内容正文:
第3课时 物质的量浓度
[课程标准] 1.了解物质的量浓度及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。 2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
知识点一 溶液组成的表示方法
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
(2)表达式:w(溶质)=×100%。
2.溶质的物质的量浓度
(1)定义:以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
(2)符号:cB。
(3)定义式:cB=。
(4)单位:mol·L-1或mol·m-3,有时也用mmol·L-1。
3.物质的量(nB)、物质的量浓度(cB)、溶液的体积(V)之间的关系:
(1)溶质B的物质的量:nB=cB·V。
(2)溶液的体积:V=。
(3)溶质的质量:mB=nB·M=(cB·V)·M。
提醒:溶液体积不等于溶剂体积,是溶质和溶剂混合溶解后的实际体积。“溶质”是指溶液里的溶质,可以指化合物,也可以指离子。
【微自测】 判断正误
1.1 mol·L-1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl。( )
学生用书↓第21页
2.用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L-1。( )
3.从100 mL 1 mol/L的蔗糖溶液中取出10 mL,所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol/L。( )
4.将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.√
1.在物质的量浓度的表达式中,“V”是溶液的体积还是溶剂的体积?“B”表示的含义是什么?
提示:①“V”指溶液体积而非溶剂体积。②“B”表示溶液中的任意溶质,可以是分子,也可以是离子及一些特定的组合;含结晶水的化合物溶于水时,其溶质不是指结晶水合物,如将CuSO4·5H2O溶解在水中,溶质为CuSO4。
2.某NaOH溶液的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,表示的含义是什么?
提示:1 L该NaOH溶液中所含NaOH的物质的量为0.2 mol。
3.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则:
(1)该溶液的溶质为________,其物质的量浓度为______ mol·L-1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1,Na+的物质的量浓度为________ mol·L-1,溶液中溶质的质量为________g。
提示:(1)Na2CO3 0.01 (2)0.01 0.02 1.06×10-2
归纳总结
1.从一定物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液,其物质的量浓度、质量分数和密度均与原溶液相同。
2.注意整体与部分的关系,如:
0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液中
―→
3.溶液中溶质的确定
(1)带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
(2)某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。
1.下列各溶液中,Cl-浓度最大的是 ( )
A.0.5 L 0.2 mol·L-1的NaCl溶液
B.0.1 L 0.3 mol·L-1的NaCl溶液
C.0.5 L 0.3 mol·L-1的FeCl3溶液
D.0.1 L 1 mol·L-1的KClO3溶液
C [A.0.2 mol·L-1的NaCl溶液中Cl-浓度为0.2 mol·L-1;B.0.3 mol·L-1的NaCl溶液中Cl-浓度为0.3 mol·L-1;C.0.3 mol·L-1的FeCl3溶液为Cl-浓度为0.3 mol·L-1×3=0.9 mol·L-1;D.KClO3===K++ClO,KClO3溶液没有Cl-;综上所述,Cl-浓度最大的是选项C;故选C。]
2.下列关于物质的量浓度的叙述正确的是( )
A.含1 mol溶质的任何溶液,物质的量浓度一定相等
B.体积相同,物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同
C.1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,Na+与SO的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1
D.从1 L 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,这100 mL溶液的物质的量浓度是0.02 mol·L-1
B [含1 mol溶质的任何溶液,如果溶液体积不同,则物质的量浓度不相等,故A错误;体积相同,物质的量浓度相同的同种溶液,根据n=cV可知,所含溶质的物质的量相同,含有溶质的粒子数也一定相同,故B正确;1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,Na+的物质的量浓度是1.0 mol·L-1,而c(SO)=0.5 mol·L-1,故C错误;1 L 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,由于溶液具有均一性,则这100 mL溶液的物质的量浓度仍然是0.2 mol·L-1,故D错误。]
3.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol ·L-1的是 ( )
A.从1 000 mL 10 mol·L-1的NaCl溶液中取出100 mL的溶液
B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L的盐酸
C.将1 L 0.5 mol·L-1的盐酸加热浓缩为0.5 L
D.将10 g NaOH溶解于水中配成250 mL NaOH溶液
D [A.溶液的物质的量浓度有均一性,与取出溶液的体积大小无关,故A错误;B.气体摩尔体积受温度和压强的影响,温度越高,气体摩尔体积越大,标况下,22.4 L HCl的物质的量是1 mol,常温常压下,22.4 L HCl的物质的量小于1 mol,所以将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L的盐酸溶液的物质的量浓度不一定是1 mol/L,故B错误;C.盐酸易挥发,将1 L 0.5 mol·L-1的盐酸加热浓缩为0.5 L的过程中盐酸减少,故C错误;D.10 g NaOH的物质的量为n===0.25 mol,溶解于水中配成250 mL NaOH溶液,浓度为c===1 mol·L-1,故D正确;故答案选D。]
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知识点二 有关物质的量浓度的简单计算
1.一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法:
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
假设气体的摩尔质量为M g·mol-1,V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则物质的量浓度c= mol·L-1。
2.物质的量浓度与质量分数的换算公式
若已知溶质的摩尔质量为M,溶液的密度为ρ(单位:g·cm-3),溶液中溶质的质量分数为w,则物质的量浓度c=。
3.溶液的稀释或混合计算
(1)将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
存在等式:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)、
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)。
(2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
存在等式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)。
【微自测】 判断正误
1.将1 L 2 mol·L-1的稀硫酸加水稀释到2 L,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1。( )
2.向100 mL 1 mol·L-1 K2SO4溶液中加入900 mL水,混合溶液的体积是1 L。( )
3.从1 L 1 mol·L-1的KOH溶液中取出100 mL,取出溶液中溶质的质量分数与原溶液相同。( )
4.把100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液加水稀释成200 mL,则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半。( )
答案:1.√ 2.× 3.√ 4.×
将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为________。
(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为________。
(3)从该溶液中取出10 mL,含氢氧化钠的质量为________,含氢氧化钠的物质的量为________。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为________。
解析:(1)24.4 g氢氧化钠的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)=0.61 mol÷0.1 L=6.1 mol·L-1。
(2)100 mL氢氧化钠溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;氢氧化钠的质量分数为×100%≈20%。
(3)由于整个溶液都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,氢氧化钠的质量分数和溶液的密度均相同,但氢氧化钠的质量和物质的量均为原来的。
(4)这10 mL溶液中氢氧化钠的物质的量为0.061 mol,稀释到100 mL以后,氢氧化钠的物质的量浓度为0.061 mol÷0.1 L=0.61 mol·L-1。
答案:(1)6.1 mol·L-1 (2)20%
(3)2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L-1
归纳总结
1. 混合后溶液的体积
(1)若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和;
(2)若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
2.电解质溶液中存在电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数。
1.把100 mL 0.3 mol·L-1的氢氧化钠溶液和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合加水稀释到500 mL,混合液中H+的物质的量浓度为( )
A.0.36 mol·L-1 B.0.24 mol·L-1
C.0.45 mol·L-1 D.0.09 mol·L-1
B [设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a,则0.3 L×0.25 mol·L-1×2-(0.1 L×0.3 mol·L-1)=0.5 L×a×2,解得:a=0.12 mol·L-1,混合稀释后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.12 mol·L-1=0.24 mol·L-1。]
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2.将标况下22.4 L HCl完全溶于1 L水中,溶液密度为ρ g·mL-1,溶液体积为V mL,溶质质量分数为w,溶质物质的量浓度为c mol·L-1。下列叙述正确的是 ( )
A.w=×100%
B.c=
C.向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液的质量分数为0.5w
D.向上述溶液中再加入等质量水后,所得溶液的浓度>0.5c mol·L-1
A [A.由物质的量浓度和质量分数的关系式为c=,可得w=×100%,A正确;B.HCl的物质的量为=1 mol,HCl的质量为1 mol×36.5 g/mol=36.5 g,溶液质量为36.5 g+1 L×1 000 g/L=(36.5+1 000)g,溶液体积为=L,则溶液物质的量浓度为= mol/L,B错误;C.盐酸的密度大于水的密度,加入等体积的水后,由于水的质量小于原盐酸的质量,混合液的总质量小于原溶液的2倍,溶液中氯化氢的质量不变,则根据质量分数公式可知,混合液中溶质的质量分数大于原溶液的,即所得溶液的质量分数大于0.5w,C错误;D.向上述溶液中再加入等质量水后,盐酸的浓度减小,密度减小,混合液的总体积大于原溶液的2倍,溶液中氯化氢的物质的量不变,则由物质的量浓度的公式可知,混合液的浓度小于原溶液的,即所得溶液的浓度小于0.5c mol/L,D错误;故选A。]
3.(2023·靖江高级中学月考)V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至V mL,则稀释后SO物质的量浓度为 ( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
B [V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+mg,则SO的物质的量为 mol,取 mL该溶液稀释至V mL,则SO的物质的量为 mol,则其物质的量浓度为 mol÷(V×10-3)L= mol·L-1,故答案选B。]
1.下列溶液与20 mL 2 mol/L NaNO3溶液中NO物质的量浓度相等的是 ( )
A.40 mL 1 mol/L AgNO3溶液
B.10 mL 1 mol/L Mg(NO3)2溶液
C.5 mL 0.4 mol/L Al(NO3)3溶液
D.40 mL 0.5 mol/L Cu(NO3)2溶液
B [2 mol/L NaNO3溶液中NO物质的量浓度为2 mol/L,A.40 mL 1 mol/L AgNO3溶液中NO物质的量浓度为1 mol/L;B.10 mL 1 mol/L Mg(NO3)2溶液中NO物质的量浓度为1 mol/L×2=2 mol/L;C.5 mL 0.4 mol/L Ag(NO3)3溶液中NO物质的量浓度为0.4 mol/L×3=1.2 mol/L;D.40 mL 0.5 mol/L Cu(NO3)2溶液中NO物质的量浓度为0.5 mol/L×2=1 mol/L;综上所述,与20 mL 2 mol/L NaNO3溶液中NO物质的量浓度相等的是10 mL 1 mol/L Mg(NO3)2溶液,故B正确;故选B。]
2.(2023·济南质检)常温下,体积为2 L、物质的量浓度为0.5 mol/L的MgCl2溶液含有( )
A.0.5 mol Mg2+ B.0.5 mol Cl-
C.2.0 mol Mg2+ D.2.0 mol Cl-
D [MgCl2在水溶液中完全电离,生成Mg2+和Cl-。常温下,2 L 物质的量浓度为0.5 mol·L-1 MgCl2溶液中的MgCl2物质的量为2 L×0.5 mol·L-1=1.0 mol,故其含有1.0 mol Mg2+和2.0 mol Cl-;故本题答案为D。]
3.下列说法正确的是 ( )
A.84 g NaHCO3溶于1 L水配得1 mol/L NaHCO3溶液
B.2 mol HCl溶于1 L水配成2 mol/L盐酸溶液
C.22.4 L的HCl溶于水配成1 L溶液,浓度是1 mol/L
D.1 mol/L的CaCl2溶液1 L,取出100 mL,含0.2 mol Cl-
D [A.84 g NaHCO3溶于1 L水,所得溶液的体积不是1 L,配得NaHCO3溶液的浓度不是1 mol/L,故A错误;B.2 mol HCl溶于1 L水,所得溶液的体积不是1 L,配成盐酸溶液的浓度不是2 mol/L,故B错误;C.没有明确是否为标准状况,22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol,溶于水配成1 L溶液,浓度不一定是1 mol/L,故C错误;D.1 mol/L的CaCl2溶液1 L,取出100 mL,含Cl-的物质的量为1 mol/L×0.1 L×2=0.2 mol,故D正确;选D。]
4.某幼儿体检报告单的部分指标如表所示。下列说法错误的是 ( )
某医疗机构临床检验结果报告单
分析项目
检测结果
单位
参考范围
1
钙(Ca)
1.05↓
mmol/L
1.55~2.10
2
铁(Fe)
6.05↓
mmol/L
7.52~11.82
3
锌(Zn)
112.92
μ mol·L-1
66~120
A.报告单中“μmol·L-1”“mmol/L”都是物质的量浓度的单位
B.该幼儿钙元素含量偏低,需要补充钙元素,可以服用氢氧化钙溶液
C.该幼儿易患缺铁性贫血,可以通过食用猪肝、猪血等食物补充铁元素
D.根据参考值,钙含量至少需要62 mg/L
B [A.报告单中“μmol·L-1”“mmol/L”都是物质的量浓度的单位,A正确;B.该幼儿钙元素含量偏低,需要补充钙元素,但氢氧化钙溶液具有强烈的腐蚀性,不可以服用,可以适当服用无刺激性的氯化钙溶液,或粉末状CaCO3等,B错误;C.猪肝、猪血等食物富含铁元素,该幼儿易患缺铁性贫血,可以通过食用猪肝、猪血等食物补充铁元素,C正确;D.由于人体中Ca元素含量参考范围是1.55 mmol/L ~2.10 mmol/L,则钙含量至少需要1.55 ×10-3 mol/L×40×103 mg/mol=62 mg/L,D正确;故符合题意选项是B。]
5.填空。
(1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液,其物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)若从中取出50 mL溶液,其物质的量浓度为________mol·L-1;溶质的质量为________g。
(3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为________mol·L-1,SO的物质的量浓度为________mol·L-1。
解析:(1)n(Na2SO4)==0.1 mol,c(Na2SO4)==0.2 mol·L-1。
(2)从中取出50 mL溶液,浓度仍为0.2 mol·L-1,溶质的质量m=n·M=c·V·M=0.2 mol·L-1×0.05 L×142 g·mol-1=1.42 g。
(3)50 mL溶液用水稀释到100 mL,根据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),稀溶液中Na2SO4的物质的量浓度变为原来的,即0.1 mol·L-1,故所得溶液中Na+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,SO的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。
答案:(1)0.2 (2)0.2 1.42 (3)0.2 0.1
课时精练(六) 物质的量浓度
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础对点练]
题组一 物质的量浓度概念理解
1.下列溶液中的Cl-的物质的量与50 mL 1 mol·L-1 MgCl2溶液中的Cl-的物质的量相等的是( )
A.100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液
B.50 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液
C.50 mL 2 mol·L-1 KCl溶液
D.100 mL 2 mol·L-1 NaCl溶液
C [50 mL 1 mol·L-1 MgCl2溶液中的Cl-物质的量为1 mol/L×2×0.05 L=0.1 mol,A.100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中的Cl-物质的量为1 mol/L×3×0.1 L=0.3 mol,A不符合题意;B.50 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中的Cl-物质的量为0.5 mol/L×2×0.05 L=0.05 mol,B不符合题意;C.50 mL 2 mol·L-1 KCl溶液中的Cl-物质的量为2 mol/L×1×0.05 L=0.1 mol,C符合题意;D.100 mL 2 mol·L-1 NaCl溶液中的Cl-物质的量为2 mol/L×1×0.1 L=0.2 mol,D不符合题意;故选C。]
2.下列关于物质的量浓度说法正确的是 ( )
A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.9 mol
B.将Na2O和Na2O2各1 mol溶于水配成1 L溶液,所得溶液物质的量浓度不同
C.标况下22.4 L NH3溶于水配成1 L溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1
D.要配制100 mL 1 mol·L-1的硫酸铜溶液,需要胆矾1.6 g
C [溶液体积未知,不能计算物质的量,故A错误;将Na2O和Na2O2各1 mol溶于水配成1 L溶液,所得溶液中氢氧化钠的物质的量都是2 mol,所得溶液物质的量浓度都是2 mol·L-1,故B错误;标况下22.4 L NH3的物质的量为=1 mol,1 mol氨气溶于水配成1 L溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1,故C正确;100 mL 1 mol·L-1的硫酸铜溶液中含有硫酸铜的物质的量为1 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,0.1 mol胆矾的质量为250 g·mol-1×0.1 mol=25.0 g,故D错误。]
3.将8 g无水硫酸铜配成0.1 mol·L-1的水溶液。下列说法正确的是 ( )
A.溶于500 mL水中
B.溶于1 L水中
C.溶解后溶液的总体积为500 mL
D.溶解后溶液的总体积为1 L
C [硫酸铜的物质的量为=0.05 mol,硫酸铜溶液的体积为=0.5 L,即500 mL。]
4.下列关于物理量的名称、符号、单位以及转化关系对应正确的是( )
选项
A
B
C
D
物理量的名称
物质的量
摩尔质量
气体摩尔体积
物质的量浓度
物理量的符号
n
M
Vm
c
物理量的单位·L-1
mol
g
L
mol
转化关系
n=
M=
Vm=
c=
A [A.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,是国际单位制中七个基本物理量之一,符号是n,单位为mol,转化关系为n=,故A正确;B.摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位为g/mol,故B错误;C.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,单位为L/mol,故C错误;D.物质的量浓度是单位体积溶液中所含溶质的物质的量,转化关系为c=,故D错误;故选A。]
5.(2023·河北省部分学校联考)下列有关描述中正确的是( )
A.1 L 1 mol·L-1 BaCl2:溶液中含有的Cl-的浓度为1 mol·L-1
B.将1 mol·L-1 H2SO4溶液与1 mol·L-1 BaCl2溶液等体积混合(忽略溶液混合时的体积变化)后得到的HCl浓度为1 mol·L-1
C.将5.85 g NaCl固体溶于1 L水中,得到NaCl溶液的浓度为0.1 mol·L-1
D.10.6 g Na2CO3固体溶于水得到1 L溶液,得到的溶液中Na+的浓度为0.1 mol·L-1
B [A.1 L 1 mol·L-1 BaCl2溶液中含有的Cl-的浓度为2 mol·L-1,故A错误;B.将1 mol·L-1 H2SO4溶液与1 mol·L-1 BaCl2溶液等体积混合,设硫酸溶液的体积为V L,反应生成HCl的物质的量为1 mol/L×V L×2=2V mol,得到的HCl浓度为=1 mol·L-1,故B正确;C.将5.85 g NaCl固体溶于1 L水中,得到溶液的体积不是1 L,NaCl溶液的浓度不是0.1 mol·L-1,故C错误;D.10.6 g Na2CO3固体溶于水得到1 L溶液,得到的溶液中Na+的浓度为=0.2 mol·L-1,故D错误;选B。]
题组二 与物质的量浓度有关的计算
6.2 L Fe2(SO4)3溶液中含SO 96 g,则此溶液中Fe3+浓度约为( )
A.0.33 mol/L B.0.5 mol/L
C.1.33 mol/L D.0.13 mol/L
A [2 L硫酸铁溶液中含96 g硫酸根离子,由电荷守恒可知,溶液中铁离子的浓度为≈0.33 mol/L,故选A。]
7.已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(NO)为 ( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
B [KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,设c(NO)为x,由电荷守恒可知,0.2 mol·L-1×1+0.5 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1×1+x×1,解得x=0.8 mol·L-1。]
8.V L浓度为1 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是 ( )
A.通入标准状况下的HCl气体22.4V L
B.将溶液加热浓缩到0.5V L
C.加入10.0 mol·L-1的盐酸0.2V L,再稀释至1.5V L
D.加入V L 3 mol·L-1的盐酸混合均匀
C [A项,通入气体后,溶液的体积不再是V L,错误;B项,加热浓缩时盐酸会挥发,错误;C项,根据c(HCl)=,可得c(HCl)= mol·L-1=2 mol·L-1,正确;D项,混合溶液体积不能相加,错误。]
9.把3V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡;另一份加入含b mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁。则原混合溶液中钾离子的物质的量浓度为( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
D [据题意,原溶液被分成两等份,其中一份加入含a mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,根据Ba2+与SO的反应比例,可知这一份中SO的物质的量为a mol,则原溶液中SO的物质的量为2a mol;另一份加入含b mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁,则该份溶液中Mg2+的物质的量为 mol,原溶液中Mg2+的物质的量为b mol,根据溶液呈电中性,可知K+的物质的量为2(2a-b) mol,c(K+)= mol/L,答案选D。]
10.下表是某儿童在医院临床检验结果报告单的部分数据:
分析项目
检测结果
单位
参考范围
锌
115.92
μmol/L
20~66
铁
7.95
mmol/L
7.52~11.82
钙
0.68
mmol/L
1.55~2.10
血糖
5.0
mmol/L
3.61~6.11
根据上表的数据,回答下列问题。
(1)该儿童_________________元素含量偏低。(填元素符号)
(2)报告单中“mmol/L”是_________________(填“质量”“体积”或“浓度”)的单位。
(3)检测人的血液中葡萄糖(简称血糖,分子式:C6H12O6)的含量。葡萄糖的摩尔质量为_________________。如果以医学中惯用单位“mg/dL”来表示,该儿童的血糖值是_________________mg/dL(已知:1 L=10 dL)。
解析:(1)根据各种元素的含量及正常参考范围可知:该儿童的Ca元素含量偏低;
(2)报告中“mmol/L”是浓度的单位;
(3)血液中的葡萄糖简称血糖,葡萄糖分子式是C6H12O6,相对分子质量是180,所以其摩尔质量是180 g/mol;该儿童的血糖是5.0 mmol/L,如果以医学中惯用单位“mg/dL”来表示,该儿童的血糖值是=90 mg/dL。
答案:(1)Ca (2)浓度 (3)180 g·mol-1 90
[能力提升练]
11.标准状况时,将a L NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·mL-1,溶质质量分数为w,其中含有NH的物质的量是b mol,下列叙述不正确的是( )
A.溶质的质量分数w=×100%
B.溶质电离出的OH-物质的量浓度c(OH-)= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入等质量的水,所得溶液的溶质质量分数为0.5w
A [A.氨水中溶质为氨气,标准状况下,a L氨气的物质的量为,氨气的质量为 mol×17 g/mol= g,溶液质量为V mL×ρ g·mol-1=ρV g,溶质的质量分数=×100%=×100%,A错误;B.根据NH3·H2ONH+OH-可知,该氨水溶液中溶质电离出的OH-物质的量等于NH的物质的量b mol,故其浓度c(OH-)= mol·L-1,B正确;C.根据溶液呈电中性:n(OH-)=n(NH)+n(H+),根据c=可知:c(OH-)=c(NH)+c(H+),溶液体积为V mL,c(NH)== mol·L-1,故c(OH-)= mol·L-1+c(H+),C正确;D.溶液中溶质质量不变,水的密度比氨水的密度大,等质量混合后溶液质量等于原氨水溶液质量的2倍,则上述溶液中再加入等质量的水后,所得溶液溶质的质量分数等于0.5w,D正确。]
12.下图是某硫酸试剂瓶的标签,下列说法不正确的是( )
硫酸 化学纯(CP级)
(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·mL-1
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1
B.配制100 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸12.5 mL
C.取100 mL该硫酸与100 mL水混合,H2SO4溶质的质量分数大于原来的一半
D.取100 mL该硫酸与100 mL水混合,H2SO4的物质的量浓度变为原来的一半
D [A.根据c=可知,密度为1.84 g/mL、质量分数为98%的硫酸溶液的物质的量浓度c= mol/L=18.4 mol/L,故A正确;B.稀释前后溶质的物质的量不变,则需要浓硫酸的体积为=0.012 5 L,即12.5 mL,故B正确;C.100 mL该硫酸中含有硫酸的质量为100 mL×1.84 g/mL×98%=180.32 g,与100 mL水混合后溶液的总质量为100 mL×1.84 g/mL+100 mL×1.00 g/mL=284 g,H2SO4的溶质质量分数变为×100%>50%,故C正确;D.取100 mL该硫酸与100 mL水混合后溶液的体积不是200 mL,即溶液的体积不是原来的2倍,H2SO4的物质的量浓度不是原来的一半,故D错误;故选D。]
13.按要求计算并填空。
(1)200 mL某硫酸盐溶液中含SO 1.5NA个,含金属离子NA个,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为________mol/L。
(2)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含足量NaOH的溶液并加热,铵根离子完全反应生成a mol NH3(已知NH+OH-NH3↑+H2O);另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3+的浓度为________mol/L。
(3)A、B、C三种一元碱,它们的摩尔质量之比是3∶5∶7,如果把7 mol A、5 mol B和3 mol C混合均匀,取混合碱5.36 g恰好能中和0.15 mol的HCl。试求A的摩尔质量为________g/mol。
(4)将W g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在V mL水中,得到饱和溶液,测得该饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,则溶液的物质的量浓度为________,该温度下,CuSO4的溶解度为________。
(5)取8.58 g Na2CO3·xH2O溶于水配成溶液然后逐滴滴入质量分数为36.5%,密度为1.20 g/cm3的盐酸直至没有气体放出,用去盐酸5.0 mL。则生成标况下CO2气体的体积为________;x的值为_______。
解析:(1)200 mL某硫酸盐溶液中含SO 1.5NA个,含金属离子NA个,则SO、金属离子的物质的量分别是1.5 mol、1 mol,该盐的化学式可表示为R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量是0.5 mol,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为=2.5 mol/L;
(2)一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,说明硫酸根离子的物质的量为b mol;一份加入足量NaOH的溶液并加热,生成a mol NH3,则(NH4)2SO4的物质的量是 mol ;则Al2(SO4)3的物质的量是 mol,Al3+的物质的量是 mol,原混合溶液中Al3+的浓度为= mol/L;
(3)由酸与碱中和反应的实质可知n(H+)=n(OH-),据此计算5.36 g混合一元碱的总的物质的量,混合碱5.36 g恰好能中和0.15 mol的HCl,所以n(OH- )=0.15 mol,所以一元碱的总物质的量也为0.15 mol,设A、B、C三种碱的摩尔质量分别为3x、5x、 7x,故一元碱的平均摩尔质量即为:MT123T==,解得,x=8,故A的摩尔质量为:24 g/mol;(4)W g胆矾(CuSO4·5H2O)中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)== mol,溶液的体积== mL,溶液的物质的量浓度== mol/L;=,则溶解度为 g;
(5)根据公式:c=(1 000×ρ×w)/M;所用盐酸的物质的浓度c==12 mol·L-1;Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑;2HCl~CO2,盐酸消耗12×5×10-3=0.06 mol;V(CO2)=×22.4 L=0.672 L;Na2CO3·xH2O~2HCl,×2=12×5×10-3,解之得x=10。
答案:(1)2.5
(2)
(3)24
(4) mol/L g
(5)0.672 L 10
学生用书↓第24页
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