2.3.3　物质的量浓度 课时同步练（含答案）

第3课时　物质的量浓度
◆ 知识点一　物质的量浓度及其计算
1. 下列关于0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液的说法中正确的是 (　)
A.1 L该溶液中含有Ba2+的质量为1.37 g
B.1 L该溶液中c(N)=0.05 mol·L-1
C.1 L该溶液中含有0.1 mol Ba2+
D.该溶液就是将26.1 g Ba(NO3)2溶于1 L水中所得溶液
2.将40 g NaOH溶于水配成1 L溶液,从中取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度是(　)
A.1 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1 C.0.01 mol·L-1 D.10 mol·L-1
3.在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol Na+,下列说法不正确的是 (　)
A.该溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.该溶液中含有58.5 g NaCl
C.配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl
D.量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量为0.1 mol
4.标准状况下将44.8 L HCl气体溶于1 L水中,所得盐酸的密度为1.10 g·cm-3。该盐酸中HCl的物质的量浓度为 (　)
A.2.05 mol·L-1 B.2.10 mol·L-1 C.2.20 mol·L-1 D.2.30 mol·L-1
5. 在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图L2-3-6所示。下列说法不正确的是 (　)
图L2-3-6
A.该混合液中CaCl2的物质的量浓度是0.5 mol·L-1
B.Mg2+的物质的量是0.1 mol
C.混合液中阴离子和阳离子个数比为1∶1
D.将该混合液加水稀释至体积为1 L,Cl-的物质的量为0.6 mol
6. V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ a g,取V mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中S的物质的量浓度是 (　)
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
7. 把100 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol K2CO3的溶液,恰好使得钡离子沉淀完全;另一份加入含b mol AgNO3的溶液,恰好使氯离子沉淀完全。则原混合溶液中钾离子的浓度为 (　)
A.10(b-2a) mol·L-1
B.10(b-a) mol·L-1
C.20(b-2a) mol·L-1
D.20(b-a) mol·L-1
◆ 知识点二　一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
8. 某小组用下列仪器配制250 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。下列说法不正确的是 (　)
图L2-3-7
A.用天平称量10.0 g NaOH固体于小烧杯中溶解
B.配制该溶液的关键性仪器之一是250 mL容量瓶
C.配制过程的先后顺序为①②④③⑥⑤
D.将250 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液稀释至1 L,浓度变为0.5 mol·L-1
9. 常温下,欲配制密度为1.26 g·cm-3、浓度为4.6 mol·L-1的稀硫酸,现用体积为100 mL、密度为1.84 g·cm-3、浓度为18.4 mol·L-1的浓硫酸与蒸馏水混合配制,则所需蒸馏水的体积(mL)为 (　)
A.320 B.300 C.200 D.220
10.用绿矾(FeSO4·7H2O)固体配制一定物质的量浓度的FeSO4溶液,下列操作正确的是(　)
A.称量时,将绿矾固体放在纸片上,放在天平右盘上称量
B.将称量好的固体放入容量瓶中,加蒸馏水溶解
C.定容时如果加水超过了刻度线,则需要重新配制
D.配制好的溶液可以贮存在容量瓶中,方便取用
11.用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制1 L 0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液,假如其他操作均正确,下列情况会造成所配制溶液的浓度偏高的是 (　)
A.称取碳酸钠晶体100 g
B.定容时,俯视刻度线
C.移液时,用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有冲洗
D.定容、摇匀后,发现液面最低点低于刻度线
12. 小组同学配制250 mL 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液,计算出所需18 mol·L-1浓H2SO4的体积后,下列有关溶液配制过程的说法中,不正确的是 (　)
实验步骤 实验仪器
　a.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶 　b.用量筒量取所需18 mol·L-1浓H2SO4的体积,注入盛有约50 mL蒸馏水的烧杯中 　c.用胶头滴管滴加蒸馏水,至溶液的凹液面与刻度线相切 　d.用玻璃棒慢慢搅动,混合均匀后冷却至室温 　e.盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀 　f.将稀释后的H2SO4溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶 　g.往容量瓶中加入蒸馏水,直到液面在容量瓶刻度线下1~2 cm处 量筒 天平 烧瓶 250 mL容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管
A.计算需要18 mol·L-1浓硫酸的体积约为13.9 mL
B.配制过程中不需要使用的仪器是天平和烧瓶
C.配制过程中正确的操作顺序:bdfagce
D.定容时俯视容量瓶刻度线会导致所配制的H2SO4溶液浓度偏小
13. 某同学参阅了“84”消毒液说明书中的配方,欲用容量瓶、NaClO固体配制480 mL含25% NaClO、密度为1.2 g·cm-3的消毒液,下列说法正确的是 (　)
A.配制时在小杯中溶解NaClO,冷却至室温,将溶液转移到480 mL容量瓶
B.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制
C.定容时俯视容量瓶的刻度线,会造成所配溶液物质的量浓度偏小
D.需用托盘天平称量NaClO固体的质量为150.0 g
14. 某试剂瓶上贴有如下标签,对该试剂理解正确的是 (　)
图L2-3-8
A.1 mol NaCl溶于1 L水可配得该溶液
B.若取50 mL该溶液,其c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.该溶液与0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液的c(Na+)相等
D.该溶液中含有的微粒主要有NaCl、Na+、Cl-、H2O
15. 将m g某+2价金属氯化物溶于水配制V L溶液,从中取出一半,再加水稀释到V L,此时Cl-的物质的量浓度为c mol·L-1,则此氯化物中金属原子的相对原子质量为 (　)
A.-34 B.-71
C.-34 D.-71
16. 现有两份溶液A和B,若A溶液中含有H+、Al3+、S三种离子,其中H+的浓度为0.5 mol·L-1,Al3+的浓度为0.3 mol·L-1,B溶液中含有Fe3+、Cl-、Ba2+三种离子,其中Cl-的浓度为0.4 mol·L-1,将两溶液等体积混合(忽略溶液体积的变化),则混合后S的浓度可能是 (　)
A.0.2 mol·L-1 B.0.33 mol·L-1
C.0.35 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
17.某科研小组取用0.2 L营养液进行实验。该营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,测得该营养液中部分离子的浓度如下表所示。
离子符号 K+ S Cl-
物质的量浓度/(mol·L-1) 9.0 4.0 9.0
(1)该营养液中K2SO4的物质的量浓度为　　　　　　,含溶质KCl的质量为　　　　。
(2)该营养液中NH4Cl的物质的量为　 。
(3)该营养液加水稀释的过程中测得溶液中N的物质的量浓度(c)随溶液体积(V)变化的曲线如图L2-3-9所示,则V1为　　　　。此时营养液中KCl的物质的量浓度为　　　　　　　　。
图L2-3-9
18. 某化学实验室需要0.6 mol·L-1硫酸溶液480 mL。现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制,根据溶液的配制情况回答下列问题:
图L2-3-10
(1)计算该浓硫酸的物质的量浓度为　　　　　　。
(2)选用容量瓶的规格为　　　　mL。需该浓硫酸体积为　　　　mL(保留l位小数)。
(3)配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时的操作方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤:
①量取　②计算　③稀释　④摇匀　⑤转移　⑥洗涤　⑦定容　⑧冷却
其正确的操作顺序:②→①→③→　　→　　→　　 →　　→④(填序号)。
(5)在配制过程中,下列操作会对溶液的物质的量浓度造成怎样的误差 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出　　　　。
②转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水　　　　。
③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　　　　。
④定容时,俯视刻度线　　　　。
19. 某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作步骤如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠溶液反应):
①配制0.10 mol·L-1稀盐酸和0.10 mol·L-1 NaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.1 g)中加入20.00 mL蒸馏水;
③加入25.00 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸;
④用0.10 mol·L-1 NaOH溶液中和过量稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。
请回答下列问题:
(1)步骤③发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若配制480 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液,则需用托盘天平称NaOH固体　　　　g。
(3)下列实验操作使所配制的稀盐酸中HCl的物质的量浓度偏小的是　　　　(填字母代号)。
A.用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
C.定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线
D.定容时,俯视容量瓶刻度线
(4)某同学4次测定所消耗NaOH溶液的体积如下表:
测定次数 第1次 第2次 第3次 第4次
V[NaOH(aq)]/mL 13.00 12.90 13.10 13.80
根据这个同学的实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为　　　　。
第3课时　物质的量浓度
1.C　[解析] 1 L该溶液中含有0.1 mol Ba2+,其质量为0.1 mol×137 g·mol-1=13.7 g,A错误,C正确;0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中c(N)=0.2 mol·L-1,B错误;26.1 g Ba(NO3)2为0.1 mol,溶于1 L水所得溶液的体积不等于1 L,则Ba(NO3)2的浓度不等于0.1 mol·L-1,D错误。
2.A　[解析] 40 g NaOH的物质的量为1 mol,溶解于水配成1 L溶液,则有c(NaOH)=1 mol·L-1;从其中取出10 mL,c(NaOH)不变,仍为1 mol·L-1。
3.B　[解析] c(NaCl)=c(Na+)==1 mol·L-1,A项正确;m(NaCl)=0.5 mol×58.5 g·mol-1=29.25 g,B项错误;100 mL溶液中含NaCl的质量为5.85 g,Na+的物质的量为0.1 mol,C、D项正确。
4.A　[解析] 标准状况下44.8 L HCl气体的物质的量为=2 mol,质量为2 mol×36.5 g·mol-1=73 g,溶液的体积为≈0.975 5 L,则盐酸中HCl的物质的量浓度为≈2.05 mol·L-1。
5.C　[解析] 根据溶液呈电中性原则,Ca2+浓度为 mol·L-1=0.5 mol·L-1,A正确;由图可知Mg2+浓度为0.5 mol·L-1,物质的量为0.5 mol·L-1×0.2 L=0.1 mol,B正确;溶液中Ca2+、Mg2+浓度均为0.5 mol·L-1,Na+浓度为1.0 mol·L-1,Cl-浓度为3.0 mol·L-1,混合液中阴离子和阳离子个数比为3∶(0.5+0.5+1)=3∶2,C错误;该混合液中Cl-浓度为3.0 mol·L-1,将该混合液加水稀释至体积为1 L,Cl-的物质的量不变,为3.0 mol·L-1×0.2 L=0.6 mol,D正确。
6.C　[解析] a g Al3+的物质的量为 mol,则有c(Al3+)== mol·L-1,c(S)=c(Al3+)=× mol·L-1= mol·L-1。取V mL该溶液稀释到4V mL,据“稀释定律”可得:V ×10-3L× mol·L-1=4V ×10-3L×c(S),解得c(S)= mol·L-1。
7.C　[解析] 根据原子守恒得,一份混合溶液中n(Ba2+)=n(BaCO3)=n(C)=n(K2CO3)=a mol,另一份混合溶液中n(Cl-)=n(AgCl)=n(Ag+)=n(AgNO3)=b mol,原来混合溶液中n(Ba2+)=2a mol、n(Cl-)=2b mol,c(Ba2+)==20a mol·L-1、c(Cl-)==20b mol·L-1,溶液中存在电荷守恒c(K+)+2c(Ba2+)=c(Cl-),则c(K+)=c(Cl-)-2c(Ba2+)=20b mol·L-1-40a mol·L-1=20(b-2a) mol·L-1,故选C。
8.D　[解析] 250 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中NaOH的质量为0.25 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g,用天平称量10.0 g NaOH固体于小烧杯中溶解,A正确;配制该溶液的关键性仪器之一是250 mL容量瓶,B正确;由固体配制溶液一般步骤:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀,故顺序为①②④③⑥⑤,C正确;250 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.25 L×1 mol·L-1=0.25 mol,将250 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液稀释至1 L,浓度变为0.25 mol·L-1,D错误。
9.A　[解析] 100 mL 浓硫酸中含有H2SO4的物质的量为0.1 L×18.4 mol·L-1=1.84 mol,100 mL浓硫酸的质量为100 mL×1.84 g·cm-3=184 g;设配制稀硫酸时加入蒸馏水的体积为V mL,则配制稀硫酸的总质量为m(总)=(184+V) g,密度为1.26 g·cm-3,V(稀)= mL= L,根据稀释规律可得: L×4.6 mol·L-1=1.84 mol,解得V=320。
10.C　[解析] 称量绿矾固体时,要放在托盘天平的左盘,右盘放砝码,A错误;称好的固体要放在烧杯中溶解,再转移到容量瓶中,不能直接在容量瓶中溶解,B错误;定容时若加水超过了刻度线,所配溶液的浓度偏低,要重新配制,C正确;配制好的溶液要分装到指定的试剂瓶中,不能贮存于容量瓶中,D错误。
11.B　[解析] 称取碳酸钠晶体的质量为1 L×0.5 mol·L-1×286 g·mol-1=143 g,若称取100 g晶体,所配溶液浓度偏低,A错误;定容时,俯视刻度线,定容完毕,液面最低点低于刻度线,体积偏小,则所配溶液浓度偏高,B正确;移液时,用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有冲洗,损失溶质,导致溶液浓度偏低,C错误;定容、摇匀后,发现液面最低点低于刻度线,待瓶颈上方液体回流,凹液面会与刻度线相平,故浓度不变,D错误。
12.D　[解析] 依据溶液稀释规律可知,配制250 mL 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液需要18 mol·L-1浓硫酸的体积为≈0.013 9 L,即13.9 mL,故A正确;用浓溶液配制一定物质的量浓度溶液的一般实验操作步骤:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,该实验中需要用量筒、胶头滴管量取浓硫酸,烧杯、玻璃棒稀释浓硫酸,需要玻璃棒搅拌和引流,需要250 mL容量瓶配制溶液,需要胶头滴管定容,不需要的仪器为天平和烧瓶,故B正确;用浓溶液配制一定物质的量浓度溶液的一般操作步骤:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,所以正确的操作顺序为bdfagce,故C正确;定容时俯视容量瓶刻度线会导致溶液体积偏小,依据c=可知,溶液浓度偏高,故D错误。
13.D　[解析] 实验室没有480 mL容量瓶,应选用500 mL容量瓶来配制溶液,A错误;定容时要加入蒸馏水,因此容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要烘干,可直接用于溶液的配制,B错误;定容时俯视容量瓶的刻度线,定容完毕,液面最低点会低于刻度线,体积偏小,造成所配溶液物质的量浓度偏大,C错误;称取NaClO固体的质量为m(NaClO)=500 mL×1.2 g·cm-3×25%=150.0 g,D正确。
14.C　[解析] 1 mol NaCl溶于1 L水,所得溶液的体积不是1 L,则溶液中NaCl的浓度不是1 mol·L-1,A错误;取出50 mL该溶液,c(Cl-)仍为1.0 mol·L-1,B错误;该溶液中c(Na+)=1.0 mol·L-1,0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中c(Na+)=0.5 mol·L-1×2=1.0 mol·L-1,C正确;NaCl易溶、易电离,水溶液中不存在NaCl分子,D错误。
15.D　[解析] 设+2价金属氯化物为RCl2,其摩尔质量为M g·mol-1,其物质的量为 mol;溶于水配制V L溶液,则有c(RCl2)= mol·L-1,c(Cl-)= mol·L-1。取出V L加水稀释到V L,Cl-的物质的量浓度为c mol·L-1,据此可得:c mol·L-1×V L=V L× mol·L-1,则有M=,故金属原子的相对原子质量为-71。
16.B　[解析] A溶液中含有H+、Al3+、S三种离子,其中H+的浓度为0.5 mol·L-1,Al3+的浓度为0.3 mol·L-1,溶液呈电中性,据电荷守恒可得c(H+)+3c(Al3+)=2c(S),即0.5 mol·L-1+0.3 mol·L-1×3=2c(S),则有c(S)=0.7 mol·L-1。B溶液中含有Fe3+、Cl-、Ba2+三种离子,其中Cl-的浓度为0.4 mol·L-1,据电荷守恒可得3c(Fe3+)+2c(Ba2+)=c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则有017.(1)4.0 mol·L-1　14.9 g
(2)1.6 mol
(3)1　0.2 mol·L-1
[解析] (1)c(K2SO4)=c(S)=4.0 mol·L-1,n(KCl)=n(K+)-2n(S)=(9.0-2×4.0) mol·L-1×0.2 L=0.2 mol,m(KCl)=0.2 mol×74.5 g·mol-1=14.9 g。(2)由电荷守恒可知:c(N)=2c(S)+c(Cl-)-c(K+)=(2×4.0+9.0-9.0) mol·L-1=8.0 mol·L-1,n(NH4Cl)=8.0 mol·L-1×0.2 L=1.6 mol。(3)NH4Cl的物质的量为1.6 mol,则V1 L==1 L,此时c(KCl)==0.2 mol·L-1。
18.(1)18.4 mol·L-1　(2)500　16.3
(3)将浓硫酸沿着烧杯壁缓慢倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌
(4)⑧　⑤　⑥　⑦
(5)①偏低　②无影响　③偏低　④偏高
[解析] (1)c(H2SO4)==18.4 mol·L-1。(2)需要0.6 mol·L-1硫酸溶液480 mL,应该选择500 mL容量瓶,根据c浓V浓=c稀V稀,可得V浓==≈16.3 mL。(3)浓硫酸稀释时将密度大的液体倒入密度小的液体中,并不断搅拌,所以浓硫酸稀释方法:将浓硫酸沿着烧杯壁缓慢倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌。(4)浓溶液配制稀溶液时,一般可分为以下几个步骤:计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,所以其操作顺序为②①③⑧⑤⑥⑦④。(5)①定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出,n偏小,导致溶液浓度偏低;②转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,n、V都无影响,则对配制溶液浓度无影响;③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,V偏大导致溶液浓度偏低;④定容时,俯视刻度线,V偏小导致配制溶液浓度偏高。
19.(1)CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
(2)2.0　(3)AC　(4)60.0%
[解析] (2)实验室没有480 mL规格的容量瓶,结合“大而近”的规律,则应该配制500 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液,需要称量NaOH的质量为m(NaOH)=0.10 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=2.0 g。(3)用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线,则液面最低点在刻度线下方,盐酸的量偏少,最终溶液的浓度偏小,A正确;容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,不影响定容时溶液的总体积,浓度不受影响,B错误;定容后摇匀、静置,发现液面下降,再加蒸馏水至刻度线,蒸馏水加入过量,溶液浓度偏小,C正确;定容时,俯视容量瓶刻度线,液面最低点在刻度线下方,所配溶液浓度偏大,D错误。(4)第4次数据偏差较大,应舍去,则每片药剂平均消耗NaOH溶液的体积为 mL=13.00 mL;根据H++OH-H2O,与CaCO3反应的盐酸的体积为25.00 mL-13.00 mL=12.00 mL,则由反应CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,每片药剂中CaCO3的质量分数×100%=60.0%。