第二单元 溶液组成的定量研究
第1课时 物质的量浓度
1.下列说法中,属于描述溶质物质的量浓度的是( )。
A.1 mol·L-1的某溶液 B.2 L溶液
C.2 kg的花生油 D.98%的浓硫酸
2.利用硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)来配制1.0 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,假如其他操作均准确无误,下列情况会引起所配溶液物质的量浓度偏大的是( )。
A.称取硫酸铜晶体80.0 g
B.定容时,俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解硫酸铜晶体的烧杯没有进行洗涤
D.称量时所使用的砝码有残缺
3.将4 g NaOH溶于水配成50 mL溶液,取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是( )。
A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.05 mol·L-1
4.下列溶液中物质的量浓度最大的是( )。
A.1 L H2SO4溶液中含98 g H2SO4
B.0.5 L含49 g H2SO4的溶液
C.98 g H2SO4溶于水配制2 L溶液
D.0.1 L含24.5 g H2SO4的溶液
5.2 L 1.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,所含溶质Na2SO4的质量为( )。
A.213 g B.284 g
C.400 g D.426 g
6.0.1 L某溶液含有0.1 mol KCl和0.1 mol CaCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度是( )。
A.3 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
7.(双选)下列说法中正确的是( )。
A.将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液
B.将标准状况下11.2 L HCl溶于500 mL水中可得1 mol·L-1盐酸
C.将25.0 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水后配成100 mL溶液所得溶液浓度为1 mol·L-1
D.将31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L-1的溶液
8.血液中葡萄糖(C6H12O6)浓度的正常参考值是3.9~6.1 mmol·L-1(1 mmol·L-1=1×10-3 mol·L-1)。下列说法正确的是( )。
A.将180 g葡萄糖溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,11.2 L葡萄糖中含有的分子数约为0.5×6.02×1023
C.1 mol·L-1葡萄糖溶液中含有的碳原子数约为6×6.02×1023
D.若某人血液中葡萄糖检查结果为360 mg·L-1,可诊断为低血糖
9.(双选)某100 mL无土栽培用的营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图甲所示。若N不参与其他任何反应,将该营养液加水稀释,稀释过程中N的浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图乙所示,以下说法不正确的是( )。
A.该营养液中K2SO4的物质的量浓度为4.0 mol·L-1
B.该营养液中含KCl的质量为67.05 g
C.该营养液中NH4Cl的物质的量为0.9 mol
D.图乙中V1=0.1 L,V2=0.5 L
10.欲配制500 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(1)计算:需要NaOH固体的质量为 。
(2)某学生用托盘天平称量小烧杯的质量(烧杯用于盛NaOH),称量前把游码放在标尺的零刻度,托盘天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,此时左边的托盘将 (填“高于”或“低于”)右边的托盘,欲使托盘天平平衡,所进行的操作为 。最终称量小烧杯的质量为 (填“32.6 g”或“32.61 g”)。
(3)配制方法:设计五个操作步骤。
①向盛有NaOH的烧杯中加入200 mL蒸馏水使其溶解,并冷却至室温;
②继续向容量瓶中加入蒸馏水至液面离刻度线1~2 cm处;
③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500 mL容量瓶中;
④在烧杯中加入少量蒸馏水,小心洗涤2~3次后移入容量瓶中;
⑤改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,加盖摇匀。
试用以上编号写出正确顺序 。
(4)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 mol·L-1,原因可能是 。
A.使用滤纸称量NaOH固体
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解后的烧杯未洗涤
D.用胶头滴管加水定容时仰视刻度
11.将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为 ,溶液中Cl-的物质的量浓度为 。
(2)配制1 mol·L-1的MgCl2溶液500 mL,需该溶液的体积为 。
(3)向(2)中500 mL溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3 mol·L-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为 ,通入HCl气体的体积(标准状况下)为 。
12.1 L Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,含Mg2+ 2.4 g,S的物质的量浓度为1 mol·L-1,则MgSO4和Al3+的物质的量浓度分别是多少
13.如图是实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 。
A.溶液中HCl的物质的量
B.溶质的物质的量浓度
C.溶液中Cl-的数目
D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500 mL 0.400 mol·L-1的稀盐酸。该学生需要量取 mL上述浓盐酸进行配制。
14.现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制500 mL 0.2 mol·L-1的稀硫酸。可供选择的仪器有:①玻璃棒、②烧瓶、③烧杯、④胶头滴管、⑤量筒、⑥容量瓶、⑦托盘天平、⑧药匙。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀硫酸时用不到的有 (填代号)。
(2)经计算,需浓硫酸的体积为 。现有①10 mL、②50 mL、③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是 。
(3)将浓硫酸加入适量蒸馏水中稀释后,冷却至室温,随后全部转移到 mL的容量瓶中,转移中应用玻璃棒 。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,振荡容量瓶,使溶液混合均匀。然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶,直到液面接近刻度线 处。改用 滴加蒸馏水,使溶液的 ,振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中错误的是 ,能引起误差偏大的有 (填代号)。
①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓硫酸直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓硫酸
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
⑦定容时,俯视刻度线
1.答案:A
解析:A项,1 mol·L-1描述的是溶质的物质的量浓度,正确;B项,2 L描述的是溶液的体积;C项描述的是花生油的质量;D项描述的是溶质的质量分数。
2.答案:B
解析:A项,CuSO4·5H2O物质的量为0.50 mol,其质量为250 g·mol-1×0.50 mol=125 g,称取80.0 g会使溶质质量不足,从而引起所配溶液物质的量浓度偏小;B项,俯视时实际加水量少于应加的水量,即体积偏小,因此物质的量浓度偏大;C项,此做法会使溶质损失,使所配溶液物质的量浓度偏小;D项,称量时所使用的砝码有残缺,会导致溶质的物质的量偏少,物质的量浓度偏小。
3.答案:A
解析:c(NaOH)==2 mol·L-1,溶液具有均一性,取出5 mL,其物质的量浓度仍然是2 mol·L-1。
4.答案:D
解析:A、B项中,H2SO4的物质的量浓度均为1 mol·L-1;C项中H2SO4的物质的量浓度为0.5 mol·L-1;D项中H2SO4的物质的量浓度为2.5 mol·L-1。
5.答案:D
解析:n(Na2SO4)=2 L×1.5 mol·L-1=3 mol,m(Na2SO4)=3 mol×142 g·mol-1=426 g。
6.答案:A
解析:0.1 L某溶液含有0.1 mol KCl和0.1 mol CaCl2,此溶液中Cl-的物质的量是0.1 mol+0.1 mol×2=0.3 mol,c(Cl-)==3 mol·L-1。
7.答案:CD
解析:将58.5 g NaCl即1 mol NaCl溶于1 L水中,所得溶液体积不是1 L,因此不能配制成1 mol·L-1的NaCl溶液,A错误;将标准状况下11.2 L HCl即0.5 mol HCl溶于0.5 L水中,所得溶液体积不是0.5 L,因此不能配制成1 mol·L-1盐酸,B错误;将25.0 g胆矾(CuSO4·5H2O)即0.1 mol胆矾溶于水后配成100 mL溶液所得溶液浓度为=1 mol·L-1,C正确;将31 g Na2O即0.5 mol Na2O溶于水,得到1 mol NaOH,配成1 L溶液可得到浓度为1 mol·L-1的溶液,D正确。
8.答案:D
解析:水的体积为1 L,但是不知道溶液的体积,不能计算浓度,A错误;标准状况下葡萄糖为固体,不能用22.4 L·mol-1计算11.2 L葡萄糖的物质的量,B错误;溶液的体积未知,不能计算1 mol·L-1葡萄糖溶液中所含碳原子的物质的量,从而不能计算含有的碳原子数,C错误;若某人血液中葡萄糖检查结果为360 mg·L-1,则葡萄糖物质的量浓度为=0.002 mol·L-1=2 mmol·L-1<3.9 mmol·L-1,故可诊断为低血糖,D正确。
9.答案:BC
解析:由甲图可知,S的物质的量浓度为4.0 mol·L-1,所以该营养液中K2SO4的物质的量浓度为4.0 mol·L-1,A正确;由甲图以及以上分析可知,n(K+)为0.1 L×9.0 mol·L-1=0.9 mol,K2SO4中n(K+)为0.1 L×2×4.0 mol·L-1=0.8 mol,所以n(KCl)=0.1 mol,故KCl的质量为
0.1 mol×74.5 g·mol-1=7.45 g,B错误;由乙图可知,n(N)为0.1 L×8.0 mol·L-1=0.8 mol,所以该营养液中NH4Cl的物质的量为0.8 mol,C错误;由乙图可知,根据稀释定律c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),0.1 L×8.0 mol·L-1=V2×1.6 mol·L-1,则V2=0.5 L,D正确。
10.答案:(1)10.0 g
(2)高于 将托盘天平平衡螺母向左调使之平衡 32.6 g
(3)①③④②⑤
(4)ACD
解析:(1)m(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。
(2)将平衡螺母向左调使之平衡。
(4)NaOH在空气中易潮解,如用滤纸称量,NaOH吸收空气中的水后就会沾在纸上,使实际NaOH的量减少了,所配制溶液的浓度偏小,A正确;容量瓶中有水不影响溶液的浓度,B不正确;烧杯未经多次洗涤,使溶质的量减少,所配制溶液的浓度偏小,C正确;用胶头滴管
加水定容时,仰视刻度,加入水过量,会造成所配溶液的浓度偏小,如图,D正确。
11.答案:(1)2 mol·L-1 4 mol·L-1
(2)250 mL
(3)1 mol·L-1 11.2 L
解析:(1)n(MgCl2)==2 mol,c(MgCl2)==2 mol·L-1,c(Cl-)=2c(MgCl2)=4 mol·L-1。
(2)根据稀释规律有:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),即2 mol·L-1×V(浓)=1 mol·L-1×500 mL,V(浓)=250 mL。
(3)根据电荷守恒有:c(H+)+2c(Mg2+)=c(Cl-),即c(H+)+2×1 mol·L-1=3 mol·L-1,所以c(H+)=1 mol·L-1。
n(HCl)=1 mol·L-1×0.5 L=0.5 mol,V(HCl)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
12.答案:c(MgSO4)=0.1 mol·L-1,c(Al3+)=0.6 mol·L-1。
解析:n(S)=1 mol·L-1×1 L=1 mol,n(Mg2+)==0.1 mol,n(MgSO4)=n(Mg2+)=0.1 mol,c(MgSO4)==0.1 mol·L-1;根据电荷守恒得2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(S),
c(Al3+)=[2c(S)-2c(Mg2+)]=×(2×1 mol·L-1-2×0.1 mol·L-1)=0.6 mol·L-1。
13.答案:(1)11.9 (2)BD (3)16.8
解析:(1)c(HCl)==11.9 mol·L-1。
(2)溶质的物质的量浓度和溶液的密度不随所取量的多少而变化。
(3)根据c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),则所取浓盐酸的体积V(浓)=≈16.8 mL。
14,答案:(1)②⑦⑧ (2)5.4 mL ① (3)500 引流 1~2 cm 胶头滴管 凹液面恰好与刻度线相切 (4)①②③④⑥⑦ ①②⑦
解析:(2)根据稀释前后,溶质的物质的量不变,可得=0.5 L×0.2 mol·L-1
解得:V≈5.4 mL,因此选用10 mL的量筒量取浓硫酸。
(4)误差分析时根据c=,看错误操作会导致公式中哪个值发生变化,再进行判断。
①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中,操作错误,量筒中残留的液体不能洗涤,否则量取的液体体积变大,使结果偏大。
②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中,操作错误,未冷却就转移溶液,导致溶液体积变小,结果偏大。
③稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入蒸馏水中,操作错误。
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,用胶头滴管吸出的溶液中含有部分溶质,操作错误,导致结果偏小。
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,无影响。
⑥定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积变大,操作错误,结果偏小。
⑦定容时,俯视刻度线,导致溶液体积变小,操作错误,结果偏大。
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