1、练案 2 第一章常用化学计量 第 2 讲溶液配制和溶解度曲线 A 组基础必做题(40 分) 一、选择题(本题包括 4 小题,每题 4 分,共 16 分) 1(2021山东日照校际联考)下列各实验中所选用的实验仪器不能都用到的是(D) A除去 Na2CO3溶液中的 CaCO3,选用、和 BNaCl 溶液的蒸发结晶,选用、和 C配制 100 mL 0.1 moL 1的 NaOH 溶液,选用、和 D将海带灼烧灰化,选用、和 解析A 项,除去 Na2CO3溶液中的 CaCO3,采用过滤的方法,选用、和,正 确;B 项,NaCl 溶液的蒸发结晶,用酒精灯加热蒸发皿,并用玻璃棒搅拌,选用、和 ,正确;C
2、项,配制 100 mL 0.1 molL 1的 NaOH 溶液,溶解选用、,移液选用、 ,定容选用,正确;D 项,将海带灼烧灰化,选用酒精灯加热、泥三角固定、坩埚中灼 烧,选用、和坩埚,错误。 2(2021广西高三检测)20 时,饱和 NaCl 溶液的密度为 gcm 3,物质的量浓度为 c molL 1,则下列说法中错误的是( D) A温度低于 20 时,饱和 NaCl 溶液的浓度小于 c molL 1 B20 时,饱和 NaCl 溶液的质量分数为 58.5c 1 000100% C20 时,密度小于 gcm 3的 NaCl 溶液是不饱和溶液 D20 时,饱和 NaCl 溶液的溶解度 S 5
3、850c 58.5 g 解析A 项,低于 20 ,会析出少量 NaCl,所以饱和 NaCl 溶液的浓度小于 c molL 1,正确;B 项,溶质的质量分数与物质的量浓度的关系为 c1 000液 M质 ,可知 NaCl 溶液的 质量分数为 58.5c 1 000100%,正确;C 项,NaCl 溶液越浓,密度越大,所以密度小于 gcm 3的 NaCl 溶液为不饱和溶液,正确;D 项, S 100S 58.5c 1 000,S 5 850c 1 00058.5c g,错误。 3(2021湖北武汉三中调研)用 98%的浓硫酸(密度为 1.84 gcm 3)配制 100 mL 1 molL 1的稀硫酸
4、。现给出下列仪器(配制过程中可能用到):100 mL 量筒 10 mL 量筒50 mL 烧杯托盘天平100 mL 容量瓶胶头滴管玻璃棒, 按使用仪器的先后顺序 排列正确的是(D) AB CD 解析98%的浓硫酸的物质的量浓度 c1 000 98 1 0001.8498% 98 molL 118.4 molL 1, 配制 1 molL1的稀硫酸 100 mL, 需要浓硫酸的体积为 V0.1 L1 molL 1 18.4 molL 1 0.005 4 L5.4 mL,应选择 10 mL 量筒。实验时用 10 mL 量筒量取 5.4 mL 浓硫酸,因配制一定物 质的量浓度的溶液需要量取、溶解、移液、
5、洗涤、定容、摇匀等操作,所以正确顺序为 ,D 项正确。 4(2021山东滨州高三检测)几种物质的溶解度曲线如图。则下列说法正确的(D) A氯化铵的溶解度最大 B随着温度升高,硫酸钠的溶解度不断增大 C40 时硫酸钠饱和溶液溶质的质量分数为 50% D把等质量 40 时饱和溶液降温到 20 ,硫酸钠析出晶体最多 解析40 时氯化铵的溶解度并不是最大的,A 错;随温度的升高,硫酸钠的溶解度 先逐渐增大后减小,B 错;40 时硫酸钠饱和溶液溶质的质量分数为 50 150100%33.3%, C 错;从 40 时降温到 20 时,硫酸钠的溶解度变化最大,因此把等质量 40 时饱和溶 液降温到 20 ,
6、硫酸钠析出晶体最多,D 对。 二、非选择题(本题包括 2 小题,共 24 分) 5(2021湖北黄冈模拟)“84 消毒液”是一种以 NaClO 为主的高效消毒剂,被广泛用 于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某“84 消毒液”瓶体部分标签 如图 1 所示,该“84 消毒液”通常稀释 100 倍(体积之比)后使用。请回答下列问题: 84 消毒液 有效成分NaClO 规格1 000 mL 质量分数24% 密度1.18 gcm 3 (1)此“84 消毒液”的物质的量浓度约为3.8molL 1。(计算结果保留一位小数) (2)某同学量取 100 mL 此“84 消毒液”, 按说明要求稀
7、释后用于消毒, 则稀释后的溶液 中 c(Na ) 0.038molL 1。 (3)该同学阅读“84 消毒液”的配方,欲用 NaClO 固体配制 480 mL 含 NaClO 质量分数 为 24%的消毒液。 如图 2 所示的仪器中配制溶液需要使用的是CDE(填仪器序号),还缺少的玻璃仪 器是玻璃棒和胶头滴管。 下列操作中,容量瓶不具备的功能是bcde(填序号)。 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溶液 d准确稀释某一浓度的溶液 e用来加热溶解固体溶质 请计算该同学配制此溶液需称取称量 NaClO 固体的质量为141.6g。 (4)若实验遇下列情况,导
8、致所配溶液的物质的量浓度偏高的是AC(填序号)。 A定容时俯视刻度线 B转移前,容量瓶内有蒸馏水 C未冷却至室温就转移定容 D定容时水多用胶头滴管吸出 解析(1)c(NaClO)1 000 M 1 0001.1824% 74.5 3.8(molL 1)。 (2)稀释后 c(NaClO) 1 1003.8 molL 10.038 molL1,c(Na)c(NaClO)0.038 molL 1。 (3)由于实验室无 480 mL 容量瓶,故应选用 500 mL 容量瓶,根据配制一定物质的量 浓度的溶液的步骤是称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀和装瓶可知所需的仪器有 托盘天平、烧杯、玻璃棒、5
9、00 mL 容量瓶和胶头滴管,故需要的是 CDE,还需要的是玻璃 棒、胶头滴管;容量瓶只能用于配制一定体积准确浓度的标准溶液,故 a 不选;容量瓶不 能贮存溶液,只能用于配制,配制完成后要尽快装瓶,故 b 选;容量瓶只有一条刻度线,故 不能测量容量瓶规格以下的任意体积的溶液,故 c 选;容量瓶不能受热,而浓溶液的稀释容 易放热,故不能用于准确稀释某一浓度的溶液,故 d 选;容量瓶不能受热,故不能用来加热 溶解固体溶质,故 e 选。质量分数为 24%的消毒液的浓度为 3.8 molL 1,由于实验室无 480 mL 容量瓶,故应选用 500 mL 容量瓶,而配制出 500 mL 溶液,故所需 N
10、aClO 的质量 m cVM3.8 molL 10.5 L74.5 gmol1141.6 g。 (4)定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,则浓度偏高,故 A 正确;转移前,容量 瓶内有蒸馏水,对溶液浓度无影响,故 B 错误;未冷却至室温就转移定容,冷却后溶液体 积偏小,则浓度偏高,故 C 正确;定容时水多用胶头滴管吸出,则吸出的不只是溶剂,还 有溶质,故溶液浓度偏小,故 D 错误。 6(2021天津高三检测)298 K 时,在 20.0 mL 0.10 molL 1氨水中滴入 0.10 molL1的 盐酸,溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。 (1)制备 20.0 mL 0.10 m
11、olL 1的氨水,需向水中通入 NH3的体积为 0.044 8L(标准状 况)。 (2)假设 0.10 molL 1 氨水的密度为 0.95 gcm 3,则该氨水的溶质质量分数约为 0.18%。 (3)使氨水恰好完全反应需盐酸的体积为20.0mL。 (4)配制 250 mL 0.10 molL 1 的氨水,需 5.0 molL 1 的氨水5.0mL,配制时需要的 仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL 容量瓶、胶头滴管,配制过程中俯视容量瓶刻度 线定容,所配溶液浓度偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”) 解析(1)溶液中 n(NH3)0.10 molL 10.020 0 L0.002 0 mol
12、, 标准状况下, V(NH3) 0.002 0 mol22.4 Lmol 10.044 8 L。 (2)根据公式 c1 000 M ,得 cM 1 000 0.10 molL 117 gmol1 1 000 cm3L 10.95 gcm30.18%。 (3)要使氨水完全反应,则 n(HCl)n(NH3),盐酸体积为 20.0 mL。 (4)根据稀释过程溶质的物质的量不变,则 0.10 molL 10.25 L5.0 molL1V,V 0.005 0 L5.0 mL。定容时,俯视容量瓶刻度线,会使溶液的体积偏小,浓度偏大。 B 组能力提升题(60 分) 一、选择题(本题包括 4 小题,每题 6
13、分,共 24 分) 1(2021湖北襄阳四中密卷考试)已知很多气体都可以用来做喷泉实验,若在同温同压 下,两个等容积的烧瓶,一个收集满 HCl 和 N2的混合气体,另一个收集满 NO2,如图所示, 喷泉实验停止以后, 两个烧瓶内溶液的物质的量浓度(c)和溶质的质量分数(w)关系是(已知两 烧瓶所得溶液密度几乎相等)(C) Ac 和 w 都不同Bc 和 w 都相同 Cc 相同,w 不同Dw 相同,c 不同 解析本题考查溶液的物质的量浓度和溶质质量分数的计算。设同温同压下,两个烧 瓶内分别盛有 x L HCl、y L NO2,假设该条件下气体摩尔体积为 VmLmol 1,第一个烧瓶中 只有 HCl
14、 溶于水, n(HCl) x L VmLmol 1 x Vm mol, 溶液的体积为 x L, 所以 c(HCl) 1 Vm molL 1;第二个烧瓶中发生反应 3NO2H2O=2HNO3NO,n(HNO3)2 3n(NO 2)2 3 y Vm mol, 溶液的体积等于 2 3y L,所以 c(HNO 3) 1 Vm molL 1;由此可以看出两溶液的物质的量浓度相 等,又由于溶液的物质的量浓度、密度、质量分数关系式为 c1 000w M ,虽然溶液的 c 和 相同,但是溶质的 M(摩尔质量)不同,所以 w(质量分数)不同。综上所述,溶液的 c 相同, 而 w 不同。 2(2021湖北宜昌部分
15、示范高中联考)下列关于物质的量浓度表述正确的是(D) A0.3 molL 1的 Na2SO4溶液中含有 Na和 SO2 4的总物质的量为 0.9 mol B用 1 L 水吸收 22.4 L 氨气时所得氨水的浓度不是 1 molL 1,只有当 22.4 L 氨气溶 于水制得 1 L 氨水时,其浓度才是 1 molL 1 C在 K2SO4和 NaCl 的中性混合水溶液中,如果 Na 和 SO2 4的物质的量相等,则 K 和 Cl 的物质的量浓度一定相同 D10 时,100 mL 0.35 molL 1的 KCl 饱和溶液蒸发掉 5 g 水,冷却到 10 时,其 体积小于 100 mL,它的物质的量
16、浓度仍为 0.35 molL 1 解析本题考查物质的量浓度的计算。0.3 molL 1的 Na2SO4溶液中 Na、SO2 4的物 质的量浓度分别为 0.6 molL 1、0.3 molL1,由于缺少溶液的体积,故无法计算出离子的物 质的量,故 A 错误;溶液的体积不等于溶剂的体积,所以 1 L 水吸收 1 mol 氨气时所得氨水 的浓度不是 1 molL 1;未告知气体所处状况,22.4 L 氨气的物质的量无法确定,所以 22.4 L 氨气溶于水制得 1 L 氨水时,其浓度未知,故 B 错误;在 K2SO4和 NaCl 的中性混合水溶液 中存在:c(Na )c(K)c(Cl)2c(SO2 4
17、),该溶液中 Na 和 SO2 4的物质的量相等,即物质 的量浓度相等,所以 K 和 Cl的物质的量浓度一定不相同,故 C 错误;10 时,0.35 molL 1的 KCl 饱和溶液 100 mL 蒸发掉 5 g 水,冷却到 10 时,其体积小于 100 mL,溶液仍然 是饱和溶液,溶质的物质的量浓度不变,仍为 0.35 molL 1,故 D 正确。 3(2021山西重点中学协作体下学期模拟)在 100 mL 的混合液中,硝酸和硫酸的物质 的量浓度分别是 0.3 molL 1、0.15 molL1,向该混合液中加入 2.56 g 铜粉,加热,待充分 反应后,所得溶液中铜离子的物质的量浓度是(B
18、) A0.15 molL 1 B0.225 molL 1 C0.30 molL 1 D0.45 molL 1 解析溶液中的氢离子既包括硝酸电离的又包括硫酸电离的,所以 n(H )0.3 mol/L0.1 L0.15 mol/L0.1 L20.06 mol,n(NO 3)0.3 mol/L0.1 L0.03 mol,2.56 g 铜的物质的量为 2.56 g 64 gmol 10.04 mol;硝酸和铜反应的离子方程式如下: 3Cu8H 2NO 3=3Cu2 2NO4H2O 3823 0.04 mol0.06 mol0.03 mol 所以 H 的物质的量不足,根据 H的物质的量计算,由离子方程式
19、可知 0.06 mol H全 部反应,所生成的 Cu2 的物质的量为 0.06 mol380.022 5 mol,所以溶液中 c(Cu2) 0.022 5 mol0.1 L0.225 mol/L。 4(2021山东潍坊高三检测)40 硝酸钾饱和溶液先升温至 80 ,在恒温下蒸发部分 溶剂至析出少量溶质,然后将溶液逐渐冷却至 60 。下列示意图中能正确表示整个过程中 溶液浓度 a%与时间 t 关系的是(A) 解析将 40 时硝酸钾的饱和溶液先升温至 80 ,温度升高,硝酸钾的溶解度增 大,溶质和溶剂的质量都没有发生变化,所以此过程中溶液的浓度不变;在 80 且恒温 下蒸发部分溶剂至析出少量溶质前
20、,该过程中溶剂不断减少,溶质的质量不变,所以溶液的 浓度会不断增大;80 的温度下,当析出晶体时达到饱和,之后的溶液为硝酸钾饱和溶 液,所以硝酸钾溶液的浓度暂时不变;最后将溶液由 80 逐渐冷却至 60 过程中,随着 温度降低,硝酸钾的溶解度减小,此过程中会不断析出硝酸钾晶体,而溶剂的质量不变,则 溶液的浓度逐渐减小;温度降到 60 后,此时的溶液为硝酸钾饱和溶液,溶液的浓度不 再变化,根据以上分析可知,满足以上变化的图像为 A。 二、非选择题(本题包括 2 小题,共 36 分) 5(2021山西太原模拟)某化学小组需要 480 mL 0.100 0 molL 1的 NaOH 溶液。欲在实 验
21、室用固体烧碱配制。请回答下列问题: (1)本实验需用托盘天平称量烧碱的质量为2.0g。 (2)配制过程中,不需要的仪器bde(填写代号)。 a烧杯b冷凝管c玻璃棒d1 000 mL 容量瓶 e漏斗f胶头滴管 (3)根据实验需要和(2)所列仪器判断,完成实验还缺少的仪器有药匙、托盘天平、 500 mL 容量瓶。 (4)请说出本实验中玻璃棒的作用搅拌、引流。 (5)将上图中的实验仪器 AF 按实验过程先后次序排列CBDFAE。 (6)请用恰当的文字描述上图 A 操作的过程用胶头滴管加水至凹液面与刻度线相切时 停止加水。 (7)若配制过程中,其他操作都准确,下列操作能引起浓度偏高的有(填代号)。 用
22、来溶解 NaOH 的烧杯里面有少许水 未等稀释后的 NaOH 溶液冷却至室温就转移到容量瓶中 将 NaOH 溶液转移到容量瓶时,不小心洒到了外面少许 定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出 转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水 定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线 定容时,俯视标线 解析(1)配制 0.1 molL 1 的 NaOH 溶液 480 mL,应选择 500 mL 容量瓶,需要氢氧 化钠的质量为 0.1 molL 10.5 L40 gmol12.0 g; (2)配制 0.1 molL 1的 NaOH 溶液 480 mL,所以需选用 500 mL 的容量瓶;称量需用药
23、 匙取 NaOH,溶解需要用烧杯,玻璃棒搅拌,转移过程中用玻璃棒引流,最后用胶头滴管定 容,故不需要的仪器是冷凝管、1 000 mL 容量瓶和漏斗,答案选 bde; (3)根据以上分析可知还缺少托盘天平和 500 mL 容量瓶; (4)在溶解时玻璃棒起搅拌作用,在转移时起引流作用; (5)根据溶液的配制原理可知,用固体配制溶液的一般步骤为计算、称量、溶解转移、 洗涤转移、定容摇匀,因此正确的操作顺序是 CBDFAE; (6)A 是定容,操作为用胶头滴管加水至凹液面与刻度线相切时停止加水; (7)用来溶解 NaOH 的烧杯里面有少许水不影响所配溶液的浓度;未降至室温时, 立即将溶液转移至容量瓶定
24、容,溶液热胀冷缩,恢复到室温后溶液体积小于 500 mL,所配 溶液浓度偏高;将 NaOH 溶液转移到容量瓶时,不小心洒到了外面少许,溶质减少,浓 度偏低;定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出,溶质减少,浓度偏低;容量 瓶不干燥,含有少量蒸馏水,由于定容时还需要加入蒸馏水,所以不影响配制结果;定容 摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线,溶液体积增加,浓度偏低; 定容时俯视刻度, 导致溶液的体积偏小, 根据 cn V可知, 配制的溶液浓度偏高, 答案选。 6(2021湖北武汉模拟)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流 程如下: 氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度
25、变化如下图所示。回答下列问题: (1)欲制备 10.7 g NH4Cl,理论上需 NaCl11.7g。 (2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有蒸发皿、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。 (3)“冷却结晶”过程中,析出 NH4Cl 晶体的合适温度为35 (3340 都可以)。 (4)不用其他试剂,检查 NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是加热法:取少量氯化铵 产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净。 (5)若 NH4Cl 产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是重结晶。 解析根据氯元素守恒可列关系求 m(NaCl)10.7 g58.5 gmol 153.5 g mol1 11.7 g。氯化铵的溶解度随温度变化较大,而硫酸钠在 30100 变化不大,故可用冷却结 晶法。但温度不能太低以防硫酸钠析出。所以应大约在 3340 。