内容正文:
课时梯级训练(13) 物质的量浓度
1.下列说法正确的是( )
A.2 L 0.1 mol/L的MgCl2溶液与1 L 0.4 mol/L的NaCl溶液的Cl-浓度相等
B.将40 g NaOH固体溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol/L
C.在相同的温度和压强下,0.1 L的H2和HCl混合气体与0.1 L的O2含有相同数目的原子
D.摩尔是国际基本物理量,氯原子的摩尔质量为35.5 g/mol
C 解析:2 L 0.1 mol/L的MgCl2溶液中Cl-浓度是0.2 mol/L;1 L 0.4 mol/L的NaCl溶液的Cl-浓度是0.4 mol/L,两种溶液中Cl-浓度不相等,A错误;40 g NaOH的物质的量是1 mol,将其溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,因此溶液的物质的量浓度不是1 mol/L,B错误;根据阿伏加德罗定律,同温同压下,相同体积的气体具有相同的分子数。所以在相同的温度和压强下,0.1 L的H2和HCl混合气体与0.1 L的O2的体积相同,所以含有相同数目的分子数,由于H2、HCl、O2均为双原子分子,所以含有的原子数也相同,C正确;摩尔是国际基本物理量物质的量的单位,不是物理量,D错误。
2.(2022·江苏学业水平合格考)欲配制100 mL浓度为1.00 mol/L的氯化钠溶液,用不到的仪器是( )
A.容量瓶 B.分液漏斗
C.玻璃棒 D.烧杯
B 解析:结合溶液配制步骤可知,实验中需要容量瓶、玻璃棒和烧杯等仪器,不需要分液漏斗。
3.配制480 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液时,下列说法正确的是( )
A.称量的胆矾晶体质量为12.0 g
B.容量瓶中原有少量蒸馏水,会使所配溶液浓度偏低
C.称量的胆矾晶体部分失去结晶水,会使所配溶液浓度偏高
D.配制过程中需要使用的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶
C 解析:实验室中没有规格是480 mL的容量瓶,根据大而近的仪器选择标准可知,应该选择使用500 mL容量瓶配制500 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液,需称量的胆矾晶体质量为m(CuSO4·5H2O)=0.1 mol/L×0.5 L×250 g/mol=12.5 g,A错误;容量瓶中原有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量及溶液的体积,因此对配制溶液的浓度无影响,B错误;称量的胆矾晶体部分失去结晶水,会使溶质CuSO4质量偏大,导致所配溶液浓度偏高,C正确;配制过程中所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管、量筒,D错误。
4.(2022·辽宁学业水平合格考)下列关于配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液过程的叙述正确的是( )
A.选择规格为50 mL的容量瓶
B.在容量瓶中溶解NaCl固体
C.加水时超过了刻度线,用胶头滴管吸出多余液体
D.容量瓶使用完毕后,洗净、晾干,在瓶塞与瓶口处垫一张纸条
D 解析:要选用规格为100 mL的容量瓶配制溶液,A错误;NaCl固体在烧杯中溶解,再转移至容量瓶中,不能直接在容量瓶中溶解固体,B错误;加水时超过了刻度线,用胶头滴管吸出多余液体会损失溶质,导致所配溶液的浓度偏低,C错误。
5.现需配制1 L含浓度均为0.1 mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、K2SO4的营养液,但实验室只有KCl、K2SO4和(NH4)2SO4三种固体。下列描述正确的是( )
A.用提供的试剂无法配制所需营养液
B.用托盘天平准确称取8.7 g (NH4)2SO4固体用于配制营养液
C.用提供的试剂配制所需营养液时n(KCl)∶n(K2SO4)∶n[(NH4)2SO4]=2∶1∶3
D.该营养液中n(K+)∶n(SO)∶n(Cl-)=2∶1∶2
C 解析:1 L含浓度均为0.1 mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、K2SO4的营养液中含有:n(K+)=0.2 mol、n(SO)=0.2 mol、n(Cl-)=0.1 mol、n(NH)=0.3 mol。实验室只有KCl、K2SO4和(NH4)2SO4三种固体,若配成1 L这样的营养液,则三者物质的量分别为0.1 mol、0.05 mol、0.15 mol。 可以用提供的试剂配制所需营养液,A错误;(NH4)2SO4的物质的量为0.15 mol,则用托盘天平准确称取(NH4)2SO4固体0.15 mol×132 g/mol=19.8 g用于配制营养液,B错误;用提供的试剂配制所需营养液时n(KCl)∶n(K2SO4)∶n[(NH4)2SO4]=0.1∶0.05∶0.15=2∶1∶3,C正确;该营养液中n(K+)∶n(SO)∶n(Cl-)=2∶2∶1,D错误。
6.某试剂瓶上贴有如图标签,对该试剂理解正确的是( )
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
C.该溶液与0.5 mol/L Na2SO4溶液的c(Na+)相等
D.该溶液中含有的粒子主要有NaCl、Na+、Cl-、H2O
C 解析:1 mol NaCl溶于1 L水,所得溶液的体积大于1 L,则该溶液的浓度小于1 mol/L,A错误;取出50 mL该溶液,c(Cl-)仍为1.0 mol/L,B错误;该溶液中c(Na+)=1.0 mol/L,0.5 mol/L Na2SO4溶液中c(Na+)=0.5 mol/L×2=1.0 mol/L,C正确;NaCl===Na++Cl-,水溶液中不存在NaCl分子,D错误。
7.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SO的物质的量浓度是( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
C 解析:a g Al3+的物质的量为 mol,则有c(Al3+)== mol/L,c(SO)=c(Al3+)=× mol/L= mol/L。取V mL该溶液稀释到4V mL,根据“稀释定律”可得: L× mol/L= L×c(SO),解得c(SO)= mol/L。
8.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列说法正确的是( )
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,必须干燥才能用于配制溶液
B.配制1 L 0.1 mol/L的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高
D.用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
D 解析:容量瓶中是否含有水,对实验无影响,A错误;托盘天平的读数保留小数点后1位,B错误;定容时,仰视刻度线,造成溶液的体积增大,所配溶液浓度偏低,C错误;量取浓盐酸时,仰视量筒刻度线,造成所配溶液中溶质的物质的量增大,即所配溶液浓度偏高,D正确。
9.常温下,欲配制密度为1.26 g/cm3、浓度为4.6 mol/L的稀硫酸,现用体积为100 mL、密度为1.84 g/cm3、浓度为18.4 mol/L的浓硫酸与蒸馏水混合配制,则所需要的蒸馏水的体积为( )
A.320 mL B.300 mL
C.200 mL D.220 mL
A 解析:100 mL 浓硫酸中含有H2SO4为0.1 L×18.4 mol/L=1.84 mol,其质量为100 mL×1.84 g/cm3=184 g;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/cm3,V(稀)= mL= L,从而可得: L×4.6 mol/L=1.84 mol,解得V=320。
10.(2024·河南南阳六校期末)实验室需要480 mL 0.2 mol/L的Na2CO3溶液,下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是(已知Na2CO3·10H2O溶于水是吸热过程)( )
A.称取28.6 g Na2CO3·10H2O
B.容量瓶使用前未干燥
C.称量十水合碳酸钠时所用砝码生锈
D.定容前溶液未放置到室温
C 解析:配制480 mL 1 mol/L的溶液,需要使用500 mL容量瓶,需要晶体的质量0.5 L×0.2 mol/L×286 g/mol=28.6 g,没有误差,A不符合题意;定容时,需要向容量瓶加入蒸馏水,所以配制时若容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水对溶液浓度无影响,B不符合题意;砝码生锈,则称量固体的质量偏高,浓度偏高,C符合题意;定容前溶液未放置到室温,因晶体溶于水吸热,则所加水的体积偏多,浓度偏小,D不符合题意。
11.(2024·河南八市期中)某化学兴趣小组的同学利用NaClO固体配制 250 mL一定物质的量浓度的消毒液,下列说法错误的是( )
A.配制过程中,一定不需要的上述仪器只有一种
B.装置④中测量的烧杯实际质量为 27.4 g
C.定容时,如果不慎加多了水,可用胶头滴管小心吸出
D.定容时,若俯视刻度线会导致配制的NaClO溶液的浓度偏大
C 解析:配制过程仅不需要分液漏斗,A正确;根据托盘天平的使用原理,可知测量的烧杯实际质量为27.4 g,B正确;水加多了只能重新配制,C错误;定容时若俯视刻度线,加水较少,导致溶液的浓度偏大,D正确。
12.(2024·河南南阳六校期末)阳台上无土种植的花花草草需要使用1 L含0.2 mol KCl、0.1 mol K2SO4、0.05 mol ZnSO4的植物营养液,现用ZnCl2代替ZnSO4进行配制,则需要KCl、K2SO4、ZnCl2三种固体的质量分别为( )
A.m(KCl)=7.45 g;m(K2SO4)=26.1 g;m(ZnCl2)=6.8 g
B.m(KCl)=11.175 g;m(K2SO4)=17.4 g;m(ZnCl2)=6.8 g
C.m(KCl)=14.9 g;m(K2SO4)=39.15 g;m(ZnCl2)=6.8 g
D.m(KCl)=7.45 g;m(K2SO4)=26.1 g;m(ZnCl2)=10.2 g
A 解析:根据1 L溶液中含有0.2 mol KCl,0.1 mol K2SO4,0.05 mol ZnSO4,则n(Cl-)=0.2 mol,n(K+)=0.4 mol,n(SO)=0.15 mol,n(Zn2+)=0.05 mol,则需要n(KCl)=0.1 mol,n(K2SO4)=0.15 mol,n(ZnCl2)=0.05 mol,则m(KCl)=nM=0.1 mol×74.5 g/mol=7.45 g;m(K2SO4)=nM=0.15 mol×174 g/mol=26.1 g;m(ZnCl2)=nM=0.05 mol×136 g/mol=6.8 g。
13.将m g某+2价金属氯化物溶于水配成V L溶液,从中取出一半,再加水稀释到V1 L,此时Cl-的物质的量浓度为c mol/L,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
D 解析:设+2价金属氯化物为RCl2,其摩尔质量为M g/mol,其物质的量为 mol;溶于水配制成V L溶液,则有c(RCl2)= mol/L,c(Cl-)= mol/L。取出V L加水稀释到V1 L,Cl-的物质的量浓度为c mol/L,根据此可得:c mol/L×V1 L=V L× mol/L,则有M=,故金属原子的相对原子质量为-71,D正确。
14.现有两份溶液X和Y,若X溶液中含有H+、Al3+、SO三种离子,其中H+的浓度为0.5 mol/L,Al3+的浓度为0.3 mol/L,Y溶液中含有Fe3+、Cl-、 Ba2+三种离子,其中Cl-的浓度为0.4 mol/L,将两溶液等体积混合(忽略溶液体积的变化),则混合后SO的浓度可能是( )
A.0.2 mol/L B.0.1 mol/L
C.0.3 mol/L D.0.4 mol/L
C 解析:X溶液中含有H+、Al3+、SO三种离子,其中H+的浓度为0.5 mol/L,Al3+的浓度为0.3 mol/L,溶液呈电中性,根据电荷守恒可得:c(H+)+3c(Al3+)=2c(SO),即0.5 mol/L+0.3 mol/L×3=2c(SO),则有c(SO)=0.7 mol/L。Y溶液中含有Fe3+、Cl-、 Ba2+三种离子,其中Cl-的浓度为0.4 mol/L,根据电荷守恒可得:3c(Fe3+)+2c(Ba2+)=c(Cl-)=0.4 mol/L,则有0<c(Ba2+)<0.2 mol/L。X溶液和Y溶液等体积混合,假设两溶液的体积均为1 L,X溶液中n(SO)=0.7 mol,Y溶液中0<n(Ba2+)<0.2 mol,发生反应:Ba2++SO===BaSO4↓,则剩余SO的量:0.5 mol<n(SO)<0.7 mol,混合溶液的总体积为2 L,故混合溶液中0.25 mol/L<c(SO)<0.35 mol,C正确。
15.矿物质水,是指在纯净水的基础上添加了矿物质类食品添加剂而制成的。如表是某矿物质饮用水的部分标签,则该饮用水中还可能较大量存在( )
钾离子(K+)20~27.3 mg/L
氯离子(Cl-)30~34.2 mg/L
镁离子(Mg2+)20.2~24.9 mg/L
硫酸根离子(SO)24~27.5 mg/L
A.OH- B.Ag+
C.Na+ D.Ba2+
C 解析:OH-与Mg2+结合生成氢氧化镁沉淀,不能大量共存,A错误;Ag+与Cl-结合生成氯化银沉淀,不能大量共存,B错误;Na+与水中的K+、Cl-、Mg2+、SO均不反应,可以大量存在,C正确;Ba2+与SO结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,D错误。
16.某校化学兴趣小组需要使用400 mL 0.1 mol/L NaOH溶液。查阅资料知,由于称量、溶解和定容中都可能出现误差,因此所得溶液浓度并不准确等于0.1 mol/L。现设计实验用NaOH固体配制溶液并用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)测定所配NaOH溶液的准确浓度,实验步骤如下:
Ⅰ.配制溶液:
用托盘天平称取2.0 g NaOH固体,并用适量水溶解;将所得溶液转移至500 mL容量瓶中,经洗净→转移→定容→摇匀得到浓度约为0.1 mol/L的NaOH溶液。
Ⅱ.测定溶液的准确浓度:
准确称取三份0.408 0 g邻苯二甲酸氢钾固体,分别溶于20 mL水得到溶液,分别在三份溶液中逐滴加入上述配制的NaOH溶液,当两者恰好完全反应时,平均消耗NaOH溶液的体积为20.02 mL。
已知:邻苯二甲酸氢钾与氢氧化钠反应的化学方程式为KHC8H4O4+NaOH===KNaC8H4O4+H2O。
(1)称取NaOH固体时,NaOH固体应放在______(填“滤纸上”或“烧杯中”)称量。
(2)溶解NaOH固体和将NaOH溶液转移至容量瓶时都用到了玻璃棒,前者玻璃棒的作用是________________,后者玻璃棒的作用是______________________________。
(3)配制NaOH溶液时,下列操作会导致所配NaOH溶液的浓度偏低的是______(填标号)。
A.称取NaOH固体时动作缓慢
B.NaOH溶液转移至容量瓶后,没有洗涤烧杯和玻璃棒
C.NaOH溶液未冷却立即转移至容量瓶中
D.定容、振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水至刻度线
(4)邻苯二甲酸氢钾属于________(填“电解质”或“非电解质”),该物质做焰色试验时的现象为____________________________________,其与NaOH反应的反应类型为________(填基本反应类型)。
(5)配得的NaOH溶液的准确浓度为_______________________________________(精确至小数点后4位)mol/L。
答案:(1)烧杯中 (2)搅拌 引流 (3)ABD (4)电解质 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 复分解反应 (5)0.099 9
解析:称取2.0 g NaOH固体,溶解, 转移至500 mL容量瓶中,得到浓度约为0.1 mol/L的NaOH溶液; 准确称取邻苯二甲酸氢钾固体, 溶于水得到溶液, 加入上述配制的NaOH溶液,当两者恰好完全反应时,平行做三次实验,取所消耗的NaOH平均体积可计算其准确浓度。
(1)由于NaOH固体有腐蚀性,称取NaOH固体时,NaOH固体应放在干燥的烧杯中称量。
(2)溶解NaOH固体和将NaOH溶液转移至容量瓶时都用到了玻璃棒,前者玻璃棒的作用是搅拌,后者玻璃棒的作用是引流。
(3)称取NaOH固体时动作缓慢,NaOH吸收水分潮解,导致NaOH含量降低,所配溶液浓度偏低,A符合题意;NaOH溶液转移至容量瓶后,没有洗涤烧杯和玻璃棒,部分NaOH留在烧杯和玻璃棒上而损失,所配溶液浓度偏低,B符合题意;NaOH溶液未冷却立即转移至容量瓶中,由于热胀冷缩,溶液体积未达到容量瓶标示体积,所配溶液浓度偏高,C不符合题意;定容、振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水至刻度线,相当于稀释了溶液,所配溶液浓度偏低,D符合题意。
(4)邻苯二甲酸氢钾提供H+与NaOH中的OH-反应生成了H2O,故其属于电解质;该物质含有K元素,做焰色试验时的现象为透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰;KHC8H4O4是盐,提供H+与NaOH反应生成H2O,反应类型为复分解反应。
(5)根据反应的化学方程式:KHC8H4O4+NaOH===KNaC8H4O4+H2O,KHC8H4O4与NaOH按物质的量之比1∶1反应,则NaOH溶液的准确浓度为≈0.099 9 mol/L。
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