物质的量浓度及其应用
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物质的量浓度及其应用
一．选择题（每小题有1个选项符合题意）
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液的说法中不正确的是（ ）。
A．2 L溶液中阴、阳离子的总数为1.2 NA
B．500 mL溶液中NO3－的浓度为0.2 mol/L
C．500 mL溶液中Ba2+的浓度为0.2 mol/L
D．500 mL溶液中NO3－的总数为0.2 NA
2．下列说法中正确的是( )
A．1 L水中溶解了58.5 g NaCl，该溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B．从1 L 2 mol/L的H2SO4溶液中取出0.5 L，该溶液的浓度为1 mol/L
C．配制500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液，需62.5 g胆矾
D．中和100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液，需NaOH 4 g
3．20℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm－3，物质的量浓度为4.0 mol·L－1，则下列说法中不正确的是( )
A．25℃时，饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L－1
B．此溶液中KCl的质量分数为
C．20℃时，密度小于1.174 g·cm－3的KCl溶液是不饱和溶液
D．将此溶液蒸发部分水，再恢复到20℃时，溶液密度一定大于1.174 g·cm－3
4．在无土栽培中，需配制1L含0.50 mol·L－1的NH4Cl、0.16 mol·L－1KCl、0.24 mol·L－1K2SO4的混合溶液，但当时没有K2SO4固体，若用(NH4)2SO4固体代替，需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量(单位为 mol)分别为( )
A．0.40、0.50、0.12 B．0.66、0.50、0.24
C．0.64、0.50、0.24 D．0.64、0.02、0.24
5．某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl－的物质的量约等于( )
A．0.37 mol B．0.63 mol
C．0.74 mol D．1.5 mol
6．将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉100 g水后，得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL，此时溶液的物质的量浓度为( )
A．5 mol·L－1 B．6.25 mol·L－1
C．7 mol·L－1 D．6.75 mol·L－1
7．将标准状况下的a L HCl (g)溶于1000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm―3，则该盐酸的物质的量浓度是（ ） A．a/22.4 mol·L―1 B．ab/22400 mol·L―1 C．ab/(22400+36.5 a) mol/L D．1000 ab/(22400+36.5 a) mol/L
8．某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm―3，其中镁离子的质量分数为5.1%，300 mL该溶液中Cl―离子的物质的量约等于（ ） A．0.37 mol B．0.63 mol C．0.74 mol D．1.5 mol
9．用10 mL的0.1 mol·L－1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是（ ）。
A．3∶2∶2 B．1∶2∶3 C．1∶3∶3 D．3∶1∶1
10．0.5 L mol·L－1 FeCl3溶液与0.2 L mol·L－1 KCl溶液中的Cl－的数目之比为（ ）。
A．5∶2 B．3∶1 C．15∶2 D．1∶3
二、填空题
（1）在400 mL 2 mol·L－1的H2SO4溶液中，溶质的质量是________。此溶液中的H+的物质的量浓度为________，SO42－的物质的量浓度为________。
（2）在标准状况下，700 L NH3的物质的量为________，全部溶解在1L水中，所得溶液中溶质的质量分数为________。如果该氨水的密度为0.85 g·cm－3，则氨水的体积为________，NH3的物质的量浓度为________。
三、计算题
1．向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量的BaCl2溶液，得到14.51 g白色沉淀，向白色沉淀中加入过量的稀HNO3，充分反应后，沉淀减少到4.66 g，并有气体产生。
（1）原混合溶液中Na2SO4和Na2CO3的物质的量浓度各是多少？
（2）产生的气体的物质的量为多少？
2．某研究性学习小组欲用化学方法测量一个不规则容器的体积。把35.1 g NaCl放入500 mL的烧杯中，加入150 mL蒸馏水。待NaCl完全溶解后，将溶液全部转移到容器中，用蒸馏水稀释至完全充满容器。从中取出溶液100 mL，该溶液恰好与20 mL 0.100 mol·L－1 AgNO3溶液完全反应。试计算该容器的体积。
【答案与解析】
1．【答案】B
【解析】 据电离方程式：Ba(NO3)2==Ba2++2NO3―，知n (NO3―)=2n (Ba2+)=2n [Ba(NO3)2]，2 L溶液中阴、阳离子的总数=2 L×0.2 mol/L×3×NA=1.2 NA；500 mL溶液中NO3－的总数为0.5 L×0.2 mol/L×2 NA=0.2 NA；离子浓度与溶液体积无关，只与化学式中的角码（或角标）有关，所以c (NO3－)=2c (Ba2+)=2c [Ba(NO3)2]=2×0.2 mol/L=0.4 mol/L。
2．【答案】 C
【解析】 A中58.5 g NaCl的物质的量为1 mol，但溶液的体积并不是1L水的体积，所以物质的量浓度无法计算；B取出0.5 L的溶液，它的浓度并未发生变化，仍为2 mol/L,0.5 L溶液中所含的溶质是1L溶液中的一半；C中因为500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液中，CuSO4的物质的量为0.5 L×0.5 mol/L＝0.25 mol，所以胆矾的物质的量也应为0.25 mol，即质量为0.25 mol×250 g/mol＝62.5 g；D中因为H2SO4的物质的量为0.1L×1 mol/L＝0.1 mol，中和0.1 mol H2SO4需NaOH应为0.2 mol，即0.2 mol×40 g/mol＝8 g。
3．【答案】 D
【解析】 温度升高，KCl的溶解度增大，饱和溶液的浓度增大，A正确；
，B正确；
在一定温度条件下，饱和KCl溶液的密度一定比不饱和KCl溶液密度大，C正确；
将此饱和溶液蒸发部分水，再恢复到20℃，会有晶体析出，但剩余溶液还是饱和溶液，其密度还是等于1.174 g·cm－3，D不正确。
4．【答案】 D
【解析】 根据离子的物质的量来判断：n(NH4+)＝0.50 mol，n(Cl－)＝(0.50＋0.16) mol＝0.66 mol，n(K＋)＝(0.16＋0.24×2)mol＝0.64 mol ，n(SO42-)＝0.24 mol,0.64 mol K＋来自KCl，则n(KCl)＝0.64 mol，SO42-只能来自(NH4)2SO4，则(NH4)2SO4为 0.24 mol,0.66 mol Cl－由KCl和NH4Cl共同提供，而0.64 mol KCl提供了0.64 mol Cl－，故0.02 mol Cl－由NH4Cl提供，此时NH4+恰好为(0.02＋0.24×2)mol＝0.50 mol。
5. 【答案】 D
【解析】 因，则n(Cl－)＝2×0.75 mol＝1.5 mol，故选D。
6. 【答案】 B
【解析】 设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x，根据蒸发前后溶质质量守恒，则
7. 【答案】D
【解析】欲求溶液的物质的量浓度，需知溶质的物质的量和溶液的体积。溶液的体积不等于HCl (g)的体积，也不等于HCl (g)和H2O的体积之和，而要根据溶液的密度求得。不同浓度的溶液混合或溶质和溶剂混合时，体积不能加和，但质量可以加和。因此可以通过混合后的总质量与密度来求混合后的总体积，进一步求得溶液的物质的量浓度。 n (HCl)=a L/22.4 mol·L－1 c (HCl)=n (HCl)/V (盐酸)=1000 ab/(22400+36.5 a) mol/L 8. 【答案】D
【解析】本题考查溶液溶质质量分数与物质的量浓度的换算。 m (Mg2+)=300 mL+1.18 g·cm－3×5.1%=18 g，， 所以MgCl2溶液中含有n (Cl－)=2·n (Mg2+)=2×0.75 mol=1.5 mol。 提示：通过计算溶液中含有的Mg2+的质量和MgCl2的组成，可直接求得n (Cl－)，没有必要求浓度，再根据溶液体积求物质的量。
9．【答案】C
【解析】 三个反应的本质是Ba2++SO42―==BaSO4↓，依题意Ba2+的物质的量相等，故三种盐溶液中SO42―的物质的量相等，物质的量浓度相同，依此则可推出三种盐的物质的量浓度之比为1∶3∶
10．【答案】C
【解析】0.5 L 1 mol·L―1 FeCl3溶液中的Cl―的数目为0.5 L×1 mol·L－1×3×NA=1.5×NA，0.2 L 1 mol·L―1 KCl溶液中Cl―的数目为0.2 L×1 mol·L－1×1×NA=0.2×NA，它们的Cl－数目之比为15∶2。
二、填空题
【答案】（1）78.4 g 4 mol·L―1 2 mol·L―1
（2）31.25 mol 34.7% 1.8L 17.36 mol·L―1
【解析】（1）n=cV=2 mol·L―1×0.4 L=0.8 mol，
m (H2SO4)=n·M=0.8 mol×98 g·mol－1=78.4 g；
c (H+)=2c (H2SO4)=4 mol·L―1；
c (SO42―)=c (H2SO4)=2 mol·L―1。
（2）；
；
=1.8×103 mL=1.8 L；
。
三、计算题
1．【答案】（1）0.4 mol·L―1，1 mol·L―1 （2）0.05 mol
【解析】 根据题意知4.66 g沉淀即为硫酸钡沉淀，故硫酸钠的物质的量为n (Na2SO4)=n (BaSO4)= =0.02 mol，其浓度为c (Na2SO4)=0.02 mol/0.05 L=0.4 mol·L―1；碳酸钡沉淀的质量为14.51 g―4.66 g=9.85 g，n (Na2CO3)=n (BaCO3)==0.05 mol，则c (Na2CO3)=0.05 mol/0.05 L=1 mol·L―1；产生的二氧化碳气体的物质的量为0.05 mol。
2．【答案】30 L
【解析】 AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3，
n (NaCl)=n (AgNO3)=0.100 mol·L―1×0.02 L=0.002 mol，
m (NaCl)=0.002 mol×58.5 g·mol－1=0.117 g，
。
一．选择题（每小题有1个选项符合题意）
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液的说法中不正确的是（ ）。
A．2 L溶液中阴、阳离子的总数为1.2 NA
B．500 mL溶液中NO3－的浓度为0.2 mol/L
C．500 mL溶液中Ba2+的浓度为0.2 mol/L
D．500 mL溶液中NO3－的总数为0.2 NA
2．下列说法中正确的是( )
A．1 L水中溶解了58.5 g NaCl，该溶液的物质的量浓度为1 mol/L
B．从1 L 2 mol/L的H2SO4溶液中取出0.5 L，该溶液的浓度为1 mol/L
C．配制500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液，需62.5 g胆矾
D．中和100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液，需NaOH 4 g
3．20℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm－3，物质的量浓度为4.0 mol·L－1，则下列说法中不正确的是( )
A．25℃时，饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L－1
B．此溶液中KCl的质量分数为
C．20℃时，密度小于1.174 g·cm－3的KCl溶液是不饱和溶液
D．将此溶液蒸发部分水，再恢复到20℃时，溶液密度一定大于1.174 g·cm－3
4．在无土栽培中，需配制1L含0.50 mol·L－1的NH4Cl、0.16 mol·L－1KCl、0.24 mol·L－1K2SO4的混合溶液，但当时没有K2SO4固体，若用(NH4)2SO4固体代替，需用KCl、NH4Cl、(NH4)2SO4三种固体的物质的量(单位为 mol)分别为( )
A．0.40、0.50、0.12 B．0.66、0.50、0.24
C．0.64、0.50、0.24 D．0.64、0.02、0.24
5．某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl－的物质的量约等于( )
A．0.37 mol B．0.63 mol
C．0.74 mol D．1.5 mol
6．将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉100 g水后，得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL，此时溶液的物质的量浓度为( )
A．5 mol·L－1 B．6.25 mol·L－1
C．7 mol·L－1 D．6.75 mol·L－1
7．将标准状况下的a L HCl (g)溶于1000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm―3，则该盐酸的物质的量浓度是（ ） A．a/22.4 mol·L―1 B．ab/22400 mol·L―1 C．ab/(22400+36.5 a) mol/L D．1000 ab/(22400+36.5 a) mol/L
8．某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm―3，其中镁离子的质量分数为5.1%，300 mL该溶液中Cl―离子的物质的量约等于（ ） A．0.37 mol B．0.63 mol C．0.74 mol D．1.5 mol
9．用10 mL的0.1 mol·L－1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是（ ）。
A．3∶2∶2 B．1∶2∶3 C．1∶3∶3 D．3∶1∶1
10．0.5 L mol·L－1 FeCl3溶液与0.2 L mol·L－1 KCl溶液中的Cl－的数目之比为（ ）。
A．5∶2 B．3∶1 C．15∶2 D．1∶3
二、填空题
（1）在400 mL 2 mol·L－1的H2SO4溶液中，溶质的质量是________。此溶液中的H+的物质的量浓度为________，SO42－的物质的量浓度为________。
（2）在标准状况下，700 L NH3的物质的量为________，全部溶解在1L水中，所得溶液中溶质的质量分数为________。如果该氨水的密度为0.85 g·cm－3，则氨水的体积为________，NH3的物质的量浓度为________。
三、计算题
1．向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量的BaCl2溶液，得到14.51 g白色沉淀，向白色沉淀中加入过量的稀HNO3，充分反应后，沉淀减少到4.66 g，并有气体产生。
（1）原混合溶液中Na2SO4和Na2CO3的物质的量浓度各是多少？
（2）产生的气体的物质的量为多少？
2．某研究性学习小组欲用化学方法测量一个不规则容器的体积。把35.1 g NaCl放入500 mL的烧杯中，加入150 mL蒸馏水。待NaCl完全溶解后，将溶液全部转移到容器中，用蒸馏水稀释至完全充满容器。从中取出溶液100 mL，该溶液恰好与20 mL 0.100 mol·L－1 AgNO3溶液完全反应。试计算该容器的体积。
【答案与解析】
1．【答案】B
【解析】 据电离方程式：Ba(NO3)2==Ba2++2NO3―，知n (NO3―)=2n (Ba2+)=2n [Ba(NO3)2]，2 L溶液中阴、阳离子的总数=2 L×0.2 mol/L×3×NA=1.2 NA；500 mL溶液中NO3－的总数为0.5 L×0.2 mol/L×2 NA=0.2 NA；离子浓度与溶液体积无关，只与化学式中的角码（或角标）有关，所以c (NO3－)=2c (Ba2+)=2c [Ba(NO3)2]=2×0.2 mol/L=0.4 mol/L。
2．【答案】 C
【解析】 A中58.5 g NaCl的物质的量为1 mol，但溶液的体积并不是1L水的体积，所以物质的量浓度无法计算；B取出0.5 L的溶液，它的浓度并未发生变化，仍为2 mol/L,0.5 L溶液中所含的溶质是1L溶液中的一半；C中因为500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液中，CuSO4的物质的量为0.5 L×0.5 mol/L＝0.25 mol，所以胆矾的物质的量也应为0.25 mol，即质量为0.25 mol×250 g/mol＝62.5 g；D中因为H2SO4的物质的量为0.1L×1 mol/L＝0.1 mol，中和0.1 mol H2SO4需NaOH应为0.2 mol，即0.2 mol×40 g/mol＝8 g。
3．【答案】 D
【解析】 温度升高，KCl的溶解度增大，饱和溶液的浓度增大，A正确；
，B正确；
在一定温度条件下，饱和KCl溶液的密度一定比不饱和KCl溶液密度大，C正确；
将此饱和溶液蒸发部分水，再恢复到20℃，会有晶体析出，但剩余溶液还是饱和溶液，其密度还是等于1.174 g·cm－3，D不正确。
4．【答案】 D
【解析】 根据离子的物质的量来判断：n(NH4+)＝0.50 mol，n(Cl－)＝(0.50＋0.16) mol＝0.66 mol，n(K＋)＝(0.16＋0.24×2)mol＝0.64 mol ，n(SO42-)＝0.24 mol,0.64 mol K＋来自KCl，则n(KCl)＝0.64 mol，SO42-只能来自(NH4)2SO4，则(NH4)2SO4为 0.24 mol,0.66 mol Cl－由KCl和NH4Cl共同提供，而0.64 mol KCl提供了0.64 mol Cl－，故0.02 mol Cl－由NH4Cl提供，此时NH4+恰好为(0.02＋0.24×2)mol＝0.50 mol。
5. 【答案】 D
【解析】 因，则n(Cl－)＝2×0.75 mol＝1.5 mol，故选D。
6. 【答案】 B
【解析】 设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x，根据蒸发前后溶质质量守恒，则
7. 【答案】D
【解析】欲求溶液的物质的量浓度，需知溶质的物质的量和溶液的体积。溶液的体积不等于HCl (g)的体积，也不等于HCl (g)和H2O的体积之和，而要根据溶液的密度求得。不同浓度的溶液混合或溶质和溶剂混合时，体积不能加和，但质量可以加和。因此可以通过混合后的总质量与密度来求混合后的总体积，进一步求得溶液的物质的量浓度。 n (HCl)=a L/22.4 mol·L－1 c (HCl)=n (HCl)/V (盐酸)=1000 ab/(22400+36.5 a) mol/L 8. 【答案】D
【解析】本题考查溶液溶质质量分数与物质的量浓度的换算。 m (Mg2+)=300 mL+1.18 g·cm－3×5.1%=18 g，， 所以MgCl2溶液中含有n (Cl－)=2·n (Mg2+)=2×0.75 mol=1.5 mol。 提示：通过计算溶液中含有的Mg2+的质量和MgCl2的组成，可直接求得n (Cl－)，没有必要求浓度，再根据溶液体积求物质的量。
9．【答案】C
【解析】 三个反应的本质是Ba2++SO42―==BaSO4↓，依题意Ba2+的物质的量相等，故三种盐溶液中SO42―的物质的量相等，物质的量浓度相同，依此则可推出三种盐的物质的量浓度之比为1∶3∶
10．【答案】C
【解析】0.5 L 1 mol·L―1 FeCl3溶液中的Cl―的数目为0.5 L×1 mol·L－1×3×NA=1.5×NA，0.2 L 1 mol·L―1 KCl溶液中Cl―的数目为0.2 L×1 mol·L－1×1×NA=0.2×NA，它们的Cl－数目之比为15∶2。
二、填空题
【答案】（1）78.4 g 4 mol·L―1 2 mol·L―1
（2）31.25 mol 34.7% 1.8L 17.36 mol·L―1
【解析】（1）n=cV=2 mol·L―1×0.4 L=0.8 mol，
m (H2SO4)=n·M=0.8 mol×98 g·mol－1=78.4 g；
c (H+)=2c (H2SO4)=4 mol·L―1；
c (SO42―)=c (H2SO4)=2 mol·L―1。
（2）；
；
=1.8×103 mL=1.8 L；
。
三、计算题
1．【答案】（1）0.4 mol·L―1，1 mol·L―1 （2）0.05 mol
【解析】 根据题意知4.66 g沉淀即为硫酸钡沉淀，故硫酸钠的物质的量为n (Na2SO4)=n (BaSO4)= =0.02 mol，其浓度为c (Na2SO4)=0.02 mol/0.05 L=0.4 mol·L―1；碳酸钡沉淀的质量为14.51 g―4.66 g=9.85 g，n (Na2CO3)=n (BaCO3)==0.05 mol，则c (Na2CO3)=0.05 mol/0.05 L=1 mol·L―1；产生的二氧化碳气体的物质的量为0.05 mol。
2．【答案】30 L
【解析】 AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3，
n (NaCl)=n (AgNO3)=0.100 mol·L―1×0.02 L=0.002 mol，
m (NaCl)=0.002 mol×58.5 g·mol－1=0.117 g，
。