第三单元 溶液的配制与分析
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1.某溶质为Al2(SO4)3和Na2SO4的混合溶液中,c(Al)∶c(Na)=1∶2,若c(S )= .5 mol·L,则c(Al)为( )
A.0.5 mol·L B.1 mol·L C. mol·L D.3 mol·L
答案 B 根据溶液呈电中性可得,c(Na)+3c(Al)=2c(S ),设c(Al)=x mol·L,则c(Na)=2x mol·L,故 x mol·L+x mol·L×3= c(S )= .5 mol·L× ,解得x=1,故c(Al)=1 mol·L。 2.下列溶液中氯离子浓度与50 mL 1 mol·L氯化铝溶液中氯离子浓度相等的是( ) A.150 mL 1 mol·L的氯化钠溶液 B.75 mL mol·L的氯化铵溶液 C.150 mL 3 mol·L的氯化钾溶液 D.75 mL 1 mol·L的氯化亚铁溶液
答案 C 根据化学式可知,50 mL 1 mol·L的AlCl3溶液中Cl浓度为3 mol·L。150 mL 1 mol·LNaCl溶液中,Cl浓度为1 mol·L×1=1 mol·L,故A错误;75 mL mol·L氯化铵溶液中,Cl浓度为2 mol·L×1= mol·L,故B错误;150 mL 3 mol·L KCl溶液中,Cl浓度为3 mol·L×1=3 mol·L,故C正确;75 mL 1 mol·L FeCl2溶液中,Cl浓度为1 mol·L× = mol·L,故D错误。
3.某溶质为CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL,已知溶液中阳离子的浓度相同,且S 的物质的量浓度为6 mol·L,则此溶液最多溶解铁粉的质量为( ) A.11.2 g
B.16.8 g
--1
-1
--1
-1
-1
-1
-1
--1
-1
--1
-1
-1
--1
--1
-1
-1-1-1-1
-1
-1
-1
-1
+
3+
-1
-1
-1
-1
3+
+
-
-13+
-
3+-1+
-
-13+-1
-
C.19.6 g
-1
D.22.4 g
答案 D n(S )=0.1 L×6 mol·L=0.6 mol,已知溶质为CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的溶液中阳离子的浓度相同,则阳离子的物质的量也相同,设Cu、Fe、H三种离子物质的量均为n,根据电荷守恒可知: n+3n+n=0.6 mol× ,由此解得n=0.2 mol,Cu、H、Fe都能与Fe反应生成Fe,最后溶质的成分为FeSO4,则n(FeSO4)=0.6 mol,根据铁原子守恒可知,此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.6 mol-0.2 mol=0.4 mol,则此溶液最多溶解铁粉的质量为0. mol×56 g·mol=22.4 g,故选D。
4.V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g S ,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,稀释后溶液中Fe的物质的量浓度是( )
-3+
-1
2+
+
3+
2+
2+
3+
+
1
A. mol·L B.
6 -1
1 mol·L
-1
-1
C. mol·L D.576 mol·L 答案 D a g硫酸根离子的物质的量为:的量为 6 mol×
g 6 g·mol
-1
= mol,取出的0.5V L溶液中含有硫酸根离子的物质-1
6
0.5 LL =1 mol,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中铁离子的物质的量为1
mol×3= mol,稀释后溶液中铁离子的物质的量浓度为
mol L
=576 mol·L,故选D。 -1
5.配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,下列操作不正确的是( )
答案 C 称量固体时,当接近称量质量时,应用左手拿药匙,右手轻轻振动左手手腕,图示操作正确,故A不选;为防止溶解和洗涤时所用蒸馏水的体积超过容量瓶容积,溶解时应用量筒控制所加蒸馏水的量,图示操作正确,故B不选;移液时,玻璃棒应插在刻度线以下,图示操作错误,故选C;定容时,当液面接近刻度线1~2 cm时,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,图示操作正确,故D不选。
6.将一定质量的铁粉和铝粉的均匀混合物平均分成两份。一份与足量的稀硫酸反应,收集的H2在标准状况下的体积为1.792 L;另一份与某浓度的硝酸反应,生成的气体与标准状况下1.12 L的O2一起通入水中,反应后无气体剩余。则原混合物中铁粉的质量为( ) A.2.24 g B.3.36 g C.4.48 g D.5.60 g
答案 C 根据得失电子守恒有2n(Fe)+3n(Al)=
1.7 L . L·mol-1
× ,与某浓度的硝酸反应,产生的气体与标准
状况下1.12 L的O2一起通入水中,反应后无气体剩余,氧气得到的电子等于Al和Fe失去的电子,因此有3n(Fe)+3n(Al)=
1.1 L . L·mol-1
× ,解得n(Fe)=0.04 mol,混合物均匀分成两份,则混合物中铁质量为
×0.0 ×56 g= . g,C项正确。
7.将15.66 g镁铝合金加入800 mL稀硝酸中,恰好完全反应(假设反应中还原产物只有NO),向所得溶液
2
中加入足量的3 mol·L NaOH溶液,测得生成沉淀的质量与原合金的质量相等,则下列有关叙述不正确的是 ( )
A.原稀硝酸的浓度为 .6 mol·L B.生成NO的体积为11.648 L(标准状况) C.反应过程中共消耗1.56 mol NaOH D.合金中Al的质量分数约为58.6%
答案 C 将一定质量的镁铝合金加入稀硝酸中,两者恰好完全反应(假设反应中还原产物只有NO),发生反应:3Mg+8HNO3(稀)
3Mg(NO3)2+ N ↑+ H2O、Al+4HNO3(稀)
Al(NO3)3+N ↑+ H2O,向反应后的溶液 Mg(OH)2↓+ NaN 3、Al(NO3)3+4NaOH
-1
-1
中加入足量的NaOH溶液,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOH
NaAlO2+3NaNO3+2H2O。已知沉淀为氢氧化镁,生成沉淀的质量与原合金的质量相等,则氢氧化镁中含有的氢氧根的质量与铝的质量相等,则合金中铝的质量为15.66 g×3 =9.18 g,镁的质量为15.66 g-9.18 g=6.48 g。镁的物质的量为
6. g g·mol
3
=0.27 mol,铝的物质的量为-1
.1 g 7 g·mol-1
=0.34 mol,根据反应方程式可
.0 mol0. L
知,硝酸的物质的量=3×0. 7 mol+ ×0.3 mol= .0 mol,则原稀硝酸的浓度为
= .6 mol·L,A项
-1
正确;根据上述分析,生成NO的物质的量为3×0. 7 mol+0.34 mol=0.52 mol,体积为11.648 L(标准状况),B项正确;反应过程中消耗NaOH的物质的量为 ×0. 7 mol+ ×0.3 mol=1. mol,C项错误;合金中Al的质量分数为
.1 g15.66 g
×100%≈5 .6%,D项正确。
8.为研究某(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品的组成,称取四份该样品,分别逐滴加入相同浓度的NaOH溶液25.0 mL,加热并完全反应,产生NH3的体积(NH3的体积已折算成标准状况,不考虑NH3在水中的溶解)如下表所示:
实验序号 NaOH溶液体积(mL) 样品质量(g) NH3体积(mL)
(1)样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为 。 (2)NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为 。 答案 (1)1∶2 (2)4.00 mol/L 解析 (1)NH4HSO4的电离方程式为NH4HSO4
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 25.0 25.0 25.0 25.0 3.62 5.43 7.24 10.86 896 1 344 1 344 896 NH +H+S ,加入NaOH溶液的过程中先是发生反应:H+OH
+
+
-
-
3
H2O,然后发生反应:NH +OHmol、y mol,依题意有 0.02 mol=1∶2。
-
NH3↑+H2O。按Ⅰ组数据计算,设n[(NH4)2SO4]和n(NH4HSO4)分别为x
13 115 3.6
解得x=0.01、0. 6,y=0.02,所以n[(NH4)2SO4]∶n(NH4HSO4)=0.01 mol∶
.
(2)应选NaOH已完全反应的第Ⅳ组,10.86 g样品中n(H)=n(NH4HSO4)=0.0 mol×3=0.06 mol,据H+OHH2O知,消耗0.06 mol NaOH,据反应NH +OH
0. 6 L
-
++-
NH3↑+H2O知,生成0.896 L NH3消耗NaOH的物质的
0.06mol 0.0 mol
0.0 5 L
量: . L mol=0.04 mol,NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为
=4.00 mol/L。
9.(2017浙江4月选考,29,4分)分别称取2.39 g(NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
(1)将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为 。
(2)另一份固体混合物中NH 与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,溶液中c(Cl)=
-
(溶液体积变化忽略不计)。 答案 (1)1∶2 ( )0.100 mol·L 解析
(1)n[(NH4)2SO4]=n(BaSO4)=
.33 g 33 g·mol-1
-1
=0.01 mol,n(NH4Cl)=
.3 g-0.01mol 13 g·mol-1
53.5 g·mol-1
=0.02
mol,n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)=1∶2。
(2)c[Ba(OH)2]×0.1 L=n[Ba( H)2]=n(BaSO4)=0.01 mol,c[Ba(OH)2]=0.1 mol·L。 2NH ~ Ba(OH)2 2 1
(0.01× +0.0 )mol 0.1 mol·L×V
(0.01 0.0 )mol0.1mol·L-1 --1
-1
=
1
-1
解得V=0.2 L,c(Cl)=0.0 mol÷0. L=0.100 mol·L。
4
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