专题02 化学中常用的物理量——物质的量(考题猜想)(8大题型)-2024-2025学年高一化学上学期期中考点大串讲(鲁科版2019必修第一册)
2024-09-13
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2份
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20页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3节 化学中常用的物理量——物质的量 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 530 KB |
| 发布时间 | 2024-09-13 |
| 更新时间 | 2024-09-13 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-09-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47363854.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题02 化学中常用的物理量——物质的量
题型1物质的量及其单位
题型2摩尔质量
题型3气体摩尔体积
题型4阿伏加德罗定律及其推论
题型5物质的量浓度及其计算
题型6一定物质的量浓度溶液的配制
题型7误差分析
题型8物质的量浓度综合考查
▉题型1 物质的量及其单位
【例1】下列说法中错误的是( )
A.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B.使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称
C.1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
D.物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子
【变式1-1】下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是( )
A.1.5 mol CH4中含有1.5 mol C、6 mol H
B.1 mol是6.02×1023个粒子的集合体,如1 mol大米、1 mol 苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位又是粒子数目的单位
【变式1-2】对于相同物质的量的和,下列说法正确的是
A.硫元素的质量之比为5∶4 B.分子数之比为1∶1
C.氧原子数之比为3∶2 D.两种物质质量之比为1∶1
▉题型2 摩尔质量
【例2】下列说法中正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量是98 g
B.2 mol OH-的质量是34 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 mol N2的质量是14 g
【变式2-1】有15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应,生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质。则E的摩尔质量是 ( )
A.27.5 g·mol-1 B.55 g·mol-1
C.100 g·mol-1 D.111 g·mol-1
【变式2-2】下列关于摩尔质量的说法正确的是
A.水的摩尔质量是18g
B.2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
【变式2-3】在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA↑+B↑+2C↑,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是
A.24g·mol-1 B.50g·mol-1 C.80g·mol-1 D.96g·mol-1
▉题型3 气体摩尔体积
【例3】下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
【变式3-1】下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L
B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
【变式3-2】下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L
B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
【变式3-3】下列有关气体摩尔体积的描述正确的是
A.单位物质的量的物质所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.标准状况下,1摩尔水的体积约为22.4 L
▉题型4 阿伏加德罗定律及其推论
【例4】同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列有关比较的叙述中,正确的是( )
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【变式4-1】同温同压下,下列关于氢气和氧气的叙述中,正确的是 ( )
①等体积的氢气和氧气所含的分子数相等 ②氢分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的 ③氢分子与氧分子大小相同 ④氢分子和氧分子本身的大小对于气体体积影响可以忽略不计
A.①②③ B.①②④
C.①④ D.②③
【变式4-2】三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为 Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是
A.原子数相等的三种气体,质量最大是 Z
B.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
C.同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
D.同温下,体积相同的两容器分别充agY气体和2agZ气体,则压强之比为1:2
▉题型5 物质的量浓度及其计算
【例5】0.5 L 1 mol·L-1FeCl3溶液与0.2 L 1 mol·L-1 KCl溶液中的Cl-的物质的量浓度之比是
A.5∶2 B.15∶2
C.3∶1 D.1∶3
【变式5-1】40 g氢氧化钠固体溶于水配成2 L溶液,其物质的量浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.5 mol·L-1 C.10 mol·L-1 D.20 mol·L-1
【变式5-2】相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的质量分数为w%,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w%可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
【变式5-3】将标准状况下的a L HCl气体溶于1 000 g水中,得到的盐酸密度为ρ g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是
A. mol/L B.mol/L
C.mol/L D.mol/L
▉题型6 一定物质的量浓度溶液的配制
【例6】配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是
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.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82mL浓盐酸
C.配制1L0.1mol·L—1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85gNaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
【变式6-1】下列实验操作或仪器选择正确的是
A.配制240mL0.1mol·L-1FeSO4溶液需要选择240mL容量瓶
B.配制1mol·L-1H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接注入容量瓶中
C.配制1mol·L-1AlCl3溶液时,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
【变式6-2】配制450mL0.100mol•L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如图:
下列说法正确的是
A.容量瓶需用蒸馏水洗涤、干燥后才可使用
B.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
C.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④①③
D.实验中需用到的仪器有:天平、450mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
【变式6-3】以下为配制250 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液的示意图。
(1)①中称得Na2CO3________g。
(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是________、________。
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时仰视________;
B.没有进行操作步骤④和⑤________;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________;
D.在步骤①中,药品放在右盘,砝码放在左盘(使用游码)________。
▉题型7 误差分析
【例7】下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.配制烧碱溶液时,没有洗涤溶解烧碱的烧杯和玻璃棒
D.配制烧碱溶液时,烧碱溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线
【变式7-1】配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,使所配制的溶液浓度偏小的操作是( )
①将NaOH固体放在纸上称量,再转移到烧杯中溶解
②烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯
③实验用的容量瓶洗净后未干燥,里面含有少量水
④读取容量瓶液面时采用俯视
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
【变式7-2】配制一定物质的量浓度的溶液,产生误差会偏低的是
A.配制的溶液,用托盘天平称取固体
B.将称量好的固体溶解后,未经冷却直接转移到容量瓶
C.容量瓶中有少量蒸馏水
D.定容时俯视刻度线
▉题型8 物质的量浓度综合考查
【例8】在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,设该溶液的密度为ρg•cm-3,质量分数为ω,其中含N的物质的量为bmol(溶质按NH3计算)。下列叙述中不正确的是
A.溶质的质量分数ω=×100%
B.溶质的物质的量浓度c=mol•L-1
C.上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液中物质的量浓度为原来的
D.上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液中溶质的质量分数小于0.5ω
【变式8-1】在、、的混合溶液中,、、的物质的量浓度之比为1∶2∶4,现加入适量的铁粉,充分反应后使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为9∶3∶1,则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为
A.3∶5 B.4∶5 C.6∶5 D.5∶4
【变式8-2】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
【变式8-3】现用质量分数为98%、密度为的浓H2SO4来配制、的稀H2SO4。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药匙。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有 (填代号)。
(2)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释后,冷却片刻,随后全部转移到 mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒 。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤 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 处。改用 加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的 。振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(3)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:错误的是
①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
②将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
③定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤定容时,俯视标线
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
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专题02 化学中常用的物理量——物质的量
题型1物质的量及其单位
题型2摩尔质量
题型3气体摩尔体积
题型4阿伏加德罗定律及其推论
题型5物质的量浓度及其计算
题型6一定物质的量浓度溶液的配制
题型7误差分析
题型8物质的量浓度综合考查
▉题型1 物质的量及其单位
【例1】下列说法中错误的是( )
A.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B.使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称
C.1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
D.物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子
【答案】C
【解析】物质的量是含有一定数目粒子集合体的物理量,其单位是摩尔,使用摩尔所指的对象是微粒,而微粒种类繁多,需要指明其名称;构成物质的粒子除原子外,还有分子、离子等。
【变式1-1】下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是( )
A.1.5 mol CH4中含有1.5 mol C、6 mol H
B.1 mol是6.02×1023个粒子的集合体,如1 mol大米、1 mol 苹果等
C.物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D.摩尔是7个基本物理量之一,它既是物质的量的单位又是粒子数目的单位
【答案】A
【解析】摩尔不能用于宏观物体,B项错误;物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它并不是物质的数量也不是物质的质量,摩尔不是粒子数目的单位,C、D项错误。
【变式1-2】对于相同物质的量的和,下列说法正确的是
A.硫元素的质量之比为5∶4 B.分子数之比为1∶1
C.氧原子数之比为3∶2 D.两种物质质量之比为1∶1
【答案】B
【解析】A.根据原子守恒知,等物质的量的SO2和SO3中硫元素的物质的量相等,根据m=nM知,硫元素的质量相等,之比为1∶1,故A错误;
B.SO2和SO3的物质的量相等,根据N=nNA知,分子数之比为1∶1,故B正确;
C.二者物质的量相等,则SO2和SO3的分子个数相等,每个分子中SO2含有2个氧原子,每个SO3分子中含有3个氧原子,所以氧原子数之比为2∶3,故C错误;
D.根据m=nM知,二者的摩尔质量不等,所以二者物质的量相同时质量不等,故D错误;
故答案选B。
▉题型2 摩尔质量
【例2】下列说法中正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量是98 g
B.2 mol OH-的质量是34 g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.1 mol N2的质量是14 g
【答案】B
【解析】硫酸的摩尔质量是98 g·mol-1,故A错误;铁原子的摩尔质量是以g·mol-1为单位,数值上等于铁原子的相对原子质量,故C错误;1 mol N2的质量m(N2)=n×M=1 mol×28 g·mol-1=28 g,故D错误。
【变式2-1】有15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应,生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质。则E的摩尔质量是 ( )
A.27.5 g·mol-1 B.55 g·mol-1
C.100 g·mol-1 D.111 g·mol-1
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,生成的0.3 mol E的质量为15 g+10.5 g-7.2 g-1.8 g=16.5 g,则E的摩尔质量为=55 g·mol-1。
【变式2-2】下列关于摩尔质量的说法正确的是
A.水的摩尔质量是18g
B.2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
【答案】D
【分析】摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,据此定义解题。
【解析】A.摩尔质量的单位应是g·mol-1,A错误;
B.指定物质的摩尔质量是不变的,与其量的多少无关,B错误;
C.摩尔质量只能说在数值上与它的相对分子质量相等,C错误;
D.水的摩尔质量为18g/mol,氢气的摩尔质量为2g/mol,故水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍,D正确;
故答案为:D。
【变式2-3】在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA↑+B↑+2C↑,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是
A.24g·mol-1 B.50g·mol-1 C.80g·mol-1 D.96g·mol-1
【答案】D
【分析】相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则该混合气体的摩尔质量为24 g·mol-1,假设X为1 mol,则生成气体的总物质的量为4 mol,4 mol混合气体的质量为24 g·mol-1×4 mol=96 g,根据质量守恒定律可知,X的质量为96 g,所以X的摩尔质量为=96 g·mol-1。
【解析】A.由分析知,X的摩尔质量为=96g·mol-1,A错误;
B.由分析知,X的摩尔质量为=96g·mol-1,B错误;
C.由分析知,X的摩尔质量为=96g·mol-1,C错误;
D.由分析知,X的摩尔质量为=96g·mol-1,D正确;
故选D。
▉题型3 气体摩尔体积
【例3】下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】对于气体物质,在一定温度和压强下,分子间的距离远大于分子本身的大小,因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定,故A错误、B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化,体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,C错误;气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,故D错误。
【变式3-1】下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L
B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
【答案】D
【解析】标准状况下,水是非气态,1 mol H2O的体积远远小于22.4 L,A错误;没有指明气体所处的温度与压强,不能确定CO2的体积,B错误;对于气体来说,温度升高,体积增大,压强增大,体积缩小,如在273 ℃、202 kPa时,气体摩尔体积也是22.4 L·mol-1,C错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L,D正确。
【变式3-2】下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L
B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
【答案】D
【解析】标准状况下,水是非气态,1 mol H2O的体积远远小于22.4 L,A错误;没有指明气体所处的温度与压强,不能确定CO2的体积,B错误;对于气体来说,温度升高,体积增大,压强增大,体积缩小,如在273 ℃、202 kPa时,气体摩尔体积也是22.4 L·mol-1,C错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L,D正确。
【变式3-3】下列有关气体摩尔体积的描述正确的是
A.单位物质的量的物质所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.标准状况下,1摩尔水的体积约为22.4 L
【答案】C
【解析】A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积,不能是物质,A错误;
B.应是标况下气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,B错误;
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1 ,C正确;
D.标况下水不是气体,故mol水的体积不是22.4L,D错误;
故选C。
▉题型4 阿伏加德罗定律及其推论
【例4】同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列有关比较的叙述中,正确的是( )
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【解析】同温同压下,====,故①正确;==,因==,故④正确。
【变式4-1】同温同压下,下列关于氢气和氧气的叙述中,正确的是 ( )
①等体积的氢气和氧气所含的分子数相等 ②氢分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的 ③氢分子与氧分子大小相同 ④氢分子和氧分子本身的大小对于气体体积影响可以忽略不计
A.①②③ B.①②④
C.①④ D.②③
【答案】B
【解析】①同温同压条件下,等体积的不同气体所含分子数相同,故①正确;②同温、同压下,不同气体分子间距离基本相同,故②正确;③氢分子与氧分子大小不同,故③错;④气体粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径,故气体分子本身的大小对气体体积的影响可以忽略不计,故④正确。综上所述,选B。
【变式4-2】三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为 Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是
A.原子数相等的三种气体,质量最大是 Z
B.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
C.同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
D.同温下,体积相同的两容器分别充agY气体和2agZ气体,则压强之比为1:2
【答案】C
【解析】A.根据m=nM=,分子数目相等的三种气体,相对分子质量越大,质量越大;因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成,所以原子数相等的三种气体就不能确定三种气体的分子数,故A错误;
B.气体的物质的量n=,Vm和气体的状态有关,三种气体体积均为2.24 L,Vm不一定等于22.4L/mol,所以它们的物质的量不一定均为0.1mol,故B错误;
C.根据密度ρ=,同温同压下,同质量的三种气体,密度和相对分子质量成正比,由分析可知三种气体密度最小的是X,故C正确;
D.同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,已知Mr(Y)=0.5Mr(Z),Y、Z气体所承受的压强比为,故D错误;
答案选C。
▉题型5 物质的量浓度及其计算
【例5】0.5 L 1 mol·L-1FeCl3溶液与0.2 L 1 mol·L-1 KCl溶液中的Cl-的物质的量浓度之比是
A.5∶2 B.15∶2
C.3∶1 D.1∶3
【答案】C
【解析】0.5 L 1 mol·L-1 FeCl3溶液中Cl-的浓度为3 mol·L-1,0.2 L 1 mol·L-1 KCl溶液中Cl-的浓度为1 mol·L-1,则两溶液中Cl-的浓度之比为3∶1,故选C。
【变式5-1】40 g氢氧化钠固体溶于水配成2 L溶液,其物质的量浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.5 mol·L-1 C.10 mol·L-1 D.20 mol·L-1
【答案】A
【解析】氢氧化钠的物质的量==1 mol,氢氧化钠溶液的物质的量浓度==0.5 mol·L-1。
【变式5-2】相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的质量分数为w%,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w%可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
【答案】D
【解析】由ρ=可知A项不正确;由V=,c===可知B项不正确;由w%=×100%可知C项不正确;由上述C项整理,得Mr=, D项正确。
【变式5-3】将标准状况下的a L HCl气体溶于1 000 g水中,得到的盐酸密度为ρ g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是
A. mol/L B.mol/L
C.mol/L D.mol/L
【答案】D
【解析】标准状况下a L HCl气体的物质的量为:,所得盐酸的质量为:,盐酸的体积为:,盐酸物质的量浓度为:;故选D。
▉题型6 一定物质的量浓度溶液的配制
【例6】配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是
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.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82mL浓盐酸
C.配制1L0.1mol·L—1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85gNaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
【答案】A
【解析】A.容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要干燥,因定容时还需要加水,故A正确;
B.量筒的感量为0.1mL,可量取9.8mL浓盐酸,无法量取9.82mL浓盐酸,故B错误;
C.托盘天平的感量为0.1g,可称量5.8g固体,无法称量5.85gNaCl固体,故C错误;
D.定容时,胶头滴管要悬空正放,不能紧贴容量瓶内壁,故D错误;
故选A。
【变式6-1】下列实验操作或仪器选择正确的是
A.配制240mL0.1mol·L-1FeSO4溶液需要选择240mL容量瓶
B.配制1mol·L-1H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接注入容量瓶中
C.配制1mol·L-1AlCl3溶液时,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
【答案】C
【解析】A.实验室没有规格为240 mL的容量瓶,应选择规格略大于配制溶液体积的容量瓶,A错误;
B.不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,B错误;
C.氯化铝易水解,将AlCl3溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解,C正确;
D.移液时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的位置,D错误;
故选:C。
【变式6-2】配制450mL0.100mol•L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如图:
下列说法正确的是
A.容量瓶需用蒸馏水洗涤、干燥后才可使用
B.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
C.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④①③
D.实验中需用到的仪器有:天平、450mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
【答案】B
【解析】A.容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加蒸馏水定容,无需干燥即可使用,A错误;
B.仰视容量瓶的刻度线,使得液面高于刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,B正确;
C.溶液配制的基本步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、装瓶特标签。①为溶液的转移;②为NaCl固体的溶解;③为定容;④为洗涤小烧杯和玻璃棒,所以顺序为②①④①③,C错误;
D.实验室没有450mL容量瓶,应使用500mL容量瓶,D错误;
综上所述答案为B。
【变式6-3】以下为配制250 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液的示意图。
(1)①中称得Na2CO3________g。
(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是________、________。
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时仰视________;
B.没有进行操作步骤④和⑤________;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________;
D.在步骤①中,药品放在右盘,砝码放在左盘(使用游码)________。
【答案】(1)5.3 (2)搅拌 引流 (3)偏低 偏低 偏低 偏低
【解析】(1)n(Na2CO3)=c(Na2CO3)×V(Na2CO3) =0.2 mol·L-1×0.25 L=0.05 mol,m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.05 mol×106 g·mol-1=5.3 g。
(2)玻璃棒是化学实验中常用的仪器,在第②步中,用玻璃棒搅拌,可加速Na2CO3固体的溶解;在第③步中,用玻璃棒引流,可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外。
(3)所有的定量实验都存在“误差”的问题,在本实验的误差分析中,一定要紧扣物质的量浓度的定义式,即c=。如果在第⑧步观察液面时仰视,V偏大,结果偏低;如果没有进行操作步骤④和⑤,n偏小,结果偏低;如果在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外,n偏小,结果偏低;称量时,右物左码且使用游码,使药品偏少,即n偏小,结果偏低。
▉题型7 误差分析
【例7】下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.配制烧碱溶液时,没有洗涤溶解烧碱的烧杯和玻璃棒
D.配制烧碱溶液时,烧碱溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线
【答案】D
【解析】A项,俯视刻度线,将会使量得的盐酸体积小于计算值,导致浓度偏低;B项,定容时仰视容量瓶刻度线,导致加水量增多,溶液浓度偏低;C项,未洗涤烧杯、玻璃棒,导致溶质减少,溶液浓度偏低;D项,溶液在容量瓶中冷却后液面低于刻度线,溶液体积减小,溶液浓度偏高。
【变式7-1】配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,使所配制的溶液浓度偏小的操作是( )
①将NaOH固体放在纸上称量,再转移到烧杯中溶解
②烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯
③实验用的容量瓶洗净后未干燥,里面含有少量水
④读取容量瓶液面时采用俯视
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
【答案】A
【解析】将NaOH固体放在纸上称量,再转移到烧杯中溶解,导致氢氧化钠潮解甚至变质,配制的溶液中氢氧化钠的物质的量偏小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏低,故①正确;烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯,导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏低,故②正确;实验用的容量瓶洗净后未干燥,里面含有少量水,由于定容时需要加入蒸馏水,对配制的结果没有影响,故③错误;读取容量瓶液面时采用俯视,导致定容时加入的蒸馏水体积偏小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏高,故④错误。故选A。
【变式7-2】配制一定物质的量浓度的溶液,产生误差会偏低的是
A.配制的溶液,用托盘天平称取固体
B.将称量好的固体溶解后,未经冷却直接转移到容量瓶
C.容量瓶中有少量蒸馏水
D.定容时俯视刻度线
【答案】A
【解析】A.配制的溶液,需用500mL的容量瓶,用托盘天平称取氢氧化钠固体,若称取固体,浓度偏小,故选A;
B.将称量好的固体溶解,未经冷却直接转移到容量瓶,溶液体积偏小,浓度偏大,故不选B;
C.定容时,需要加入蒸馏水,容量瓶中有少量蒸馏水,对溶液浓度无影响,故不选C;
D.若俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大,故不选D;
故选A。
▉题型8 物质的量浓度综合考查
【例8】在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,设该溶液的密度为ρg•cm-3,质量分数为ω,其中含N的物质的量为bmol(溶质按NH3计算)。下列叙述中不正确的是
A.溶质的质量分数ω=×100%
B.溶质的物质的量浓度c=mol•L-1
C.上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液中物质的量浓度为原来的
D.上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液中溶质的质量分数小于0.5ω
【答案】A
【解析】A.由题意可知,氨水中氨气的质量为ag,溶液的质量为VmL×ρg•cm-3=ρVg,则氨水的质量分数ω=×100%,故A错误;
B.由题意可知,氨水中氨气的物质的量为mol,溶液的体积为VmL,则溶质的物质的量浓度c==mol•L-1,故B正确;
C.由稀释定律可知,上述溶液中再加入VmL水后,稀释后的溶液中氨气的物质的量为mol,溶液的体积为2VmL,则溶质的物质的量浓度为原来的,故C正确;
D.由稀释定律可知,上述溶液中再加入VmL水后,稀释后的溶液中氨气的质量为ag,氨水的浓度越大,溶液密度越小,则稀释所得溶液中溶质的质量分数小于0.5ω,故D正确;
故选A。
【变式8-1】在、、的混合溶液中,、、的物质的量浓度之比为1∶2∶4,现加入适量的铁粉,充分反应后使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为9∶3∶1,则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为
A.3∶5 B.4∶5 C.6∶5 D.5∶4
【答案】A
【解析】依据加入适量的铁粉,使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为9:3:1,结合原溶液中 Fe2+、Cu2+、Fe3+的物质的量浓度之比为1:2:4,可知铜离子未参加反应,反应后的铜离子为2时,剩余的三价铁离子根据比值可知为,参加反应的三价铁离子为 4−=,根据反应 2Fe3++Fe=3Fe2+可知反应的Fe3+为,反应的铁粉为,则原溶液中的Fe2+与参与反应的铁粉物质的量比为1:=3:5;
答案选A。
【变式8-2】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
【答案】C
【解析】V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+a g,Al3+物质的量为:=mol;取V mL溶液稀释到4V mL,则稀释后Al3+的物质的量为mol×=mol;则稀释后SO的物质的量为 mol×=mol;则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是=mol/L,故选C。
【变式8-3】现用质量分数为98%、密度为的浓H2SO4来配制、的稀H2SO4。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药匙。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有 (填代号)。
(2)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释后,冷却片刻,随后全部转移到 mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒 。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤 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 处。改用 加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的 。振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(3)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:错误的是
①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
②将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
③定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤定容时,俯视标线
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
【答案】(1)②⑦
(2) 500 引流 烧杯,玻璃棒 1-2cm 胶头滴管 凹液面最低处与刻度线相切
(3)①②③⑤⑥
【解析】(1)配制一定物质的量浓度硫酸溶液的一般步骤有:量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用量筒量取浓硫酸溶液在 烧杯中稀释,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪 器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、小烧杯、500ml容量瓶,所以用不到的仪器有烧瓶、药匙;故答案为:②⑦。
(2)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释后,冷却片刻,随后全部转移到500mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒引流。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯、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1-2cm处。改用胶头滴管加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的凹液面最低处与刻度线相切。振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(3)①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,热的溶液体积判断,冷却后溶液体积变小,配制的溶液浓度偏高,故①错误;
②稀释浓硫酸时,应将浓H2SO4倒入水中并不断搅拌,故②错误
③定容时,加蒸馏水超过标线,只能重新配制,故③错误;
④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,对配制溶液的浓度无影响,故④正确;
⑤定容时,俯视标线,则溶液体积偏小,则浓度偏高,故⑤错误;
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线是正常的,又用胶头滴管加蒸馏水至标线则导致浓度偏低,故⑥错误;
故答案为:①②③⑤⑥。
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