高考化学一轮总复习 考点扫描 专题02 物质的量浓度学案

(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 mol·L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值 （列出计算过程）。

（2）探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O（Mr＝250）含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L EDTA（H2Y）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu + H2Y＝CuY+ 2H，写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ _____________________________。

（3）硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.02000 mol·L

－1

2+

2－

2－

+－1

2－

--1

---

KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO4＋5H2O2＋

＋

2＋

―

6H=4Mn＋8H2O＋5O2↑，通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。

(4) 铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.2 mol·L NaOH溶液和1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为______________，生成硫酸铜的物质的量为________。

硫 X 氢 Y 硫 Z －1

（5）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置，加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I完全反应生成Mn和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：

MnIS2O32－

O2――→MnO(OH)2――→I2――→S4O6

①写出O2将Mn氧化成MnO(OH)2的离子方程式：________________________________。

②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.010 00 mol·L

－1

2＋

2＋

－

2－

－

2＋

Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mg·L表示)，写出计算过程。

－1

（6）为确定碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]的组成，进行如下实验：①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在空气中加热，样品的固

?固体样品的剩余质量×100%?随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水，

体残留率??

?固体样品的起始质量?

600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH)∶n (CO3)。(写出计算过程)

5

2－

－

酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O。（4）铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2，相对分子质量都小于50，符合题意，1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。设NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，则x＋y＝2.2 mol，x＋3y＝4 mol，解得x＝1.3 mol，y＝0.9 mol。4

根据转移电子守恒知，参与反应的铜的物质的量为 mol＝2 mol，因此生成硫酸铜物质的量为2 mol。（5）

2①O2将Mn氧化成MnO(OH)2中氧气是氧化剂，1个O2分子得到4个电子，Mn元素的化合价从+2价升高到+4价，1个Mn失去2个电子，所以根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为O2+2Mn+4OH

2+

2＋

－

2+

0.560 L

===MnO(OH)2↓。②根据转化关系图，获得各物质之间的量的关系，由此进行计算。（6）n(CO2)＝－1

22.4 L·mol＝0.025 mol，m(CO2)＝0.025 mol×44 g/mol＝1.10 g，在270 ℃～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解生成二氧化碳和水，m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.7345－0.3702)＝1.235 g，m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 g，再根据氢原子守恒计算n(OH)，根据碳原子守恒计算n(CO3)，从而得出二者的比例。

－

2－

答案：（1）3（2）

2＋

－

（3）2Na2SO4·H2O2·2H2O（4）NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol

2－

－

2－

2 mol（5）①2Mn＋O2＋4OH===2MnO(OH)2↓②在100.00 mL水样中，I2＋2S2O3===2I＋S4O6，n(I2)＝

cNa2S2O3

2

VNa2S2O3

0.010 00 mol·L×13.50 mL×10 L·mL－5

＝＝6.750×10 mol，n[MnO(OH)2]

2

－1－3－1

6

11－5－5－5

＝n(I2)＝6.750×10 mol，n(O2)＝n[MnO(OH)2]＝×6.750×10 mol＝3.375×10 mol，水中溶解氧＝

223.375×10 mol×32 g·mol×1 000 mg·g0.560 L－1

＝10.80 mg·L（6）n(CO2)＝mol，－3－1－1＝0.025

100.00 mL×10 L·mL22.4 L·mol

－5

－1

－1

m(CO2)＝0.025 mol×44 g/mol＝1.10 g，在270 ℃～600 ℃之间，失去结晶水后的样品进一步受热分解生

成二氧化碳和水，m(CO2)＋m(H2O)＝3.390 g×(0.7345－0.3702)＝1.235 g，m(H2O)＝1.235 g－1.10 g＝0.135 0.135 g－

gn(H2O)＝mol，n(OH－)＝0.0075 mol×2＝0.015 mol, n(OH－)∶n(CO23)＝0.015∶0.025－1＝0.0075

18 g·mol＝3∶5 【过关练习】

1.(2017年陕西渭南模拟)配制100 mL 1.0 mol·L Na2CO3溶液，下列操作正确的是( ) A．称取10.6 g无水碳酸钠，加入100 mL容量瓶中，加水溶解、定容 B．称取10.6 g无水碳酸钠于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解 C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中 D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转、摇匀

－1

2.(2017年盐城模拟)实验室常用98%(ρ＝1.84 g·mL)的浓H2SO4配制1∶4的稀H2SO4，此稀H2SO4的密度为1.23 g·mL，其物质的量浓度为( )

A．4.6 mol·L B．5.7 mol·LC．3.88 mol·L D．18.4 mol·L

解析：实验室配制1∶4溶液的含义是指取1体积的浓硫酸与4体积的水混合。求算所得溶液溶质的质量分1 mL×1.84 g·mL×98%

数：w%＝－1－1×100%≈30.9%，稀硫酸的物质的量浓度为c(H2SO4)＝

1 mL×1.84 g·mL＋4 mL×1 g·mL1 000 mL×1.23 g·mL×30.9%－1

≈3.88 mol·L。答案：C －1

98 g·mol×1 L

3.(2017年长春外国语学校高三上学期期末)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(不考虑水解)，且SO4的物质的量浓度为3 mol·L，则此溶液最多溶解铁粉的质量为( ) A．5.6 g B．11.2 g C．22.4 g D．33.6 g

解析：n(SO4)＝0.1 L×3 mol·L＝0.3 mol，CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的溶液中阳离子的浓度相同，则有

2－

－12－

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

－1

c(Cu2＋)＝c(H＋)＝c(Fe3＋)，由于溶液中阳离子的浓度相同，所以阳离子物质的量也相同，设Cu2＋、Fe3＋、H

＋

三种离子物质的量均为n，根据电荷守恒知道：2n＋3n＋n＝0.3 mol×2，由此解得n＝0.1 mol，Cu、H、Fe都能与Fe反应生成Fe，最后溶液的成分为FeSO4，则n(FeSO4)＝0.3 mol，根据Fe的守恒可知，

3＋

2＋

2＋

＋

此溶液最多溶解铁粉的物质的量为0.3 mol－0.1 mol＝0.2 mol，则此溶液最多溶解铁粉的质量为0.2 mol×56 g·mol＝11.2 g。答案：B

4.(2017年枣庄十八中高三上学期期末)镁带在空气中燃烧生成的固体产物主要是氧化镁和氮化镁。将燃烧后的固体产物溶解在60 mL浓度为2.0 mol·L

－1

－1

的盐酸中(氮化镁和盐酸反应的化学方程式为Mg3N2＋

7

8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl)，以20 mL 0.5 mol·L的氢氧化钠溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加入过量的碱，把氨全部蒸发出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17 g。镁带的质量为( ) A．0.6 g B．1.2 g C．2.4 g D．3.6 g

－1

5.(2017年邯郸模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是( ) A.0.3 mol·L的Na2SO4溶液中含有的Na和S-1

+

的总物质的量为0.9 mol

-1

B.当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol·L

C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na和S同

D.10 ℃时,0.35 mol·L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,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L

解析：不知道溶液体积,无法计算物质的量,故A错误;22.4 L氨气的温度、压强不知,物质的量不一定为1 mol,故B错误;K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,c(H)=c(OH),则c(K)+c(Na)=c(Cl)+2c(S+

-+

-+

+

--1

-1

+

-1

的物质的量相等,则K和Cl的物质的量浓度一定相

+-

),若Na和S+

物质的量相等,则K的浓度必定大于Cl的浓度,故C错误;同一物质在同一温度下的溶解度一定,饱和溶液的物质的量浓度恒定,故D正确。答案：D

6.(2017年皖南十校联考)3 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐17.4 g，则原硫酸的物质的量浓度为 ( ) A．1 mol·L B．1.5 mol·L

－1

－1

C．2 mol·L D．2.5 mol·L

－1－1

17.4 g－3 g2－2－解析：由镁铝合金到无水硫酸盐，固体增重的质量为SO4的质量，则n(H2SO4)＝n(SO4)＝－1＝0.15

96 g·mol0.15 mol－1

mol，故c(H2SO4)＝＝1.5 mol·L。答案：B

0.1 L

7.(2017年四川德阳四校联考)将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g·mol)溶于a g水中，所得溶液的密度为b g·cm，物质的量浓度为c mol·L，则该气体的体积是( ) A.

－3

－1

－1

22.4ac22.4c22.4ac22.4ac L B． L C. L D． L

M1－cM1 000b－Mc1 000b8