第二单元 溶液组成的定量研究
第4课时 物质的量浓度
【夯实基础】
1. 下列关于1 mol/L的BaCl2溶液的叙述中,正确的是( )
A. 该溶液中c(Cl-)=2 mol/L
B. 该溶液中Ba2+的物质的量是1 mol
C. 可使用500 mL容量瓶配制180 mL该浓度的BaCl2溶液
D. 将208 g BaCl2固体溶解在1 L水中,所得溶液的浓度为1 mol/L
2. 与 150 mL 1 mol/L MgSO4溶液中SO的物质的量浓度相等的是( )
A. 50 mL 3 mol/L H2SO4溶液
B. 75 mL 2 mol/L KAl(SO4)2溶液
C. 100 mL 1.5 mol/L Al2(SO4)3溶液
D. 50 mL 1 mol/L Na2SO4溶液
3. (2024扬州期末)配制100 mL 1.000 mol/L Na2CO3溶液时。下列操作不合理的是( )
A. 溶解 Na2CO3固体后冷却至室温
B. 使用未经干燥的容量瓶
C. 用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒
D. 摇匀后发现液面下降再加水至刻度线
4. (2024无锡一中月考)下列有关实验的叙述正确的是( )
A. 容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B. 将10 mL浓硫酸沿着瓶口缓慢倒入容量瓶稀释以配制稀硫酸溶液
C. 用滴管滴加液体时,为防止液滴飞溅,滴管紧贴试管内壁
D. 配制1 L 0.1 mol/L NaCl溶液时,可用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
5. (2024连云港新海中学月考)0.30 mol/L Na2SO4溶液和0.20 mol/L Al2(SO4)3溶液等体积混合(体积变化忽略不计),混合溶液中SO的物质的量浓度约为( )
A. 0.50 mol/L B. 0.45 mol/L
C. 0.25 mol/L D. 0.20 mol/L
6. (2024苏州昆山中学月考)下列叙述正确的是( )
A. 40.0 g NaOH溶解在2 L水中,所得溶液的物质的量浓度为0.50 mol/L
B. 从1 L 2.0 mol/L NaCl溶液中取出0.5 L,取出的溶液浓度为1.0 mol/L
C. 配制0.100 mol/L NaCl溶液需用5.85 g NaCl固体
D. 常温常压下,将3.65 g HCl气体溶于水制得100 mL溶液,其浓度为1 mol/L
7. (2024南通海安中学阶段考)某探究学习小组成员欲用NaClO固体配制480 mL 0.2 mol/L的消毒液。下列说法正确的是( )
a b c d e f g
A. 图中仪器有三种是不需要的
B. 容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制
C. 定容时俯视刻度线,可能导致NaClO的浓度偏低
D. 需要称量的NaClO固体质量约为7.5 g
8. (2024苏州三校联考)欲配制80 mL 1.0 mol/L Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A. 用托盘天平需要称量8.5 g Na2CO3溶于少量水中,再用水稀释至100 mL
B. 用托盘天平需要称量10.6 g Na2CO3,并置于容量瓶中,再加水溶解并定容至100 mL
C. 量取20 mL 5.0 mol/L Na2CO3溶液,加水80 mL
D. 称量28.6 g Na2CO3·10H2O溶于少量水中,再用水稀释至100 mL
9. (2024连云港赣榆高级中学检测)下图是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。下列有关说法正确的是( )
饮用矿物质水净含量:500 mL配料表:纯净水、硫酸镁、氯化钾保质期:12个月主要离子成分:K+ 1.0~27.3 mg/LMg2+ 0.1~4.8 mg/L
A. 该品牌饮用水是电解质
B. 该品牌矿物质水的c(Mg2+)≤1.0×10-4 mol/L
C. 取少量矿物质水于试管中,滴加少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,说明含Cl-
D. 若该饮用水中c(Mg2+)、c(K+)、c(Cl-)均为0.1 mmol/L,则c(SO)为0.1 mmol/L
【提升素养】
10. (2024扬州邗江中学月考改编)下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A. V L Al2(SO4)3溶液中含Al3+的质量为m g,则溶液中c(SO)= mol/L
B. 将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶液中c(OH-)=1 mol/L
C. 用1 L水吸收22.4 L HCl(标准状况下)所得盐酸的浓度是1 mol/L
D. 将0.5 mol/L NaNO3溶液100 mL蒸发50 g H2O,所得的溶液浓度为1 mol/L
11. 36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL)所得溶液的密度为 ρ g/mL,质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L。NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述不正确的是( )
A. 所得溶液的体积为 mL
B. 所得溶液的物质的量浓度为 mol/L
C. 所得溶液的溶解度为S=
D. 所得溶液中溶质的质量分数为w=
12.(2024扬州高邮月考)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种常用的净水剂。以废易拉罐(主要成分为铝和少量铁杂质)为原料制取明矾晶体的实验流程如图(已知:铝能溶于NaOH溶液):
(1) “碱溶”后滤渣的主要成分为 。
(2) “酸溶”步骤需9 mol/L H2SO4溶液90 mL,若由18 mol/L浓硫酸溶液配制,则需浓硫酸溶液的体积为 mL,配制所需的玻璃仪器除量筒(用于粗略量取18 mol/L H2SO4溶液的体积)、烧杯、玻璃棒外还有 。
(3) 下列操作会引起所配溶液浓度偏低的有 (填字母)。
A. 用量筒量取18 mol/L H2SO4溶液时,仰视量筒的刻度线
B. 用量筒量取18 mol/L H2SO4溶液后未洗涤量筒
C. 容量瓶未干燥就用来配制溶液
D. 烧杯中稀溶液往容量瓶转移时,有少量液体溅出
(4) 明矾晶体能够用于净水的原因为 。
第4课时 物质的量浓度
1. A 1 mol/L的BaCl2溶液中c(Cl-)=2 mol/L,A正确;没有溶液体积,不能计算Ba2+的物质的量,B错误;应使用250 mL容量瓶配制180 mL该浓度的BaCl2溶液,C错误;将208 g BaCl2固体溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,溶液的浓度不是1 mol/L,D错误。
物质的量浓度计算公式中的体积为溶液的体积,不是溶剂的体积;m(溶液)=m(溶剂)+m(溶质),但V(溶液)≠V(溶剂)+V(溶质),即不能用溶质和溶剂(如水)的体积之和代替溶液的体积,通常可根据公式V(溶液)=计算。
2. D 1 mol/L MgSO4溶液中SO的物质的量浓度c(SO)=1 mol/L。各选项中c(SO)分别为3 mol/L 、4 mol/L 、4.5 mol/L、1 mol/L,故选D。
准确判断溶液中不同微粒的物质的量浓度之间的关系。如在Na2SO4溶液中,由于1 mol Na2SO4能电离出2 mol Na+和1 mol SO,即n(Na+)=2n(SO)=2n(Na2SO4),故存在c(Na+)=2c(SO)=2c(Na2SO4)。不同微粒的物质的量浓度与溶液体积的多少无关。
3. D 摇匀后发现液面下降再加水至刻度线,使溶液体积偏大,导致配制溶液浓度偏低,操作不符合规范,D符合题意。
4. A 不能在容量瓶中稀释溶液,B错误;用滴管滴加液体时,滴管应垂悬在试管口上方约1 cm处,不能紧贴试管内壁,C错误;托盘天平不能精确到0.01 g,D错误。
5. B 假设两溶液的体积为50 mL,50 mL 0.3 mol/L Na2SO4溶液中含有硫酸钠的物质的量为0.3 mol/L×0.05 L=0.015 mol,50 mL 0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中含有硫酸铝的物质的量为0.2 mol/L×0.05 L=0.01 mol,两溶液中含有硫酸根离子的物质的量为0.015 mol+0.01 mol×3=0.045 mol,所以混合溶液中SO的物质的量浓度为=0.45 mol/L,B正确。
6. D 40.0 g NaOH溶解在2 L水中所得溶液的体积未知,无法计算物质的量浓度,A错误; 溶液是均一、稳定的分散系,从1 L 2.0 mol/L NaCl溶液中取出0.5 L,取出的溶液浓度为2.0 mol/L,B错误;溶液体积未知,无法计算所需NaCl固体的质量,C错误;3.65 g HCl气体的物质的量==0.1 mol,溶于水制得100 mL溶液,c(HCl)==1 mol/L,D正确。
7. D 配制一定物质的量浓度的溶液用不到圆底烧瓶、滴定管(酸式、碱式)、分液漏斗,故图中有4种仪器是不需要的,A错误;容量瓶内残存的蒸馏水对配制溶液无影响,容量瓶(精密仪器,受热玻璃会变形)不能烘干,可以自然晾干,B错误;定容时俯视刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,浓度偏高,C错误;应选用规格为500 mL容量瓶配制溶液,则m(NaClO)=0.5 L×0.2 mol/L×74.5 g/mol=7.45 g≈7.5 g,D正确。
8. D 配制80 mL 1.0 mol/L Na2CO3溶液,需使用规格为100 mL的容量瓶,则m(Na2CO3)=0.1 L×1.0 mol/L×106 g/mol=10.6 g,A错误;不能在容量瓶中溶解固体,B错误;量取20 mL 5.0 mol/L Na2CO3溶液,加水80 mL,溶液的体积小于100 mL,溶质的物质的量浓度大于1.0 mol/L,C错误;若使用Na2CO3·10H2O配制,则m(Na2CO3·10H2O)=0.1 L×1.0 mol/L×286 g/mol=28.6 g,将其溶于少量水中,再用水稀释至100 mL,所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为 1.0 mol/L,D正确。
9. D 电解质是纯净物,该品牌饮用水是混合物,故该品牌饮用水不是电解质,A错误;Mg2+含量为0.1~4.8 mg/L,c(Mg2+)≤2.0×10-4 mol/L,B错误;除Cl-外,SO也能与Ag+反应生成白色沉淀,故不能确定是否含有Cl-,C错误;若该饮用水中c(Mg2+)、c(K+)、
c(Cl-)均为0.1 mmol/L,由化学式中的电荷守恒知,2c(Mg2+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SO),则c(SO)为0.1 mmol/L,D正确。
10. A n(SO)=n(Al3+)=×mol=mol,则c(SO)=mol/L,A正确;n(Na2O)==1 mol,由Na原子守恒:Na2O~2NaOH知,n(OH-)=2n(Na2O)=2 mol,则c(OH-)=2 mol/L,B错误;标准状况下,用1 L水吸收22.4 L(即1 mol)HCl所得盐酸溶液的体积未知,无法计算所得盐酸的浓度,C错误;蒸发50 g水后,所得的溶液的体积不是50 mL,无法计算所得的溶液浓度,D错误。
守恒法
物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中的各种各样的守恒,如原子守恒。
如工业制硝酸:4NH3+5O24NO+6H2O, 2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。经多次氧化和吸收,由N原子守恒知:NH3~HNO3。
11. C 36.5 g HCl溶解在1 L水中,溶液的质量为(36.5+1 000)g,溶液的体积V== mL,A正确;溶液的体积V==mL,n===1 mol,c== mol/L,B正确;36.5 g HCl 溶解在1 L水中,不一定是饱和溶液,无法计算溶解度,C错误;物质的量浓度为 c mol/L,溶液的质量为ρV,溶液中溶质的质量分数===,D正确。
物质的量浓度与溶质质量分数之间的关系
①换算公式:cB= mol/L。
M:溶质B的摩尔质量;ρ:溶液密度(g/mL)。
②推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol/L。
12. (1) Fe (2) 50 100 mL容量瓶、胶头滴管
(3) D (4) 明矾溶于水产生氢氧化铝胶体,胶体有吸附性
解析:(1) 废易拉罐的主要成分为铝和少量铁杂质,铝能溶于NaOH溶液,铁不能溶于NaOH溶液,则“碱溶”后滤渣的主要成分为Fe。(2) 根据配制一定物质的量浓度的溶液的实验操作可知,由浓硫酸配制90 mL 9 mol/L H2SO4溶液,只能用100 mL容量瓶,故需要18 mol/L浓硫酸的体积==50(mL),需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、100 mL容量瓶和胶头滴管。(3) 仰视读数,量取的液体体积偏大,即溶质的物质的量偏大,所配溶液浓度偏高,A不符合题意;量筒是粗略仪器,误差已经考虑在内,不需要洗涤量筒,对实验结果无影响,B不符合题意;容量瓶未干燥就用来配制溶液,对实验结果无影响,C不符合题意;烧杯中稀溶液往容量瓶中转移时,有少量液体溅出,导致溶质的物质的量偏小,所配溶液浓度偏低,D符合题意。(4) 明矾溶于水产生Al(OH)3胶体,胶体有吸附性,故明矾能够净水。
读数时,俯视或仰视量筒刻度产生的误差图解
量筒的刻度是上大下小,由下图可知,俯视读数偏大,实际量取的液体偏少;仰视读数偏小,实际量取的液体偏多。