2014高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)教學(xué)案 專題3
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2014高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)教學(xué)案 專題3
[考綱要求] 1.了解物質(zhì)的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度的含義。2.了解溶解的含義。3.了解溶解度、飽和溶液的概念。4.了解溶液的組成,理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。5.了解配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度溶液的方法。
考點(diǎn)一 溶解度及其曲線
1. 固體的溶解度
在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100 g溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在該溶劑里的溶解度,其單位為“g”。
固體物質(zhì)溶解度(飽和溶液)S=100 g
影響溶解度大小的因素
(1)內(nèi)因:物質(zhì)本身的性質(zhì)(由結(jié)構(gòu)決定)。
(2)外因:
①溶劑的影響(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。
②溫度的影響:升溫,大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大,少數(shù)物質(zhì)卻相反,如Ca(OH)2,溫度對(duì)NaCl的溶解度影響不大。
2. 氣體的溶解度
通常指該氣體(其壓強(qiáng)為101 kPa)在一定溫度時(shí)溶解于1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)氣體的體積,常記為1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等氣體的溶解度分別為1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
氣體溶解度的大小與溫度和壓強(qiáng)有關(guān),溫度升高,溶解度減??;壓強(qiáng)增大,溶解度增大。
3. 溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸鉀在不同溫度時(shí)的溶解度:
溫度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
168
202
246
(2)溶解度曲線
4. 溶解度曲線的含義
(1)不同物質(zhì)在各溫度時(shí)的溶解度。
(2)曲線與曲線交點(diǎn)的含義:表示兩物質(zhì)在某溫度時(shí)有相同的溶解度。
(3)能很快比較出兩種物質(zhì)在某溫度范圍內(nèi)溶解度的大小。
(4)多數(shù)物質(zhì)溶解度隨溫度升高而增大、有的變化不大(如NaCl);少數(shù)隨溫度升高而降低[如Ca(OH)2]。
(5)判斷結(jié)晶的方法:
①溶解度受溫度影響較小的(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法。
②溶解度受溫度影響較大的采取蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶的方法。
題組一 飽和溶液與不飽和溶液
1. 某溫度下,向100 g澄清的飽和石灰水中加入5.6 g生石灰,充分反應(yīng)后恢復(fù)到原來的溫度。下列敘述正確的是 ( )
A.沉淀物的質(zhì)量為5.6 g
B.沉淀物的質(zhì)量為7.4 g
C.飽和石灰水的質(zhì)量大于98.2 g
D.飽和石灰水的質(zhì)量小于98.2 g
答案 D
解析 因?yàn)樵宜秋柡偷?,?dāng)加入生石灰后,0.1 mol生石灰要消耗石灰水中的水0.1 mol,生成氫氧化鈣并析出,同時(shí)因?yàn)樵柡褪宜疁p少了1.8 g水,致使其中的溶質(zhì)氫氧化鈣也會(huì)析出一部分,故溶液減少的質(zhì)量會(huì)大于1.8 g,所以最后飽和石灰水的質(zhì)量就小于98.2 g。
題組二 溶解度的應(yīng)用
2. 已知四種鹽的溶解度(S)曲線如下圖所示,下列說法不正確的是 ( )
A.將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體
B.將MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固體
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純
D.可用MgCl2和NaClO3制備Mg(ClO3)2
答案 B
解析 A項(xiàng),由于NaCl的溶解度受溫度影響較小,所以采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法,正確;B項(xiàng),雖然MgCl2的溶解度受溫度的影響較小,但由于Mg2+的水解,直接蒸干不能得到MgCl2固體,而得到Mg(OH)2固體,錯(cuò)誤;C項(xiàng),采取蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶的方法,可以結(jié)晶出Mg(ClO3)2固體,而NaCl仍留在濾液中,達(dá)到提純的目的,正確;D項(xiàng),當(dāng)把MgCl2、NaClO3混合后,由于Mg(ClO3)2的溶解度受溫度影響較大,所以當(dāng)降溫時(shí),首先析出Mg(ClO3)2固體。
3. 碳酸鈉俗稱純堿,其用途很廣。實(shí)驗(yàn)室中,用碳酸氫銨和飽和食鹽水可制得純堿。各物質(zhì)在不同溫度下的溶解度見下表。
實(shí)驗(yàn)步驟
Ⅰ.化鹽與精制:①粗鹽(含Ca2+、Mg2+、SO)溶解;②加入足量NaOH和Na2CO3溶液,煮沸;③過濾;④加入鹽酸調(diào)pH至7。
Ⅱ.轉(zhuǎn)化:①將精制后的食鹽溶液溫度控制在30~35 ℃之間;在不斷攪拌下,加入研細(xì)的碳酸氫銨;保溫,攪拌半小時(shí);②靜置,__a__、__b__;③得到NaHCO3晶體。
Ⅲ.制純堿:將制得的NaHCO3放入蒸發(fā)皿中,在酒精燈上灼燒,冷卻至室溫,即得到純堿。
完成下列填空:
(1)“化鹽與精制”可除去的粗鹽中的雜質(zhì)離子是______________________________。
(2)“轉(zhuǎn)化”的離子方程式是________________________________________________。
(3)“轉(zhuǎn)化”過程中,溫度控制在30~35 ℃之間的加熱方式是____________;為什么溫度控制在30~35 ℃之間?________________________________________。
(4)a、b處的操作分別是____________、____________。
答案 (1)Ca2+、Mg2+
(2)Na++HCO===NaHCO3↓
(3)水浴加熱 溫度過高造成NH4HCO3分解,溫度過低NH4HCO3的溶解度小會(huì)析出
(4)過濾 洗滌
解析 (1)加NaOH除去Mg2+,加入Na2CO3除去Ca2+。(2)含有Na+、Cl-、NH、HCO的混合液中,當(dāng)將溫度控制在30~35 ℃時(shí),由于NaHCO3的溶解度較小,所以會(huì)析出NaHCO3晶體,離子方程式為Na++HCO===NaHCO3↓。(3)由于控溫范圍在30~35 ℃,低于100 ℃,所以采取水浴加熱;在溫度較低時(shí),會(huì)析出NH4HCO3,而溫度過高時(shí),會(huì)造成NH4HCO3的分解。(4)析出NaHCO3晶體后,采取過濾的方法,由于NaHCO3晶體表面會(huì)附著NH、Cl-,所以應(yīng)進(jìn)行洗滌,避免得到的NaHCO3不純。
考點(diǎn)二 一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)中一個(gè)重要的定量實(shí)驗(yàn),復(fù)習(xí)時(shí)要注意突破“四類”遺忘,正確分析誤差產(chǎn)生的原因:
1. 突破“四類”遺忘
(1)容易遺忘的實(shí)驗(yàn)儀器:托盤天平、量筒、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管、燒杯、藥匙。
(2)容易遺忘的實(shí)驗(yàn)步驟:計(jì)算→稱量(量取)→溶解(稀釋)→轉(zhuǎn)移→定容→搖勻→倒出裝瓶。
(3)容易忘記的容量瓶使用方法
①容量瓶使用的第一步操作是檢查是否漏水(簡稱“查漏”)。“查漏”的方法:向容量瓶中加入適量水,蓋好瓶塞,左手食指頂住瓶塞,右手托住瓶底,將容量瓶倒轉(zhuǎn)過來看瓶口處是否有水滲出,若沒有,將容量瓶正立,將瓶塞旋轉(zhuǎn)180度,重復(fù)上述操作,如果瓶口處仍無水滲出,則此容量瓶不漏水。若漏水,可以在瓶塞處涂點(diǎn)凡士林。
②要選擇規(guī)格合適的容量瓶。
a.常見容量瓶的規(guī)格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL 幾種。如配制溶液時(shí)明確知道所需容量瓶規(guī)格,則需將容量瓶規(guī)格一并答上。
b.根據(jù)所配制溶液的體積,選擇合適的容量瓶,如配置480 mL 某濃度溶液,則需選用500 mL容量瓶。
c.不能用容量瓶直接溶解固體溶質(zhì),也不能用于稀釋溶液。
d.容量瓶不能用作反應(yīng)容器,也不能用于長期貯存溶液。
(4)容易忘記的注意事項(xiàng)
①如圖所示:用玻璃棒引流時(shí),玻璃棒末端應(yīng)插入到刻度線以下,且玻璃棒靠近容量瓶口處且不能接觸瓶口。
②在使用容量瓶過程中,如需要移動(dòng)容量瓶,手應(yīng)握在瓶頸刻度線以上,以免瓶內(nèi)液體因受熱而發(fā)生體積變化,導(dǎo)致溶液濃度不準(zhǔn)確。
③定容搖勻后,液面低于刻度線,不能再滴加蒸餾水。
2. 容易混淆的誤差分析
進(jìn)行誤差分析的依據(jù)是c==,根據(jù)公式,分析各個(gè)量的變化,判斷可能產(chǎn)生的誤差。
(1)測定結(jié)果偏高的情況:砝碼生銹,m偏大,結(jié)果偏高;定容時(shí)溶液溫度高;用量筒量取液體時(shí),仰視讀數(shù);定容時(shí)俯視容量瓶刻度線讀數(shù)。
(2)測定結(jié)果偏低的情況:稱量時(shí)固體溶質(zhì)與砝碼位置放反而又使用游碼;未洗滌燒杯及玻璃棒,使n減小,濃度偏低;定容時(shí)溶液溫度過低;稱量易吸水物質(zhì)時(shí)稱量時(shí)間過長;稱量不干燥的物質(zhì);用量筒量取液體時(shí),俯視讀數(shù);溶液在溶解、稀釋、轉(zhuǎn)移、定容和搖勻的過程中有液體濺出;定容時(shí),滴加蒸餾水超過刻度線,再用膠頭滴管吸出;定容搖勻后,液面低于刻度線,再滴加蒸餾水至刻度線。
(3)測量結(jié)果無影響的情況:容量瓶內(nèi)有少量水;定容搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線。
題組一 儀器的正確使用及實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性
1. 正誤判斷,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“”
(1)配制0.100 0 molL-1氯化鈉溶液時(shí),將液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中需用玻璃棒引流 (√)
(2013福建理綜,10C)
(2)用容量瓶配制溶液,定容時(shí)俯視刻度線,所配溶液濃度偏小 ()
(2013天津理綜,4B)
(3)用固體NaCl配制0.5 molL-1的溶液,所用的儀器有:燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、容量瓶 ()
(2013山東理綜,11C)
(4)用配制100 mL 0.100 0 molL-1 K2Cr2O7溶液 ()
(2012天津理綜,4D)
(5)在50 mL量筒中配制0.100 0 molL-1碳酸鈉溶液 ()
(2012福建理綜,6C)
(6)用100 mL容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和pH=1的鹽酸配制100 mL pH=2的鹽酸 ()
(2012安徽理綜,10B改編)
(7)用量筒量取20 mL 0.500 0 molL-1 H2SO4溶液于燒杯中,加水80 mL,配制成
0.100 0 molL-1 H2SO4溶液 ()
(2011江蘇,7B)
(8)定容操作 ()
(2010安徽理綜,8B)
(9)配制溶液時(shí),若加水超過容量瓶刻度,應(yīng)用膠頭滴管將多余溶液吸出 ()
(2010山東理綜,14B)
2. (2013江蘇,5)用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移溶液、定容等操作。下列圖示對(duì)應(yīng)的操作規(guī)范的是 ( )
答案 B
解析 A項(xiàng),托盤天平稱量時(shí),應(yīng)為“左物右碼”,錯(cuò)誤;B項(xiàng),用玻璃棒攪拌能加速溶解,正確;C項(xiàng),轉(zhuǎn)移溶液時(shí)需要用玻璃棒引流,錯(cuò)誤;D項(xiàng),定容時(shí),膠頭滴管不能伸入容量瓶內(nèi),錯(cuò)誤。
3. (1)配制濃度為2 molL-1的NaOH溶液100 mL,用托盤天平稱取NaOH固體時(shí),天平讀數(shù)將________(填寫字母,下同)。
A.等于8.0 g B.等于8.00 g
C.大于8.0 g D.等于0.2 g
(2)某實(shí)驗(yàn)中需2 molL-1的Na2CO3溶液950 mL,配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格為____________,稱取Na2CO3的質(zhì)量為__________。
答案 (1)C (2)1 000 mL 212.0 g
解析 (1)稱量NaOH固體時(shí)需用小燒杯盛放,故天平讀數(shù)等于8.0 g+燒杯質(zhì)量。(2)根據(jù)容量瓶的常用規(guī)格可知,應(yīng)配制2 molL-1的Na2CO3溶液1 000 mL,所需Na2CO3的質(zhì)量為1 L2 molL-1106 gmol-1=212.0 g。
題組二 誤差分析
4.下列操作會(huì)使配制的BaCl2溶液濃度偏低的是_________________________________
(填字母序號(hào))。
A.配制1 L 0.1 molL-1的BaCl2溶液時(shí),將砝碼放在左盤上,BaCl2放在右盤上進(jìn)行稱量
B.選用的容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水
C.定容搖勻后,液面下降,又加水至刻度線
D.整個(gè)配制過程中,容量瓶不振蕩
答案 AC
解析 配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析要緊扣c=,分析錯(cuò)誤操作對(duì)n、V的影響。
考點(diǎn)三 溶液濃度的計(jì)算與換算
1. 理解公式
從近幾年高考命題情況看,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度之間的換算是高考考查的熱點(diǎn)。此類題目使用公式較簡單,但在高考環(huán)境下,往往感覺較難,難在字母運(yùn)算、單位換算。在復(fù)習(xí)時(shí),在理解的基礎(chǔ)上要熟記下面一組公式。
(1)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的換算
c====,w= 。(ρ:gcm-3)
(2)物質(zhì)的量濃度與溶解度(S)的換算(飽和溶液)
c===,S=。(ρ:gcm-3)
(3)氣體溶質(zhì)溶于水中制得溶液,其物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 L水中溶解某氣體V L,所得溶液密度為ρ,則:c===(ρ:gcm-3),
w=100%==100%。
2. 掌握規(guī)律
(1)稀釋定律
①如用V1、V2、c1、c2分別表示稀釋前后溶液的體積和溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,有c1V1=c2V2。
②如用m1、m2、w1、w2分別表示稀釋前后溶液的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù),有m1w1=m2w2。
(2)混合規(guī)律
同一溶質(zhì)不同濃度的溶液混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判斷方法:設(shè)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為w1和w2的兩溶液混合后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w。
①兩溶液等質(zhì)量混合:w=(w1+w2)。
②兩溶液等體積混合:
a.若溶液中溶質(zhì)的密度大于溶劑的密度,則w≥(w1+w2),如H2SO4溶液。
b.若溶液中溶質(zhì)的密度小于溶劑的密度,則w≤(w1+w2),如氨水、酒精溶液。
3. 易錯(cuò)提醒
一定物質(zhì)的量的物質(zhì)溶于水求算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度時(shí)要注意以下三點(diǎn):
(1)溶液的體積不能用溶劑水的體積和溶質(zhì)的體積之和來代替,應(yīng)該用溶液的質(zhì)量除以溶液的密度;
(2)兩溶液混合,由于其密度可不相等,所以體積不等于兩混合溶液體積之和。
(3)物質(zhì)溶于水后注意看溶質(zhì)是否發(fā)生了變化。如Na、Na2O2、NO2、SO3等溶于水,由于它們與水反應(yīng),所以溶質(zhì)發(fā)生了變化。
題組一 有關(guān)濃度的換算
1. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下V L氨氣溶解在1 L水中(水的密度近似為1 gmL-1),所得溶液的密度為
ρ gmL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,物質(zhì)的量濃度為c molL-1,則下列關(guān)系中不正確的是( )
A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/(1 000ρ)
C.w=17V/(17V+22 400)
D.c=1 000Vρ/(17V+22 400)
答案 A
解析 由c==
= molL-1
由上可推知:ρ=
設(shè)溶液的體積為1 L
由c=可得,w==
w===
因此只有A項(xiàng)不正確。
2. 在T ℃時(shí),將a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假設(shè)該溶液的密度為ρ gcm-3,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,其中含NH的物質(zhì)的量為b mol。下列敘述中正確的是 ( )
A.溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w=100%
B.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c= molL-1
C.溶液中c(OH-)= molL-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5w
答案 B
解析 根據(jù)題中給出的已知量及各選項(xiàng)的要求,利用待求量的最基本計(jì)算關(guān)系代入求解即可。A不正確,w應(yīng)為100%;根據(jù)公式c=進(jìn)行計(jì)算知B正確;由溶液中的電荷守恒可知c(OH-)= molL-1+c(H+),C錯(cuò)誤;因?yàn)榘彼拿芏刃∮谒拿芏龋噬鲜鋈芤涸偌覸 mL水后,所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5w,故D不正確。
題組二 混合規(guī)律的應(yīng)用
3. 若以w1和w2分別表示濃度為a molL-1和 b molL-1的氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù),且知2a=b,則下列判斷正確的是 ( )
A.2w1=w2 B.2w2=w1
C.w2>2w1 D.w1<w2<2w1
答案 C
解析 根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度之間的換算關(guān)系,有
a= ①
b= ②
將上述兩式相比得:==2,即=
因?yàn)榘彼拿芏缺燃兯男?,氨水濃度越大,密度越小,所以?>ρ2,即w2>2w1。
4. 濃度不等的兩種硫酸溶液等質(zhì)量混合后,溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,而等體積混合后,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%;濃度不等的兩種氨水等質(zhì)量混合時(shí),其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,而等體積混合后,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c%,那么a、b、c數(shù)值的關(guān)系是 ( )
A.a(chǎn)>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.c>a>b
答案 B
解析 由混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判定規(guī)律知,硫酸溶液密度大于1 gcm-3,故b>a;氨水密度小于1 gcm-3,且濃度越大,密度越小,則c<a。故答案為B。
題組三 電荷守恒法在物質(zhì)的量濃度計(jì)算中的應(yīng)用
5. 把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液,恰好使鋇離子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸銀的溶液,恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度 為 ( )
A.0.1(b-2a) molL-1
B.10(2a-b) molL-1
C.10(b-a) molL-1
D.10(b-2a) molL-1
答案 D
解析 根據(jù)題意,500 mL溶液分成5等份,每份為100 mL。每份中n(Ba2+)=a mol,
n(Cl-)=b mol,根據(jù)電荷守恒關(guān)系得n(K+)=(b-2a)mol,則c(K+)==10(b-2a) molL-1。
6. 把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為 ( )
A. molL-1 B. molL-1
C. molL-1 D. molL-1
答案 D
解析 注意混合液分成兩等份,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SO===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2+)= mol=a mol、n(SO)=2b mol,依據(jù)電荷守恒可知原溶液中n(K+)=2n(SO)-2n(Mg2+)=2(2b-a) mol。
1. 下圖是某同學(xué)用500 mL容量瓶配制0.10 molL-1 NaOH溶液的過程:
該同學(xué)的錯(cuò)誤步驟有 ( )
A.1處 B.2處 C.3處 D.4處
答案 C
解析 第①步不能把NaOH放在稱量紙上稱量;第④步玻璃棒應(yīng)接觸容量瓶內(nèi)壁刻度線以下的部分;第⑤步定容時(shí)應(yīng)平視刻度線。
2. 若20 g密度為ρ gcm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,則溶液中NO的物質(zhì)的量濃度為 ( )
A. molL-1 B. molL-1
C. molL-1 D. molL-1
答案 C
解析 Ca(NO3)2的物質(zhì)的量濃度為= molL-1,NO的物質(zhì)的量濃度為 molL-1。
3. 只給出下列甲和乙中對(duì)應(yīng)的量,不能求出物質(zhì)的量的是 ( )
A
B
C
D
甲
物質(zhì)的粒子數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積
固體的體積
溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度
乙
阿伏加德羅常數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積
固體的密度
溶液的體積
答案 C
解析 根據(jù)n=、n=、n=cV可知,A、B、D中都能求出物質(zhì)的量。
4. 一定量的銅和濃硫酸在加熱條件下充分反應(yīng),向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入含a mol NaOH的溶液,恰好使反應(yīng)后的溶液呈中性,則下列敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A.溶液中c(Na+)=2c(SO)
B. mol>沉淀的物質(zhì)的量>0
C.沉淀的物質(zhì)的量= mol
D.原濃硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量> mol
答案 C
解析 銅和濃硫酸反應(yīng)后的溶液中含有CuSO4和H2SO4,加入含a mol NaOH的溶液后顯中性,此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為Na2SO4,Cu2+完全沉淀,A項(xiàng)正確;n(CuSO4)< mol,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò);由于有一部分濃硫酸被還原為SO2,故n(H2SO4)> mol,D項(xiàng)正確。
5. 3 g鎂鋁合金與100 mL稀硫酸恰好完全反應(yīng),將反應(yīng)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(zhì)的量濃度為 ( )
A.1 molL-1 B.1.5 molL-1
C.2 molL-1 D.2.5 molL-1
答案 B
解析 由鎂鋁合金到無水硫酸鹽,固體增重的質(zhì)量為SO的質(zhì)量,則n(H2SO4)=n(SO)==0.15 mol,故c(H2SO4)==1.5 molL-1,B對(duì)。
6. 等質(zhì)量的CuO和MgO粉末分別溶于相同體積的硝酸中完全溶解,得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的濃度分別為a molL-1和b molL-1,則a與b的關(guān)系為 ( )
A.a(chǎn)=b B.a(chǎn)=2b
C.2a=b D.a(chǎn)=5b
答案 C
解析 該溶液中,n(CuO)∶n(MgO)=∶=∶=1∶2,體積相同時(shí),物質(zhì)的量的比等于物質(zhì)的量濃度的比,所以==,即2a=b,故選C。
7. 300 mL Al2(SO4)3溶液中,含Al3+為1.62 g,在該溶液中加入0.1 molL-1 Ba(OH)2溶液 300 mL,反應(yīng)后溶液中SO的物質(zhì)的量濃度為 ( )
A.0.4 molL-1 B.0.3 molL-1
C.0.2 molL-1 D.0.1 molL-1
答案 D
解析 n(Al3+)==0.06 mol,則n(SO)=0.09 mol,加入的Ba(OH)2溶液中含Ba2+ 0.03 mol,反應(yīng)后剩余SO 0.06 mol,此時(shí)溶液的體積為600 mL,因此c(SO)=0.1 molL-1。
8. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,將a L NH3完全溶于水得到V mL氨水,溶液的密度為ρ gcm-3,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為c molL-1。下列敘述中正確的是 ( )
①w=100% ②c=?、廴羯鲜鋈芤褐性偌尤隫 mL水后,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.5w?、苋羯鲜鋈芤褐性偌尤?.5V mL同濃度稀鹽酸,充分反應(yīng)后溶液中離子濃度大小關(guān)系為c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
答案 D
解析?、賥=100%=100%;②c==;③因?yàn)閂 mL水的質(zhì)量大于V mL氨水的質(zhì)量,所以溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5w;④所得溶液為NH4Cl和NH3H2O等物質(zhì)的量的混合液,所以c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
9. 右圖是NaCl、MgSO4的溶解度曲線。下列說法正確的是 ( )
A.只有在t1 ℃時(shí),NaCl和MgSO4的溶解度才相等
B.t1~t2 ℃,MgSO4的溶解度隨溫度升高而減小
C.在t2 ℃時(shí),MgSO4飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大
D.把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2 ℃時(shí),有晶體析
出
答案 C
解析 A項(xiàng),t1 ℃、t3 ℃時(shí),NaCl、MgSO4的溶解度相等;B項(xiàng),t2之前,MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,t2之后,隨溫度的升高而降低;C項(xiàng),w=100%,S越大,w越大;D項(xiàng),把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2 ℃時(shí),由飽和溶液變成不飽和溶液,不會(huì)有晶體析出。
10.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似為1 gmL-1),所得溶液的密度為ρ gmL-1,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為W,物質(zhì)的量濃度為c molL-1,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則下列敘述中正確的是 ( )
A.所得溶液的物質(zhì)的量濃度:c=1 molL-1
B.所得溶液中含有NA個(gè)HCl分子
C.36.5 g HCl氣體占有的體積為22.4 L
D.所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù):W=36.5 c/(1 000ρ)
答案 D
解析 A錯(cuò)誤,36.5 g HCl的物質(zhì)的量是1 mol,但溶液的體積不是1 L,所以所得溶液的物質(zhì)的量濃度不是1 molL-1;B錯(cuò)誤,36.5 g HCl的物質(zhì)的量是1 mol,但在溶液中HCl完全電離,溶液中不存在HCl分子;C錯(cuò)誤,因?yàn)轭}中沒有給定溫度和壓強(qiáng),所以不能確定氣體所占有的體積;D選項(xiàng)正確,這是物質(zhì)的量濃度與溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間換算的重要公式,要求學(xué)生能夠掌握并能運(yùn)用。
11.試回答下列問題。
(1)已知24 g A和40 g B恰好完全反應(yīng)生成0.4 mol C和32 g D,則C的摩爾質(zhì)量為________。
(2)把1 mol Na和1 mol Mg分別投入到等量且過量的鹽酸中,分別得到溶液a和b,則溶液a和b的質(zhì)量關(guān)系為ma________mb。
(3)如圖為實(shí)驗(yàn)室某濃鹽酸試劑瓶的標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù),試根據(jù)標(biāo)簽上的有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題:
鹽酸
分子式:HCl
相對(duì)分子質(zhì)量:36.5
密度:1.19 gcm-3
HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù):36.5%
①該濃鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為______ molL-1。
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.00 L水(密度為1.00 gcm-3)吸收________ L的HCl可制得上述濃鹽酸。
答案 (1)80 gmol-1 (2)= (3)①11.9?、?53
解析 (1)由質(zhì)量守恒定律可知生成m(C)=24 g+40 g-32 g=32 g,故M(C)=
32 g/0.4 mol=80 gmol-1。(2)把1 mol Na和1 mol Mg分別投入到等量且過量的鹽酸中,充分反應(yīng)后均引起溶液增重22 g,故反應(yīng)后兩溶液質(zhì)量仍相等。(3)①假設(shè)取該鹽酸1 L,則溶液中含有n(HCl)=[(1 000 mL1.19 gmL-1)36.5%]/36.5 gmol-1=11.9 mol,故其物質(zhì)的量濃度為11.9 molL-1。②設(shè)需吸收x L HCl,則[(36.5 gmol-1
+1 000 g)1.19 gmL-1]1 000 mLL-1=11.9 molL-1,解得x=353。
12.奶粉中蛋白質(zhì)含量的測定往往采用“凱氏定氮法”,其原理是食品與硫酸和催化劑一同加熱,使蛋白質(zhì)分解,分解的氨與硫酸結(jié)合生成硫酸銨。然后堿化蒸餾使氨游離,用硼酸吸收后再以硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)酸的消耗量乘以換算系數(shù),即為蛋白質(zhì)含量。
操作步驟:
①樣品處理:準(zhǔn)確稱取一定量的固體樣品奶粉,移入干燥的燒杯中,經(jīng)過一系列的處理,待冷卻后移入一定體積的容量瓶中。
②NH3的蒸餾和吸收:把制得的溶液(取一定量),通過定氮裝置,經(jīng)過一系列的反應(yīng),使氨變成硫酸銨,再經(jīng)過堿化蒸餾后,氨即成為游離態(tài),游離氨經(jīng)硼酸吸收。
③氨的滴定:用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定所生成的硼酸銨,由消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液計(jì)算出總氮量,再折算為粗蛋白含量。
試回答下列問題:
(1)在樣品的處理過程中使用到了容量瓶,怎樣檢查容量瓶是否漏水?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)在配制過程中,下列哪項(xiàng)操作可能使配制的溶液的濃度偏大( )
A.燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中時(shí),未洗滌燒杯
B.定容時(shí),俯視刻度線
C.定容時(shí),仰視刻度線
D.移液時(shí),有少量液體濺出
(3)若稱取樣品的質(zhì)量為1.5 g,共配制100 mL的溶液,取其中的20 mL,經(jīng)過一系列處理后,使N轉(zhuǎn)變?yōu)榕鹚徜@然后用0.1 molL-1鹽酸滴定,其用去鹽酸的體積為23.0 mL,則該樣品中N的含量為________。
[已知:滴定過程中涉及到的反應(yīng)方程式:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O===2NH4Cl+4H3BO3]
答案 (1)往容量瓶中注入一定量的水,塞緊瓶塞,倒轉(zhuǎn)過來,觀察是否漏水,然后再正放,旋轉(zhuǎn)瓶塞180,再倒轉(zhuǎn)過來,觀察是否漏水,若都不漏水,則說明該容量瓶不漏水
(2)B (3)10.73%
解析 (1)容量瓶的檢漏方法是往容量瓶中注入一定量的水,塞緊瓶塞,倒轉(zhuǎn)過來,觀察是否漏水,然后再正放,旋轉(zhuǎn)瓶塞180,再倒轉(zhuǎn)過來,觀察是否漏水,若都不漏水,則說明該容量瓶不漏水。
(2)由c=n/V判斷:A、D選項(xiàng)中使n偏小,濃度偏小;B選項(xiàng)中俯視刻度線,使V偏小,濃度偏大;C選項(xiàng)中仰視刻度線,使V偏大,濃度偏小。
(3)n(N)=5n(HCl)=0.011 5 mol,該樣品中N的含量
w=100%≈10.73%。
13.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(shí)驗(yàn)室以鹽泥為原料制取MgSO47H2O的實(shí)驗(yàn)過程如下:
―→―→產(chǎn)品
已知:①室溫下Ksp[Mg(OH)2]=6.010-12。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)在鹽泥中加入稀硫酸調(diào)pH為1~2以及煮沸的目的是_____________________。
(2)若室溫下的溶液中Mg2+的濃度為6.0 molL-1,則溶液pH≥________才可能產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀。
(3)由濾液Ⅰ到濾液Ⅱ需先加入NaClO調(diào)溶液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______________________。
(4)從濾液Ⅱ中獲得MgSO47H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①向?yàn)V液Ⅱ中加入______________;②過濾,得沉淀;③________________;④蒸發(fā)濃縮,降溫結(jié)晶;⑤過濾、洗滌得產(chǎn)品。
(5)若獲得的MgSO47H2O的質(zhì)量為24.6 g,則該鹽泥中鎂[以Mg(OH)2計(jì)]的百分含量約為________(MgSO47H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為246)。
答案 (1)提高M(jìn)g2+的浸取率(其他合理答案均可)
(2)8
(3)溫度較高時(shí)鈣鹽與鎂鹽分離得更徹底(或高溫下CaSO42H2O溶解度小等合理答案均可) Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO42H2O
(4)NaOH溶液 向沉淀中加足量稀硫酸(合理答案均可)
(5)20.0%
解析 (1)加入H2SO4可以使Mg的硅酸鹽或碳酸鹽充分轉(zhuǎn)化成Mg2+。(2)c(OH-)= molL-1=10-6 molL-1,所以pH=8。(3)加入NaClO,可以把Fe2+氧化成Fe3+,當(dāng)pH大約為5時(shí),F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化成沉淀;根據(jù)溶解度曲線,溫度高時(shí),CaSO42H2O的溶解度更小,所以濾渣的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3和CaSO42H2O。(4)使Mg2+轉(zhuǎn)化成MgSO47H2O的步驟為①加入NaOH溶液。②過濾得Mg(OH)2沉淀。③加入稀H2SO4。④蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品。(5)根據(jù)鎂元素守恒得100%=20%。
14.已知硫酸、氨水的密度與所加水的量的關(guān)系如圖所示,現(xiàn)有硫酸與氨水各一份,請(qǐng)根據(jù)表中信息,回答下列問題:
溶質(zhì)的物質(zhì)的量
濃度/molL-1
溶液的密度/gcm-3
硫酸
c1
ρ1
氨水
c2
ρ2
(1)表中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(不寫單位,用含c1、ρ1的代數(shù)式表示)。
(2)物質(zhì)的量濃度為c1 molL-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(jì)),所得溶液的物質(zhì)的量濃度為________ molL-1。
(3)將物質(zhì)的量濃度分別為c2 molL-1和c2 molL-1的氨水等質(zhì)量混合,所得溶液的密度________(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)ρ2 gcm-3,所得溶液的物質(zhì)的量濃度________c2 molL-1(設(shè)混合后溶液的體積變化忽略不計(jì))。
答案 (1)% (2)c1/2 (3)大于 大于
解析 (1)設(shè)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(jì)),溶液的體積變?yōu)樵瓉淼?倍,則濃度為
molL-1。(3)根據(jù)圖像可知,氨水的濃度越大,密度越小,則c2 molL-1氨水的密度小于c2 molL-1氨水的密度,等質(zhì)量時(shí),c2 molL-1氨水的體積小于c2 molL-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(zhì)的量濃度趨近于體積大者,故大于c2 molL-1。
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