質質量會偏大,使結果偏高;定容時俯視刻度線,加的水會偏少,使結果偏高。
12.鍶(Sr)是人體必需的微量元素,其單質和化合物的化學性質與鈣、鋇的相似。實驗室用含碳酸鍶的廢渣(含SrCO3 38.40%,SrO 12.62%,CaCO3 38.27%,BaCO3 2.54%,其它不溶于硝酸的雜質8.17%)制備硝酸鍶粗品的部分實驗過程如下:
(1)市售濃硝酸的質量分數(shù)
14、為65%,密度為1.4 g·cm-3,要配制30%稀硝酸500 mL,還需要查閱的數(shù)據是________,若配制過程中不使用天平,則必須要計算的數(shù)據是________,必須要使用的儀器是________________________。
已知兩種鹽的溶解度(g/100 g水)如下表
溫度/℃物質
0
20
30
45
60
80
100
Sr(NO3)2
28.2
40.7
47
47.2
48.3
49.2
50.7
Ca(NO3)2·4H2O
102
129
152
230
300
358
408
(2)由浸取后得到的混合物制備硝酸鍶粗品
15、的實驗步驟依次為過濾、________、________、洗滌、干燥。
已知,硝酸鈣能溶于有機溶劑A中。相對分子質量:Sr(NO3)2:212、Ba(NO3)2:261、Ca(NO3)2:164。
(3)制得的硝酸鍶粗品中含少量Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等雜質。測定硝酸鍶純度的實驗如下:稱取5.39 g硝酸鍶樣品,加入足量的有機溶劑A,經過濾、洗滌、干燥后,剩余固體5.26 g,將此固體配成250 mL的溶液,取出25.00 mL,調節(jié)pH為7,加入指示劑,用濃度為0.107 mol·L-1的碳酸鈉溶液滴定至終點,消耗碳酸鈉溶液22.98 mL。
滴定過程的反應:Sr2++CO=
16、==SrCO3↓ Ba2++CO===BaCO3↓
①滴定選用的指示劑為____________,滴定終點觀察到的現(xiàn)象為____________;
②該硝酸鍶粗品中,硝酸鍶的質量分數(shù)為____________(小數(shù)點后保留兩位)。若滴定前樣品中Ca(NO3)2沒有除盡,所測定的硝酸鍶純度將會________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
答案 (1)30%稀硝酸的密度 濃硝酸和蒸餾水的體積 量筒、燒杯、玻璃棒
(2)蒸發(fā)結晶 趁熱過濾
(3)酚酞 溶液變?yōu)榧t色且30 s不變色 0.96 偏高
解析 (1)因為配制的是一定質量分數(shù)的稀硝酸,根據x mL×1.4 g·cm-3×6
17、5%=500 mL·ρ·30%,所以還應查閱30%稀硝酸的密度。該實驗需計算所量取濃硝酸的體積和所加蒸餾水的體積,所以配制過程中還需玻璃棒、量筒、燒杯。(2)因為Sr(NO3)2的溶解度受溫度的影響較小,所以把雜質過濾后,應采取蒸發(fā)結晶,趁熱過濾的方法。(3)Sr(NO3)2、Ba(NO3)2的溶液呈中性,當?shù)稳隢a2CO3時發(fā)生反應Sr2+CO===SrCO3↓、Ba2++CO===BaCO3↓。當恰好完全反應時,再滴入一滴Na2CO3溶液,呈堿性,所以應用酚酞作指示劑,滴定終點的現(xiàn)象是溶液變?yōu)榧t色且30 s不變色。
設Sr(NO3)2、Ba(NO3)2的物質的量分別為x、y,則
解
18、得
所以其質量分數(shù)為=0.96
若Ca(NO3)2未除盡,則消耗Na2CO3多,所測定的Sr(NO3)2的純度應偏高。
13.(xx·廣東茂名模擬)鹽泥是氯堿工業(yè)中的廢渣,主要成分是鎂的硅酸鹽和碳酸鹽(含少量鐵、鋁、鈣的鹽)。實驗室以鹽泥為原料制取MgSO4·7H2O的實驗過程如下:
―→―→產品
已知:①室溫下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12。②在溶液中,F(xiàn)e2+、Fe3+、Al3+從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍依次為7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。③三種化合物的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如圖所示。
(1)由濾液Ⅰ到濾液Ⅱ需先加入NaClO調溶液
19、pH約為5,再趁熱過濾,則趁熱過濾的目的是________________________________________________________________________,
濾渣的主要成分是______________________。
(2)從濾液Ⅱ中獲得MgSO4·7H2O晶體的實驗步驟依次為①向濾液Ⅱ中加入______________;②過濾,得沉淀;③________________;④蒸發(fā)濃縮,降溫結晶;⑤過濾、洗滌得產品。
(3)若獲得的MgSO4·7H2O的質量為24.6 g,則該鹽泥中鎂[以Mg(OH)2計]的百分含量約為________(MgSO4·7H
20、2O的相對分子質量為246)。
答案 (1)溫度較高時鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO4·2H2O溶解度小等合理答案均可)
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4·2H2O
(2)NaOH溶液 向沉淀中加足量稀硫酸(其他合理答案均可)
(3)20.0%
解析 (1)加入NaClO,可以把Fe2+氧化成Fe3+,當pH大約為5時,F(xiàn)e3+、Al3+轉化成沉淀;根據溶解度曲線,溫度高時,CaSO4·2H2O的溶解度更小,所以濾渣的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO4·2H2O。(2)使Mg2+轉化成MgSO4·7H2O的步驟為①加入NaOH溶液;②過濾得Mg(
21、OH)2沉淀;③加入稀H2SO4;④蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾得產品。(3)根據鎂元素守恒得×100%=20%。
14.(xx·金華模擬)已知硫酸、氨水的密度與所加水的量的關系如圖所示,現(xiàn)有硫酸與氨水各一份,請根據表中信息,回答下列問題:
溶質的物質的量濃度/mol·L-1
溶液的密度/g·cm-3
硫酸
c1
ρ1
氨水
c2
ρ2
(1)表中硫酸的質量分數(shù)為________(不寫單位,用含c1、ρ1的代數(shù)式表示)。
(2)物質的量濃度為c1 mol·L-1的硫酸與水等體積混合(混合后溶液的體積變化忽略不計),所得溶液的物質的量濃度為________ mol·L-
22、1。
(3)將物質的量濃度分別為c2 mol·L-1和c2 mol·L-1的氨水等質量混合,所得溶液的密度________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)ρ2 g·cm-3,所得溶液的物質的量濃度________c2 mol·L-1(設混合后溶液的體積變化忽略不計)。
答案 (1)% (2) (3)大于 大于
解析 (1)設硫酸的體積為1 L,則w(H2SO4)=×100%=%。(2)硫酸與水等體積混合(混合后溶液的體積變化忽略不計),溶液的體積變?yōu)樵瓉淼?倍,則濃度為 mol·L-1。(3)根據圖像可知,氨水的濃度越大,密度越小,則c2 mol·L-1氨水的密度小于c2 mol·L-1氨水的密度,等質量時,c2 mol·L-1氨水的體積小于c2 mol·L-1氨水的體積。兩者混合后,所得溶液的密度一定比ρ2大,所得溶液的物質的量濃度趨近于體積大者,故大于c2 mol·L-1。