2023年人教版高一化学暑假作业 物质的量浓度相关计算及溶液配制 铁及其化合物的性质及转化(WORD版含答案和解析)


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课标要点 知识导图
1.理解物质的量浓度的基本含义,掌握物质的量浓度的简单计算。
2.掌握溶液稀释时的有关的计算。
3.初步学会使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液。
一、物质的量浓度相关概念及计算
1.(2020·宝鸡高一月考)下列所配溶液浓度为1 mol·L-1的是(  )
A.将31 g Na2O溶于1 L水中
B.常温下,将22.4 L HCl溶于水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 5 mol·L-1的KNO3溶液加水稀释至500 mL
D.将10 mL 10 mol·L-1的H2SO4溶液与90 mL水混合
2.下列溶液中Cl-浓度由大到小的顺序是(  )
①200 mL 2 mol·L-1 MgCl2溶液
②1 000 mL 2.5 mol·L-1 NaCl溶液
③300 mL 5 mol·L-1 KClO溶液
④250 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液
A.③②①④      B.④①②③
C.①④②③ D.②③①④
3.下列说法中正确的是(  )
A.将40 g NaOH溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.从1 L 1 mol·L-1的碳酸钠溶液中取出500 mL后,剩余溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
C.将22.4 L HCl气体溶于水后配成1 L溶液,所得盐酸的浓度为1 mol·L-1
D.100 mL溶液中含有28.4 g Na2SO4,则c(Na2SO4)为2.0 mol·L-1
4.下列计算结果正确的是(  )
A.将25 g CuSO4·5H2O硫酸铜晶体溶解在975 g水中,所得溶液溶质的质量分数为2.5%
B.0.23 g Na与9.77 g H2O完全反应,所得溶液溶质的质量分数为2.3%
C.7.8 g Na2O2与92.2 g H2O完全反应,所得溶液溶质的质量分数为8.0%
D.32.2 g Na2SO4·10H2O溶于水配成500 mL溶液中,阴、阳离子的物质的量浓度之和为0.6 mol·L-1
5.(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度为__________。
(2)0.3 L 2 mol·L-1的硫酸铝溶液中SO的物质的量为____________;其Al3+数__________(填“>”“<”或“=”)1.2NA。
(3)2 mol·L-1Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则溶液的体积为________mL。
(4)2 L 2 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度____________(填“>”“<”或“=”)1 L 2 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度。
(5)10 g NaCl溶于40 g水形成的溶液,其溶质的质量分数为________,从中取出5 g溶液,所含NaCl质量为__________,其溶质质量分数为________。
二、物质的量浓度溶液配制及实验
6.用胆矾(CuSO4·5H2O)配制480 mL 0.100 mol·L-1CuSO4溶液,下列做法中正确的是(  )
A.可选用500 mL容量瓶
B.配制该溶液需称取12.0 g胆矾
C.转移溶液前须将容量瓶烘干
D.定容后摇匀,发现液面低于刻度线,又补加少量水,重新达到刻度线
7.配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是(  )
A.实验中需用的仪器有天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
8.从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容:________。
(2)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:________。
(3)定容时仰视刻度线:________。
(4)定容摇匀后少量溶液外流:________。
(5)容量瓶中原有少量蒸馏水:________。
9.“新冠肺炎”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。“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
【有效成份】 NaClO
【规格】 100 mL
【质量分数】 24%
【密度】 1.18 g·cm-3
(1)工业上用Cl2与浓氢氧化钠溶液反应制取“84消毒液”,该反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL上述物质的量浓度的消毒液。如图所示的仪器中,配制该溶液需要使用的是____________(填写仪器名称),还缺少的玻璃仪器有
________________________________________________________________________。
(3)配制时,一般可分为以下几个步骤:计算→称量→溶解→(操作a)→转移→洗涤→摇匀→定容→振荡摇匀。操作a为______________。倘若定容时俯视刻度线,导致所配溶液溶质的物质的量浓度____________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。定容时具体操作为:向容量瓶内继续加水至离刻度线1~2 cm,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)此“84消毒液”中溶质的物质的量浓度约为多少?________________________________________________________________________
(写出具体的解题过程,计算结果保留一位小数)。
高考模拟演练
 (2020·全国卷Ⅰ节选)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、__________________(从下列图中选择,写出名称)。
 
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课标要点 知识导图
1.认识铁的重要化合物的主要性质及应用。
2.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法及相互转化。
3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备方法。
一、铁及其化合物的性质
1.《天工开物》记载制造青瓦“(窑)泥周寒其孔,浇水转釉”,红瓦转化为青瓦过程中,下列说法正确的是(  )
A.红瓦主要成分为Fe3O4
B.红瓦主要成分为Al2O3
C.青瓦主要成分为FeO
D.青瓦主要成分为Fe2O3
2.下列关于铁与水反应的描述错误的是(  )
A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B.红热的铁能与水蒸气反应,产生的气体可在空气中燃烧
C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D.常温下,Fe与H2O不反应,但能与空气中的O2、H2O共同作用发生反应
3.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为(  )
A.FeO B.Fe2O3
C.Fe3O4 D.Fe(OH)3
4.下列离子的检验方法合理的是(  )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
5.氯化铁的用途之一是五金蚀刻,例如日常生活中印刷电路板上的图形就是用氯化铁溶液蚀刻而成。
(1) ①写出用氯化铁溶液蚀刻印刷电路板发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②向蚀刻后的溶液中加入铁粉,充分反应后,溶液中所剩余的固体可被磁铁吸引,此时溶液中的阳离子主要是________。
(2)菠菜常用作补铁食品之一,为探究其中铁元素的价态,现进行如下实验。
①取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后放在研钵中研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为试验样品。分置于两支试管中。
②向一支试管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,生成________,说明滤液中含Fe2+。
③向另一支试管中加入少量稀硝酸,然后加入几滴KSCN溶液,溶液呈________色。能否说明滤液中含Fe3+,试分析其原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、含铁化合物的转化
6.纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一,共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法,其流程如图所示:
下列说法错误的是(  )
A.保存溶液A时,应加入少量铁粉
B.FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为2∶1
C.取滤液进行焰色试验,火焰为黄色
D.其制备反应类型不属于氧化还原反应
7.铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素,承担着极其重要的生理功能。在日常生活中,常见的食品抗氧化剂主要活性成分为铁粉,脱氧过程中的一步主要反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐色固体)。工业上高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途,湿法制备高铁酸盐的原理为3ClO-+10OH-+2Fe3+===2FeO +3Cl-+5H2O。根据以上信息,回答以下问题:
(1)高铁酸根离子(FeO )中铁元素的化合价为______________; 湿法制备高铁酸盐的反应中,氧化剂是________________,被氧化的元素是______________(填元素名称)。消耗1 mol还原剂转移电子的物质的量为____________。
(2)某化学小组用食品抗氧化剂(成分为铁粉、活性炭、氯化钠)进行以下实验。
①操作1名称是____________,溶液丙中一定含有的金属阳离子是______________。
将乙烘干后,用乙的氧化物进行以下实验,物质之间的转化关系如图所示:(反应条件及部分产物略去)
②写出反应1的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向及数目:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③反应3的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8.如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸溶液,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是________,A中反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”),C中收集到气体的主要成分是______________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞,使空气进入,写出B中发生的有关反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
高考模拟演练
 (2022·广东选择考)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是(  )
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
答案
物质的量浓度相关计算及溶液配制
1.C 根据钠原子守恒可知n(NaOH)=2n(Na2O)=2×=1 mol,但水的体积不等于溶液的体积,所以无法计算溶液浓度,选项A错误;气体存在的状态不是标准状况下,气体的物质的量不是1 mol,选项B错误;稀释前后溶质的物质的量不变,即c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),则0.1 L×5 mol·L-1=c(稀)×0.5 L,解得c(稀)=1 mol·L-1,选项C正确;将10 mL 10 mol·L-1的H2SO4溶液与90 mL水混合溶液的体积要小于100 mL,无法计算,选项D错误。
2.C ①200 mL 2 mol·L-1MgCl2溶液中的Cl-物质的量浓度为2 mol·L-1×2=4.0 mol·L-1;②1 000 mL 2.5 mol·L-1NaCl溶液中的Cl-物质的量浓度为2.5 mol·L-1;③300 mL 5 mol·L-1KClO溶液中存在钾离子和次氯酸离子,不存在氯离子,氯离子的物质的量浓度为0;1 mol·L-1FeCl3溶液中的Cl-物质的量浓度为1 mol·L-1×3=3 mol·L-1,则溶液中氯离子的物质的量浓度由大到小的顺序为①④②③,故选C。
3.D A项,水的体积为1 L,溶液体积大于1 L,c(NaOH)<1 mol·L-1,错误;B项,取出溶液,浓度不变,c(Na2CO3)=1 mol·L-1,错误;C项,未说明22.4 L是否为标准状况下的体积,错误;D项,n(Na2SO4)=28.4 g÷142 g·mol-1=0.2 mol,c(Na2SO4)=0.2 mol÷0.1 L=2.0 mol·L-1,正确。
4.D A项,w(CuSO4)=×100%=1.6%,错误;B项,w(NaOH)=×100%≈4.0%,错误;C项,w(NaOH)=×100%>8.0%,错误;D项,c(Na+)+c(SO)=×2+ mol·L-1=0.6 mol·L-1,正确。
5.(1)2 mol·L-1 (2)1.8 mol <
(3)100 (4)= (5)20% 1 g 20%
6.A 没有480 mL容量瓶,应选择500 mL容量瓶,故A正确;实际上配制的是500 mL 0.1 mol/L的CuSO4溶液,需称取胆矾的质量为:250 g/mol×0.1 mol/L×0.5 L=12.5 g,故B错误;容量瓶中有少量的蒸馏水,不影响溶质和最终溶液体积,所以转移前应不必将容量瓶烘干,故C错误;摇匀后再加入水,导致配制的溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故D错误。
7.D 配制500 mL 0.100 mol·L-1 NaCl溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,故A错误;配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为②①④③,故B错误;容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加入蒸馏水定容,所以不必干燥,故C错误;定容时仰视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏多,溶液的体积V偏大,溶液的浓度偏低,故D正确。
8.解析:(1)NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。(2)溶液的总体积超出了刻度线。(3)定容时仰视刻度线,导致所量体积偏大,浓度偏小;(4)少量溶液外流对整体无影响;(5)容量瓶中原有少量蒸馏水时无影响。
答案:(1)偏大 (2)偏小 (3)偏小 (4)无影响 (5)无影响
9.解析:(1)Cl2与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;(2)配制一定物质的量浓度一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,如题图所示的仪器中,配制该溶液需要使用的是:托盘天平、烧杯、500 mL容量瓶,还需要仪器玻璃棒、胶头滴管;(3)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、振荡摇匀,配制一定物质的量浓度的溶液,若定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,依据c=可知,溶液浓度偏高,加水到离刻度1~2 cm处改用胶头滴管滴加到刻度线,液体凹液面的最低处与刻度线相切;(4)此“84消毒液”的物质的量浓度约为=3.8 mol/L。
答案:(1)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(2)托盘天平、烧杯、500 mL容量瓶;玻璃棒、胶头滴管
(3)冷却;偏高;改用胶头滴管,滴加至液体凹液面的最低处与刻度线相切
(4)=3.8 mol/L
高考模拟演练
 解析:根据用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的配制方法可知,题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒和托盘天平。
答案:烧杯、量筒、托盘天平
铁及其化合物的性质及转化
1.C 红瓦的主要成分为氧化铁,青瓦的主要成分为氧化亚铁,这种不同是不同的烧制工艺所造成的,红瓦是自然冷却,而青瓦是洇水冷却。
2.A 铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A错误;反应产生的H2可在空气中燃烧,B正确;反应中铁和氢元素化合价变化,该反应为氧化还原反应,C正确;常温下,铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀而被缓慢氧化,D正确。
3.B 因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化,当露置于空气中时,Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3,然后Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O。故答案选B。
4.C A项,Fe2+遇到KSCN溶液不变色,Fe2+是否存在不确定;B项,Fe3+干扰Fe2+,若原溶液中含有Fe3+不含Fe2+也会产生同样的现象;D项,Mg(OH)2为白色沉淀被红褐色沉淀掩盖,不确定。
5.(1)①2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ ②Fe2+
(2)②蓝色沉淀 ③血红 不能,滤液中含Fe2+,加入稀硝酸后生成Fe3+,干扰实验,溶液变红不能说明滤液中含Fe3+
6.B 溶液A中含Fe2+,为防止亚铁离子被氧化,保存溶液A时应加入少量铁粉,A正确;Fe3O4可看成FeO·Fe2O3,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶2,则FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2,B错误;钠的焰色为黄色,滤液中含钠离子,则取滤液进行焰色试验,火焰为黄色,C正确;溶解后加NaOH溶液发生反应:Fe2++2Fe3++8OH-===Fe3O4↓+4H2O,无元素化合价发生变化,制备反应类型不属于氧化还原反应,D正确。
7.解析:(2)向食品抗氧化剂(成分为铁粉、活性炭、氯化钠)中加入过量稀硫酸,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以气体甲是氢气,混合物中含有不溶的活性炭、溶解的氯化钠、生成的硫酸亚铁及过量的硫酸,通过操作1固液分离,固体乙是活性炭,溶液丙中含有氯化钠、硫酸亚铁、硫酸;乙的氧化物能和氧化铁反应,所以该氧化物是一氧化碳,生成的金属A为铁,有色溶液C通过反应3生成蓝色沉淀,所以有色溶液C是一种可溶性铜盐溶液,与金属A发生置换反应得到金属铜和亚铁盐,则B为金属铜,有色溶液D为一种亚铁盐溶液。
答案:(1)+6 ClO- 铁 3 mol
(2)①过滤 Fe2+、Na+
②3CO+Fe6e-2O32Fe+3CO2
③Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
8.解析:为了防止Fe(OH)2被空气中的O2氧化,必须先将装置中的空气排净,因此先在A装置中加入铁屑,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,打开活塞E,利用生成的H2将装置中的空气排净,然后关闭E,气体将A中的FeSO4溶液压入B瓶,FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4。
答案:(1)铁屑 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2)打开 H2
(3)打开分液漏斗活塞,将硫酸溶液滴入烧瓶中与铁屑反应,待装置中空气排净后,关闭活塞E
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
高考模拟演练
 D 镀锌铁片被腐蚀后一定会有亚铁离子生成,检验铁片是否腐蚀只需检验亚铁离子。将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,加入硝酸银溶液一定会生成沉淀,不能说明铁片没有被腐蚀,故A错误;加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现,说明溶液中没有氧化性强于碘离子的物质如铁离子,有可能含有亚铁离子,不能说明铁片没有被腐蚀,故B错误;加入KSCN溶液无红色出现,只能证明溶液中没有铁离子,有可能含有亚铁离子,不能说明铁片没有被腐蚀,故C错误;加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成,说明溶液中不含有亚铁离子,说明铁片没有被腐蚀,故D正确。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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