2.3 物质的量 课后练习
一、单选题
1.下列叙述正确的是( )
A.标准状况下任何气体的摩尔体积都是 22.4 L
B.1 mol 气体的体积若是 22.4 L,它必定处于标准状况
C.两种气体的物质的量之比等于其原子个数比
D.标准状况下,1 mol H2 和 O2 的混合气体的体积约是 22.4 L
2.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.钠作除水剂时,每消耗1 mol Na,生成H2的分子数为NA
B.工业合成氨时,每反应22.4 L(标准状况下)N2,生成的极性共价键数目为6NA
C.电解精炼铜时,阳极质量每减少64 g,通过电路的电子数为2NA
D.明矾净水时,0.1 mol/LAl3+形成的Al(OH)3胶粒的数目为0.1NA
3.下列叙述正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
B.标准状况下,1 mol任何物质体积均约为22.4 L
C.通常状况下,3.01×1023个SO2分子的质量为32 g
D.同温同压下,相同体积的任何气体所含的原子数目相同
4.下列溶液中的Cl-浓度与50 mL 1 mol ·L-1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( )
A.150 mL 2 mol·L-1 NaCl溶液 B.75 mL 2 mol·L-1 KClO3溶液
C.150 mL 3 mol·L-1 KCl溶液 D.75 mL 1 mol ·L-1 AlCl3溶液
5.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.NA个氢气分子所占的体积为22.4L
B.2NA个二氧化碳分子的质量为44g
C.32g O2所含的氧原子数目是2NA
D.17g氨气中所含原子数为NA
6.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.足量铁在1molCl2中完全燃烧,转移的电子数目为3NA
B.标准状况下,22.4L二氯甲烷含有原子数目为5NA
C.30g C2H6中含有的非极性键数目为6NA
D.100g质量分数为46%的酒精水溶液中含有氧原子数目为4NA
7.实验室配制碳酸钠标准溶液并用其标定盐酸浓度,下列步骤中所选仪器正确的有( )
i.用量筒量取25.00mL碳酸钠标准溶液置于锥形瓶中 ii.用带塑料瓶塞的容量瓶配制碳酸钠标准液 iii.用称量纸称量碳酸钠固体 iv.用盛有盐酸的滴定管进行滴定
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,18gD2O中所含的质子数为10NA
B.标准状况下,11.2LO2参加反应转移的电子数一定为2NA
C.28gN2和CO的混合气体中含有的分子数为NA
D.5.6g铁与足量稀硫酸反应失去电子数为0.3NA
9.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.0.1 mol/L稀硫酸中含有硫酸根数目为0.1NA
B.9g H2O中含有H数目为1mol
C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,生成氢分子数目为2NA
D.1mol NH4+中含有电子数为10NA
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.28g乙烯和丙烯中的极性键数目为4NA
B.32gCu和32gS充分反应,转移电子数为NA
C.1L0.3mol·L-1Na2CO3溶液中的阴离子数目小于0.3NA
D.0.2molNH3与0.3molO2在催化剂的作用下充分反应,所得NO的分子数为0.2NA
11.与100mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中Cl-的物质的量浓度相等的是( )
A.100mL 0.3 mol/L KClO3溶液 B.50 mL 0.2 mol/L NaCl 溶液
C.50 mL 0.3 mol/L CaCl2溶液 D.50 mL 0.15 mol/L MgCl2溶液
12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,28 g CH2=CH2含有的共用电子对数为6NA
B.标准状况下,11.2 L己烷中含有的分子数为0.5NA
C.常温常压下,23 g Na完全燃烧时失去的电子数为2NA
D.1mol-OH(羟基)含有的电子数为10NA
13.将溶质的质量分数为15%的NaOH溶液加热蒸发掉100g水后,得到溶质的质量分数为30%的溶液75mL,此时溶液的物质的量浓度为( )
A.5mol/L B.6.5mol/L C.7.5mol/L D.10.0mol/L
14.工业上将氨气和空气的混合气体通过铂—铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V L氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( )
A. B. C. D.
15.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.60g丙醇中存在的共价键总数为10NA
B.1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为1NA
D.235g核素 U发生裂变反应: ,净产生的中子( n)数为10NA
16.下列叙述中,不正确的是( )
A.Cl2的摩尔质量为71
B.12
C.13
D.14C是碳元素的三种核素,互称为同位素C.0.012kg12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数
二、综合题
17.用Na2CO3 10H2O晶体,配制0.2mol L﹣1的Na2CO3溶液480mL.
(1)应称取Na2CO3 10H2O晶体的质量: .
(2)根据下列操作对所配溶液的浓度产生的影响,完成下列要求:
①Na2CO3 10H2O晶体失去了部分结晶水②用“左码右物”的称量方法称量晶体(使用游码)③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈⑤容量瓶未经干燥使用 其中引起所配溶液浓度偏高的有 (填序号,下同),偏低的有 ,无影响的有 .
(3)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有 .
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.贮存溶液
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.准确稀释某一浓度的溶液
E.用来加热溶解固体溶质.
18.实验室欲用Na2SO4·10H2O固体配制100 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液,试回答下列各题:
(1)下列仪器中,不需要用到的是 (填序号)。
①托盘天平 ②50 mL容量瓶 ③烧杯 ④玻璃棒 ⑤药匙
⑥漏斗 ⑦胶头滴管
若要实施配制,除上述需要用到的仪器外,尚缺的玻璃仪器是 。
(2)下列六项操作中会导致该实验所配制的溶液浓度偏低的有 (填序号):
①定容后,把容量瓶反复摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线处
②未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
③Na2SO4·10H2O在配制溶液前失去了部分的结晶水
④定容时俯视刻度线
⑤容量瓶未干燥即用来配制溶液
⑥往容量瓶转移时,有少量液体溅出
(3)溶液配制的基本步骤如下图所示,请将图中的实验步骤(A到F),按实验过程先后顺序排列(不重复): 。
19.下图为实验室某浓盐酸试剂瓶上的标签的有关内容。试根据标签上的有关数据回答下列问题:
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 。
(2)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸,需要量取上述 mL浓盐酸进行配制。
20.硫酸高铈[Ce(SO4)2]可用作氧化还原反应的滴定剂。实验室要配制220mL0.1mol·L-1Ce(SO4)2溶液。回答下列问题:
(1)应该用托盘天平称取Ce(SO4)2·4H2O晶体质量为 g。
(2)配制溶液所需仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还必须用到的一种玻璃仪器为 ,在使用该仪器前必须进行的操作是 。
(3)试判断下列操作对配制溶液物质的量浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
①定容时俯视刻度线 。
②转移前,容量瓶内有蒸馏水 。
③定容时水加多了用胶头滴管吸出 。
(4)取20mL一定浓度的FeSO4溶液于锥形瓶中,当滴入30.00mL0.1mol·L-1Ce(SO4)2溶液(铈被还原为Ce3+)时,FeSO4恰好完全反应,FeSO4溶液的物质的量浓度是 mol·L-1。
21.在花瓶中插上一束美丽的鲜花,将会给你紧张而又忙碌的学习、生活带来轻松和愉悦的心情。可是过不了几天,花儿就会枯萎。如果在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,就会延长鲜花的寿命。下表是1L“鲜花保鲜剂”中含有的成分,阅读后回答下列问题:
成 分 质 量(g) 摩尔质量(g/mol)
蔗糖 50.00 342
硫酸钾 0.50 174
阿司匹林 0.35 180
高锰酸钾 0.50 158
硝酸银 0.04 170
(1)下列“鲜花保鲜剂”的成分中,属于非电解质的是_________(填字母)。
A.蔗糖 B.硫酸钾 C.高锰酸钾 D.硝酸银
(2)“鲜花保鲜剂”中的K+的物质的量浓度约为 (阿司匹林中不含K+)。
(3)配制上述1L“鲜花保鲜剂”所需的仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、托盘天平、药匙、 。(填所缺仪器的名称)。
(4)在溶液配制过程中,下列操作对配制结果没有影响的是______(填字母)。
A.定容用胶头滴管加水时,仰视观察溶液凹液面与容量瓶刻度线相切
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
(5)实验室用固体加热制氨气的化学反应方程式为: 。
(6)若将收集到的氨气溶于水配成100 mL的溶液,所得氨水中NH3物质量浓度(不考虑NH3与H2O的反应)为0.3 mol·L-1,则需要氨气的体积为 mL(标准状况)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.在一定条件下,单位物质的量的气体所占有的体积是摩尔体积,选项A不符合题意;
B.只有温度和压强满足一定的条件,1mol任何气体不一定只有在标准状况下才是1mol;
C.根据阿伏加德罗定律可知,在相同条件下,气体的物质的量之比是分子数之比,选项C不符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.摩尔体积的单位是L/mol,另外标准状况下的摩尔体积只是一种特定情况;
B.气体体积的大小与温度、压强有关;
C.气体分子的组成不同,相同物质的量的气体的原子数可能不同;
D.标况下的气体摩尔体积与气体的组成无关。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,则每消耗1mol Na生成H2的分子数为0.5Na,A错;
B、,每反应1molN2生成2molNH3,生成6mol记性共价键,则标准状况下每反应22.4L N2生成极性共价键数目为6NA,B正确;
C、阳极中除了Cu以外,还有比Cu更加活泼的金属,电解开始时,优先放电的是比Cu更活泼的金属,因此最开始通过电路的电子数为2NA,当Cu开始放电时,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,此时每减少64g Cu通过的电子数为2NA,C错误;
D、未知溶液体积,无法计算Al(OH)3胶粒的物质的量,D错误;
故答案为:B
【分析】A、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断;
B、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合;
C、比Cu活泼的金属优先放电,最开始通过电子时为活泼金属放电;
D、溶质物质的量需要溶液体积和溶质浓度计算。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,摩尔是物质的量单位,故A不符合题意;
B.标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L,故B不符合题意;
C.通常状况下,3.01×1023个SO2分子的物质的量为0.5mol,其质量为32 g,故C符合题意;
D.同温同压下,相同体积的任何气体所含的分子数目相同,原子数目不一定相同,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.摩尔是物质的量的单位;
B.标准状况下,1mol气体的体积约为22.4L,不是气体则不是;
D.每个气体单质分子不一定含有相同的原子数目。
4.【答案】A
【解析】【解答】根据物质的电离方程式可知,MgCl2=Mg2++2Cl-,故50 mL 1 mol ·L-1 MgCl2溶液中的Cl-浓度c(Cl-)=2×1 mol ·L-1=2 mol ·L-1,据此分析解题:
A.根据NaCl=Na++Cl-可知150 mL 2 mol·L-1NaCl溶液中c(Cl-)=2 mol·L-1,A符合题意;
B.根据KClO3=K++ 可知75 mL 2 mol·L-1 KClO3溶液中不含Cl-,B不合题意;
C.根据KCl=K++Cl-可知150 mL 3 mol·L-1KCl溶液中c(Cl-)=3 mol·L-1,C不合题意;
D.根据AlCl3=Al3++3Cl-可知75 mL 1 mol ·L-1AlCl3溶液c(Cl-)=3 ×1mol·L-1=3 mol·L-1,D不合题意;
故答案为:A。
【分析】此题是对物质的量浓度计算的考查, 溶液中离子浓度与溶液的体积无关,与溶液中溶质所含离子的个数有关;据此结合选项进行计算。
5.【答案】C
【解析】【解答】解:A、氢气所处的状态不明确,故NA个氢气分子所占的体积无法计算,故A错误;
B、2NA个二氧化碳的物质的量为2mol,故m=nM=2mol×44g/mol=88g,故B错误;
C、氧气由氧原子构成,故32g氧气中含有的氧原子的物质的量为2mol,即2NA个,故C正确;
D、17g氨气的物质的量为1mol,而氨气中含4个原子,故1mol氨气中含4NA个原子,故D错误.
故选C.
【分析】A、氢气所处的状态不明确;
B、求出二氧化碳的物质的量,然后根据m=nM来计算;
C、氧气由氧原子构成;
D、求出氨气的物质的量,然后根据氨气中含4个原子来计算.
6.【答案】D
【解析】【解答】A.足量铁在1molCl2中完全燃烧生成氯化铁,反应中铁过量,氯气完全反应,根据2e-~Cl2,则转移的电子数目为2NA,A不符合题意;
B.标准状况下,二氯甲烷为液体,不能计算其物质的量,B不符合题意;
C.30g C2H6的物质的量为1mol,1分子乙烷中非极性为碳碳键,数目为1,则含有的非极性键数目为NA,C不符合题意;
D.100g质量分数为46%的酒精水溶液中酒精、水的质量分别为46g、54g,物质的量分别为1mol、3mol,含有氧原子的物质的量为4mol,其数目为4NA,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据氯的价态变化分析;
B.标准状况下,二氯甲烷为液体,不能计算;
C.1分子乙烷中非极性碳碳键数目为1;
D.考虑溶质和溶剂中的氧原子数目。
7.【答案】A
【解析】【解答】i.量筒的精密度较低,不能量取25.00mL的碳酸钠标准溶液,不符合题意;ii.碳酸钠溶液呈碱性,盛放碳酸钠溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住,故要用带塑料瓶塞的容量瓶配制碳酸钠标准液,符合题意;iii.碳酸钠有吸水性且有一定的腐蚀性,故应该选用烧杯而非用称量纸称量碳酸钠固体,不符合题意;iv.用盛有盐酸的滴定管进行滴定时应该选用酸式滴定管,不符合题意;正确的只有1种,
故答案为:A。
【分析】i.量筒精确到0.01mL;ii.碳酸钠溶液呈碱性;iii.碳酸钠有吸水性且有一定的腐蚀性;iv.滴定酸时应该选用酸式滴定管。
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A、重水的摩尔质量为20g/mol,18gD2O的物质的量n= =0.9mol,而1mol重水中含10mol质子,故0.9mol重水中所含的质子数为9NA,故A错误;
B、标准状况下,11.2LO2的物质的量为0.5mol,而氧气反应后的价态可能为﹣2价,也可能为﹣1价,故0.5mol氧气反应转移可能转移2mol电子,也可能转移1mol电子,故B错误;
C、N2和CO的摩尔质量均为28g/mol,28gN2和CO混合气体的物质的量为1mol,故含有的分子数为NA,故C正确;
D、5.6g铁的物质的量为0.1mol,而铁与稀硫酸反应后铁的价态为+2价,故0.1mol铁失去0.2mol电子,故D错误.
故选C.
【分析】A、重水的摩尔质量为20g/mol;
B、氧气反应后的价态可能为﹣2价,也可能为﹣1价;
C、N2和CO的摩尔质量均为28g/mol;
D、求出铁的物质的量,而反应后铁的价态为+2价.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:A、溶液体积不明确,故溶液中的硫酸根的个数无法计算,故A错误;
B、9g水的物质的量为0.5mol,而水中含2个H原子,故0.5mol水中含H原子的物质的量为1mol,个数为NA个,故B错误;
C、2.4g镁的物质的量为0.1mol,而1molMg~1molH2,故0.1mol镁生成的氢气分子为0.1mol,个数为0.1NA个,故C错误;
D、铵根离子中含10个电子,故1mol铵根离子中含10NA个电子,故D正确.
故选D.
【分析】A、溶液体积不明确;
B、求出水的物质的量,然后根据水中含2个H原子来分析;
C、求出镁的物质的量,然后根据1molMg~1molH2来分析;
D、铵根离子中含10个电子.
10.【答案】A
【解析】【解答】A.乙烯和丙烯的最简式为CH2,28gCH2的物质的量为2mol,而2molCH2中含4mol极性键,所以28g乙烯和丙烯中的极性键数目为4NA,A符合题意;
B. Cu和S反应生成Cu2S,Cu不足,转移电子数为0.5NA,B不符合题意;
C.CO32-水解生成HCO3-和OH-,导致阴离子数目增多,因此1L0.3mol·L-1Na2CO3溶液中的阴离子数目大于0.3NA,C不符合题意;
D.依据4NH3+5O2 4NO+6H2O,0.2molNH3与0.3molO2在催化剂的作用下加热充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成一氧化氮分子数小于0.2NA,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】A.乙烯和丙烯的最简式相同;
B.铜与硫反应生成硫化亚铜;
C. 没有溶液的体积无法计算溶质的物质的量;
D.生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮。
11.【答案】D
【解析】【解答】A、100mL 0.3 mol/L KClO3溶液不含Cl-,故A不符合题意;
B、50 mL 0.2 mol/L NaCl 溶液所含Cl-的物质的量浓度为0.2mol/L,故B不符合题意;
C、50 mL 0.3 mol/L CaCl2溶液所含Cl-的物质的量浓度为0.6mol/L,故C不符合题意;
D、50 mL 0.15 mol/L MgCl2溶液所含Cl-的物质的量浓度为0.3mol/L,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 Cl-的物质的量浓度与溶液体积的大小无关,与溶质的物质的量及其化学式组成有关。
12.【答案】A
【解析】【解答】A. 28g乙烯物质的量为1mol,根据乙烯的结构简式CH2=CH2,可知其分子中含共用电子对的数目为6NA,故A符合题意;
B. 己烷在标准状况下不是气体,11.2 L己烷物质的量不是0.5mol,故B不符合题意;
C. 由得失电子守恒知,23 g Na完全燃烧时失去的电子数为NA,故C不符合题意;
D. 1 mol -OH(羟基)含有的电子数为9NA,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题考查了阿伏加德罗常的应用,主要考查气体摩尔体积的体积应用,质量换算物质的量计算微粒数,注意标况下己烷为液体,题目难度不大。
13.【答案】D
【解析】【解答】设15%的NaOH溶液的质量为x,蒸发前后溶质的质量不变,则有x×15%=(x-100g)×30%,解得x=200g,故蒸发后溶液的质量为:200g-100g=100g,故30%的NaOH溶液中含有NaOH的物质的量为: 所得溶液的物质的量浓度为: ;
故答案为:D。
【分析】利用稀释定律可计算出蒸发前溶液的质量,计算出溶液中溶质的质量,根据c=n/V计算即可
14.【答案】D
【解析】【解答】氨气与氧气发生了催化氧化反应:4NH3+5O2 4NO+6NO:
可知4 NH3~20e-;即4:20= ,推出为NA=22.4n/5v
故答案为:D
【分析】根据氨气的催化氧化计算标准状况下VL氨气转移的电子数即可计算阿伏加德罗常数。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.60g丙醇的物质的量是 =1mol,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH,所以分子中存在的共价键总数为11NA,A不符合题意;
B.根据物料守恒可知1L 0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-和CO32-离子数之和为0.1NA,B不符合题意;
C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,氧化钠或过氧化钠,23g钠的物质的量是23g÷23g/mol=1mol。钠不论是转化为氧化钠,还是过氧化钠,均失去1个电子,所以钠充分燃烧时转移电子数为1NA,C符合题意;
D.235g核素 U的物质的量=235g÷235g/mol=1mol,根据发生的裂变反应 可知净产生的中子( n)数为9NA,D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】A、1个丙醇分子中含有11个共价键,不能忽略羟基中的共价键-O-H;
B、NaHCO3 会水解,溶液中会存在 HCO3-和CO32- H2CO3三种粒子,根据物料守恒计算得三种粒子物质的量总共1mol;
C、Na在空气中被氧化,生成Na+,23gNa物质的量为1mol,失去1mol电子;
D、根据核裂变方程式,可得净产生9NA中子;
16.【答案】A
【解析】【解答】解:A、摩尔质量的单位为g/mol,故氯气的摩尔质量为71g/mol,故A错误;
B、同种元素的不同种原子间互称为同位素,而12C、13C、14C是碳元素的三种核素,互称为同位素,故B正确;
C、将12g12C中含有的碳原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,故C正确;
D、1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型,故D正确.
故选A.
【分析】A、摩尔质量的单位为g/mol;
B、同种元素的不同种原子间互称为同位素;
C、将12g12C中含有的碳原子数称为阿伏加德罗常数;
D、卢瑟福提出原子结构行星模型.
17.【答案】(1)28.6g
(2)①④;②③;⑤
(3)B、C、E
【解析】【解答】解:(1)配制0.2mol L﹣1的Na2CO3溶液480mL,应选择500mL容量瓶,需要溶质的质量m=0.2mol L﹣1×0.5L×286g/mol=28.6g;故答案为:28.6g;(2)①Na2CO3 10H2O晶体失去了部分结晶水,导致溶质的物质的量偏大,溶液浓度偏高;②用“左码右物”的称量方法称量晶体(使用游码),实际称量质量偏小,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低;③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低;④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈,导致称取的溶质的质量偏大,溶液浓度偏高;⑤容量瓶未经干燥使用,对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变;所以:引起所配溶液浓度偏高的有①④,偏低的有②③,无影响的有⑤;故答案为:①④;②③;⑤;3)容量瓶只能用来配制一定体积准确浓度的溶液,不能配制或测量容量瓶规格以下的任意体积的液体,不能稀释或溶解药品,不能用来加热溶解固体溶质,
故选BCE.
【分析】(1)依据配制溶液体积选择合适规格容量瓶,依据m=CVM计算需要溶质的质量;(2)分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C= 进行误差分析;(3)容量瓶不能稀释浓溶液、不能用于溶解固体、储存溶液等.
18.【答案】(1)②⑥;100 mL容量瓶
(2)①⑥
(3)CBDFAE
【解析】【解答】配制一定体积一定物质的量浓度溶液的步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、悬摇、定容、摇匀、装瓶、贴签,根据每一步操作确定使用的仪器,根据物质的量浓度定义式c= ,分析操作对n、V的影响判断实验误差。
(1)用Na2SO4·10H2O固体配制100 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液,需要使用⑤药匙取药品,并①托盘天平称量固态药品,然后在③烧杯中进行溶解药品,用 ④玻璃棒进行搅拌促进物质溶解,待溶液恢复至室温后,用玻璃棒引流转移溶液至已经检测不漏液的100 mL的容量瓶中,再洗涤烧杯内壁及玻璃棒2-3次,洗涤液也转移至容量瓶中,悬摇,然后向容量瓶中加水至离刻度线1-2 cm时改用 ⑦胶头滴管滴加至凹液面最低处于刻度线相切,然后上下反复颠倒、摇匀,就得到100 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液,可见不需要使用的仪器是50 mL容量瓶、漏斗,其序号是②⑥;还缺少的仪器是100 mL的容量瓶;
(2)①定容后,把容量瓶反复摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线处,会对溶液起稀释作用,导致溶液的浓度低于0.2 mol/L,①正确;
②未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容,带溶液恢复至室温后,液面低于刻度线,导致配制的溶液浓度偏高,②不正确;
③Na2SO4·10H2O在配制溶液前失去了部分的结晶水,会使溶质的质量偏大,因而使配制的溶液浓度偏高,③不正确;
④定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,最终导致配制溶液的浓度偏高,④不正确;
⑤容量瓶未干燥即用来配制溶液,对溶液的浓度无影响,⑤不正确;
⑥往容量瓶转移时,有少量液体溅出,导致溶质的物质的量偏少,由于溶液的体积不变,最终使配制溶液的浓度偏低,⑥正确;
故答案为:①⑥;
(3)用固体药品配制溶液时要先在烧杯中溶解溶质,带溶液恢复至室温后转移溶液至容量瓶中,再洗涤烧杯内壁及玻璃棒2-3次,洗涤液也要转移至容量瓶中,悬摇后向其中加水,当液面离刻度线1-2 cm时改用胶头滴管滴加至凹液面最低层与刻度线相切,最后是盖上容量瓶的瓶塞,将容量瓶上下颠倒,反复摇匀,就得到配制的溶液,故操作步骤用字母顺序表示为:CBDFAE。
【分析】(1)根据溶液配制过程确定所需的仪器。
(2)分析错误操作对n、V的影响,结合公式分析实验误差。
(3)根据溶液配制步骤“计算→称量→溶解→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶”分析。
19.【答案】(1)11.9 mol·L-1
(2)16.8
【解析】【解答】1L盐酸中的质量=1.19g/mL 1000 mL=1190g,溶质HCl质量=1190g 36.5%,HCl物质的量=1190g× 36.5%/36.5g/mol =11.9mol,所以物质的量浓度c=11.9mol/1L=11.9mol/L.
故答案为:11.9 mol·L-1。
配制500mL物质的量浓度为0.400mol/L,含有的HCl物质的量n=0.4mol/L 0.5 L =0.2mol,需要上述浓盐酸体积V=0.2 mol /11.9 mol/L =0.0168L=16.8mL,
故答案为:16.8。
【分析】(1)根据溶质质量分数与物质的量浓度之间的关系可以计算出钙盐酸的物质的量浓度;
(2)在稀释前后,盐酸的物质的量是不变的。
20.【答案】(1)10.1
(2)250mL容量瓶;检查是否漏液
(3)偏高;不变;偏低
(4)0.15
【解析】【解答】(1)实验室没有220mL的容量瓶,应选用250mL容量瓶配制该溶液,所需Ce(SO4)2·4H2O的质量为250×10-3L×0.1mol·L-1×404g·mol-1=10.1g,故答案为10.1g;
(2)配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,根据所给仪器,缺少容量瓶,配制220mL溶液,需用250mL容量瓶,即缺少的仪器是250mL容量瓶,使用容量前,需要检漏,故答案为250mL容量;检查是否漏液;
(3)分析误差,需要根据 进行分析;
①定容时,俯视刻度线,使溶液的体积小于容量瓶的规格,所配溶液浓度偏高,故答案为偏高;
②转移前,容量瓶中有无蒸馏水,对实验结果无影响,故答案为不变;
③定容时水加多了,稀释了原来溶液,所配溶液的浓度偏低,故答案为偏低;
(4)根据题意Fe2+被氧化成Fe3+,Ce的化合价降低,根据得失电子数目守恒,20×10-3L×c(FeSO4)×1=30.00×10-3L×0.1mol·L-1×1,解得c(FeSO4)=0.15mol·L-1,故答案为0.15mol·L-1。
【分析】(1)根据n=cv和m=nM计算出质量即可
(2)考查的是溶液的配制,需要用到250mL容量瓶,在使用仪器之前必须进行检查装置是否漏液
(3)根据,①俯视读数,导致v偏小,c偏大② 最后要加水定容,故不影响 ③定容时,水多,v偏大,c减小
(4)利用氧化还原反应计算出亚铁离子的物质的量即可
21.【答案】(1)A
(2)8.91×10-3 mol·L-1
(3)胶头滴管,1000mL容量瓶
(4)B;D
(5)2NH4Cl+ Ca(OH) CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O
(6)672 mL
【解析】【解答】(1)A.蔗糖含有蔗糖分子,在水溶液中,不能电离,只存在分子,不能导电,是非电解质,A正确; B.硫酸钾在水溶液中和在熔融状态下均能电离出硫酸根离子和钾离子,能导电,是化合物,是电解质,B错误; C.高锰酸钾在水溶液中和在熔融状态下能电离出离子,能导电,是化合物,是电解质,C错误;D.硝酸银,溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电,是化合物,是电解质,D错误;答案选A;
(2)高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=m/M=0.5g/158g/mol,硫酸钾的物质的量为n(K2SO4)=0.5g/174g/mol,n(K+)=n(KMnO4)+2n(K2SO4)=0.5g/158g/mol +2×0.5g/174g/mol=8.91×10-3 mol,所以c(K+)=8.91×10 3mol/1L=8.91×10-3mol/L;
(3)操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水加入烧杯),并用玻璃棒搅拌,加速溶解.冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,因配制1000mL溶液,则需选用1000mL容量瓶,最后需胶头滴管定容,所以所需仪器除托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙外还需1000mL容量瓶、胶头滴管;
(4)A.定容时仰视刻度线,导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低;B.最后需要定容,容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水,对溶液浓度无影响;C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净,引入新的杂质离子;D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,一部分溶液留在瓶塞与瓶口之间,未做任何处理,对所配溶液浓度无影响;答案选BD;
(5)实验室用氯化铵和氢氧化钙混合加热生成氨气、氯化钙和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(6)由n=cV=0.3mol L-1×0.1L=0.03mol,所以需要标准状况下的氨气气体体积V=22.4L/mol×0.03mol=0.672L=672 mL。
【分析】(1)非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。
(2)高锰酸钾和硫酸钾中都含有钾离子,n=m/M ,c=n/V
(3)注意事项:写容量瓶一定要注明规格
(4)易错点:B容量瓶不干燥对实验结果无影响
(5)实验室制氨气采用的是氯化铵和氢氧化钙共热。
(6)易错点:注意单位换算。