内容正文:
重难点02 物质的量浓度计算
1.理解物质的量浓度的概念。
2.能运用物质的量浓度进行有关计算。
一、气体溶于水的计算
(1)如果给出溶液的体积,则:V(气体)c,如果给出的__________的气体则先通过pV=nRT转化为__________的体积再进行计算。
(2)若没有给出溶液体积,注意不能用水的体积作为________体积(除非题目说明忽略体积变化),此时思路为:V(气体)n(气体)m(气体)m(溶液)V(溶液)c。
提分速记
标准状况下气体溶质形成的溶液物质的量浓度的计算
c=
注意:溶液体积的单位是 L,根据密度计算溶液体积的单位一般是mL,要注意单位换算。
二、溶液稀释与混合的计算
溶液
稀释
溶质的质量在稀释前后保持不变,即________________________
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即________________________
溶液质量守恒,m稀=m浓+m水(体积一般不守恒,V稀≠V浓+V水)
溶液
混合
混合前后溶质的物质的量保持不变,即________________________ (稀溶液混合时,常认为V混=V1+V2,进行粗略计算)
溶液质量守恒,即ρ1V1+ρ2V2=ρ混V混
电荷守恒,如不同浓度的Na2SO4溶液混合后仍存在c(Na+) _____2c(SO)
提分速记
溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
三、质量分数与物质的量浓度的换算
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=×100%
两者关系
w=(M:摩尔质量;单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
提分速记
质量分数换算为物质的量浓度
cB== mol·L-1
注意:NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3分子作为溶质。
四、溶解度与物质的量浓度的换算
已知溶质B的摩尔质量为M g·mol-1,饱和溶液的密度为ρ g·mL-1,溶解度为S g·100 g-1,物质的量浓度为cB mol·L-1。
(1)溶解度S换算为物质的量浓度
cB==
(2)物质的量浓度换算为溶解度
S=×100=
提分速记
物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度的换算
题型01 有关气体溶于水的浓度计算
【典例】36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液的质量分数:w=
【变式】在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
题型02 有关溶液混合或稀释计算
【典例】(2025•浙江嘉兴期中)配制Ba(OH)2溶液时,将0.2 molBa(OH)2溶于水,所得溶液的体积为200mL,溶液的密度为1.2 g· cm-3,再将溶液稀释成500mL。下列说法错误的是( )
A.稀释前溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为1mol·L-1
B.稀释前溶液中Ba(OH)2的质量分数为14.25%
C.稀释后溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为0.4mol·L-1
D.稀释后溶液中OH-的物质的量浓度为0.2mol·L-1
【变式】某温度下,将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉m g水后恢复至原温度,恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液V mL,则下列说法中正确的是( )
A.该温度下KOH的溶解度为 g
B.原溶液的质量为2m g
C.可以求算原溶液的物质的量浓度
D.保持温度不变,向原溶液中加入2a g KOH可达饱和
题型03 溶液物质的量浓度综合计算
【典例】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【变式】相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度c mol∙L−1,密度为,则下列说法正确的是( )
A.相对分子质量M可表示为:
B.溶液密度可表示为:
C.溶液的质量分数可表示为
D.物质的量浓度c可表示为:
【巩固训练】
1.某溶液中仅含有Na+、Fe3+、SO42-、Cl-四种离子其物质的量浓度之比为c(Na+):c(Fe3+):c(Cl-)=3:4:5,若Na+浓度为0.3mol/L。则SO42-的浓度为( )
A.0.2mol/L B.0.3mol/L C.0.5mol/L D.0.8mol/L
2.在KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.1mol·L-1、c(Mg2+)=0.25mol·L-1、c(Cl-)=0.2mol·L-1 ,则c(NO3- )为( )
A.0.05mol·L-1 B.0.20mol·L-1 C.0.30mol·L-1 D.0.40mol·L-1
3.某硫酸的密度为1.84 g/cm3,硫酸的质量分数为98%,则该硫酸溶液的物质的量浓度为( )
A.4.9 mol/L B.9.2 mol/L C.9.8 mol/L D.18.4 mol/L
4.200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为( )
A.1mol/L B.3mol/L C.6mol/L D.7.2mol/L
5.用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
6.有硫酸镁溶液500 mL,它的密度是1.20 g/cm3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是24.0% B.溶液的物质的量浓度是2.4 mol/L
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40 D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
7.把300mL含有BaCl2、MgCl2、Mg(NO3)2的混合溶液分成3等份,分别逐滴加入Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液,直至不再产生沉淀,此时消耗amolNa2SO4、bmolAgNO3、cmolNaOH,则该混合溶液中的浓度为( )
A.mol/L B.10(2a-b+c)mol/L C.10(2a﹣b+2c)mol/L D.mol/L
8.(2024·江苏省苏州市高二期末)20g密度为pg•cm-3的硝酸钙液中含有1gCa2+离子,则该溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A.mol•l-1 B.mol•L-1 C.2.5pmol•L-1 D.1.25mol•L-1
9.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
10.向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是( )
A.V>10,2c2=c1 B.V<10,2c2>c1 C.V>10,2c2<c1 D.V>10,2c2>c1
【强化训练】
11.(2025·江苏苏州期中)下列关于物质的量浓度的表述正确的是( )
A.标准状况下,VL氨气溶于1L水配制氨水,该氨水的物质的量浓度
B.的溶液中含数约为
C.的盐酸VL在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为,浓度变为
D.98%的浓硫酸()与水等质量混合,所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半
12.(2024·山东烟台·期中)t℃时,A的溶解度是S g/100g水,其饱和溶液密度为d g·cm-3,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液的质量分数为w,摩尔质量为M g·mol-1,实验测得向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t℃,均为饱和溶液,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
13.现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
14.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其相对分子质量为M,25 ℃时,将a g该晶体溶于b g H2O中恰好可形成V mL饱和溶液。下列表达式正确的是( )
A.25 ℃时R的溶解度为 g
B.饱和溶液中溶质的质量分数为%
C.饱和溶液的物质的量浓度为c= mol·L-1
D.饱和溶液的密度为 g·mL-1
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重难点02 物质的量浓度计算
1.理解物质的量浓度的概念。
2.能运用物质的量浓度进行有关计算。
一、气体溶于水的计算
(1)如果给出溶液的体积,则:V(气体)c,如果给出的不是标准状况的气体则先通过pV=nRT转化为标准状况下的体积再进行计算。
(2)若没有给出溶液体积,注意不能用水的体积作为溶液体积(除非题目说明忽略体积变化),此时思路为:V(气体)n(气体)m(气体)m(溶液)V(溶液)c。
提分速记
标准状况下气体溶质形成的溶液物质的量浓度的计算
c=
注意:溶液体积的单位是 L,根据密度计算溶液体积的单位一般是mL,要注意单位换算。
二、溶液稀释与混合的计算
溶液
稀释
溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2
溶液质量守恒,m稀=m浓+m水(体积一般不守恒,V稀≠V浓+V水)
溶液
混合
混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混(稀溶液混合时,常认为V混=V1+V2,进行粗略计算)
溶液质量守恒,即ρ1V1+ρ2V2=ρ混V混
电荷守恒,如不同浓度的Na2SO4溶液混合后仍存在c(Na+)=2c(SO)
提分速记
溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后,质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
三、质量分数与物质的量浓度的换算
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=×100%
两者关系
w=(M:摩尔质量;单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
提分速记
质量分数换算为物质的量浓度
cB== mol·L-1
注意:NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3分子作为溶质。
四、溶解度与物质的量浓度的换算
已知溶质B的摩尔质量为M g·mol-1,饱和溶液的密度为ρ g·mL-1,溶解度为S g·100 g-1,物质的量浓度为cB mol·L-1。
(1)溶解度S换算为物质的量浓度
cB==
(2)物质的量浓度换算为溶解度
S=×100=
提分速记
物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度的换算
题型01 有关气体溶于水的浓度计算
【典例】36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.所得溶液中含有NA个HCl分子
C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D.所得溶液的质量分数:w=
【答案】D
【解析】1 L水溶解了溶质后体积不再是1 L,A项错误;HCl溶于水完全电离为H+和Cl-,不存在HCl分子,B项错误;36.5 g HCl气体所处的温度和压强未知,无法计算其体积,C项错误;根据c=变形可得w==,D项正确。
【变式】在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
【答案】B
【解析】根据题中给出的已知量及各选项的要求,利用待求量的最基本计算关系代入求解即可。A不正确,w应为×100%;根据公式c=进行计算知B正确;由溶液中的电荷守恒可知c(OH-)= mol·L-1+c(H+),C错误;因为氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D不正确。
题型02 有关溶液混合或稀释计算
【典例】(2025•浙江嘉兴期中)配制Ba(OH)2溶液时,将0.2 molBa(OH)2溶于水,所得溶液的体积为200mL,溶液的密度为1.2 g· cm-3,再将溶液稀释成500mL。下列说法错误的是( )
A.稀释前溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为1mol·L-1
B.稀释前溶液中Ba(OH)2的质量分数为14.25%
C.稀释后溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为0.4mol·L-1
D.稀释后溶液中OH-的物质的量浓度为0.2mol·L-1
【答案】D
【解析】A项,稀释前溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为,A正确;B项,稀前溶液中Ba(OH)2的质量分数为:,B正确;C项,稀释后溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为:,C正确;D项,根据Ba(OH)2中OH-的物质的量是Ba(OH)2的两倍,可知稀释后溶液中OH-的物质的量浓度为0.8mol·L-1,D错误;故选D。
【变式】某温度下,将溶质质量分数为a%的KOH溶液蒸发掉m g水后恢复至原温度,恰好得到质量分数为2a%的KOH饱和溶液V mL,则下列说法中正确的是( )
A.该温度下KOH的溶解度为 g
B.原溶液的质量为2m g
C.可以求算原溶液的物质的量浓度
D.保持温度不变,向原溶液中加入2a g KOH可达饱和
【答案】B
【解析】设该温度下KOH的溶解度为S g,则有×100%=2a%,解得S=,A错;蒸发过程中只减少溶剂水,由于质量分数加倍,故可求得原溶液的质量为2m g,B正确;由于原溶液的密度未知,故无法求原溶液的物质的量浓度,C错;欲加入溶质使原溶液饱和,所需溶质KOH的质量必与m有关。
题型03 溶液物质的量浓度综合计算
【典例】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【答案】C
【解析】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,溶液质量是ρV g,其中钠离子的质量分数是a%,则钠离子的质量是ρVa% g,物质的量是 mol,所以硫酸钠的物质的量是 mol,质量是 mol×142 g·mol-1= g,则:溶质的质量分数是=,A正确;溶液的物质的量浓度是= mol·L-1,B正确;溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶,C错误;硫酸根离子的质量分数是=,D正确。
【变式】相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度c mol∙L−1,密度为,则下列说法正确的是( )
A.相对分子质量M可表示为:
B.溶液密度可表示为:
C.溶液的质量分数可表示为
D.物质的量浓度c可表示为:
【答案】A
【解析】A项,,则,,,则相对分子质量M可表示为:,故A正确;B项,根据,则溶液密度可表示为:,故B错误;C项,溶液的质量分数可表示为,故C错误;D项,物质的量浓度c可表示为:,故D错误。故选A。
【巩固训练】
1.某溶液中仅含有Na+、Fe3+、SO42-、Cl-四种离子其物质的量浓度之比为c(Na+):c(Fe3+):c(Cl-)=3:4:5,若Na+浓度为0.3mol/L。则SO42-的浓度为( )
A.0.2mol/L B.0.3mol/L C.0.5mol/L D.0.8mol/L
【答案】C
【解析】根据电荷守恒可得关系式:c(Na+)+3c(Fe3+)=2c(SO42-)+c(Cl-)。由于c(Na+):c(Fe3+):c(Cl-)=3:4:5,假设公比为x,则c(Na+)=3xmol/L,c(Fe3+)=4xmol/L,c(Cl-)=5xmol/L,若Na+浓度为0.3mol/L,则x=0.1mol/L,c(Fe3+)=0.4mol/L,c(Cl-)=0.5mol/L,带入电荷守恒公式,0.3mol/L+3×0.4mol/L=2c(SO42-)+0.5mol/L,因此c(SO42-)=0.5mol/L,故选C。
2.在KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.1mol·L-1、c(Mg2+)=0.25mol·L-1、c(Cl-)=0.2mol·L-1 ,则c(NO3- )为( )
A.0.05mol·L-1 B.0.20mol·L-1 C.0.30mol·L-1 D.0.40mol·L-1
【答案】D
【解析】KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的混合溶液中大量存在的离子为K+、Cl-、Mg2+与NO3-,根据溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷数相等即,D项正确,故选D。
3.某硫酸的密度为1.84 g/cm3,硫酸的质量分数为98%,则该硫酸溶液的物质的量浓度为( )
A.4.9 mol/L B.9.2 mol/L C.9.8 mol/L D.18.4 mol/L
【答案】D
【解析】由c=得,c(H2SO4)==18.4 mol/L。
4.200mL密度为1.20g/mL、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为( )
A.1mol/L B.3mol/L C.6mol/L D.7.2mol/L
【答案】C
【解析】硝酸的浓度为:,故选C。
5.用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
【答案】B
【解析】设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a,则0.3 L×2×0.25 mol·L-1-0.1 L×0.3 mol·L-1=0.5 L×2a,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;故选B。
6.有硫酸镁溶液500 mL,它的密度是1.20 g/cm3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是24.0% B.溶液的物质的量浓度是2.4 mol/L
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40 D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
【答案】C
【解析】由Mg2+的质量分数知MgSO4的质量分数为×4.8%=24.0%,其浓度为c==2.4 mol/L,溶质与溶剂的物质的量之比为∶≈1∶21,SO的质量分数为×4.8%=19.2%。
7.把300mL含有BaCl2、MgCl2、Mg(NO3)2的混合溶液分成3等份,分别逐滴加入Na2SO4溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液,直至不再产生沉淀,此时消耗amolNa2SO4、bmolAgNO3、cmolNaOH,则该混合溶液中的浓度为( )
A.mol/L B.10(2a-b+c)mol/L C.10(2a﹣b+2c)mol/L D.mol/L
【答案】B
【解析】消耗amolNa2SO4,则原溶液中含有amolBa2+,即BaCl2有amol,消耗bmolAgNO3,则原溶液中含有bmolCl-,BaCl2中有Cl-2amol,因此MgCl2中有Cl-为(b-2a)mol,则MgCl2有mol,消耗NaOHcmol,则Mg2+有mol,则Mg(NO3)2有镁离子(-)mol,因此的物质的量为(c-b+2a)mol,则的浓度为(c-b+2a)mol÷0.1L=10(2a-b+c)mol/L,故答案选B。
8.(2024·江苏省苏州市高二期末)20g密度为pg•cm-3的硝酸钙液中含有1gCa2+离子,则该溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A.mol•l-1 B.mol•L-1 C.2.5pmol•L-1 D.1.25mol•L-1
【答案】C
【解析】1g Ca2+离子的物质的量为:n(Ca2+)mol,硝酸根离子的物质的量为:n(NO3-)=2n(Ca2+)mol×2mol,20g密度为pg•cm-3的硝酸钙液体积为:VmLL,则该溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为:c(NO3-)2.5pmol/L,故选C。
9.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】A
【解析】 mL溶液中Al3+的物质的量为= mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)== mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=× mol·L-1= mol·L-1,故D错。
10.向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是( )
A.V>10,2c2=c1 B.V<10,2c2>c1 C.V>10,2c2<c1 D.V>10,2c2>c1
【答案】C
【解析】因为水的密度小于稀H2SO4的密度,要使10 mL稀H2SO4中溶质的质量分数由2a%变为a%,则所加水的体积大于10 mL;由c=可知,当稀H2SO4中溶质的质量分数变为原来的时,其密度也变小,故其物质的量浓度小于原来的,故选C。
【强化训练】
11.(2025·江苏苏州期中)下列关于物质的量浓度的表述正确的是( )
A.标准状况下,VL氨气溶于1L水配制氨水,该氨水的物质的量浓度
B.的溶液中含数约为
C.的盐酸VL在敞口烧杯中加热蒸发至溶液体积为,浓度变为
D.98%的浓硫酸()与水等质量混合,所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半
【答案】D
【解析】A项,VL氨气与1L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1)L,A错误;B项,没有给出溶液体积,不能计算数目,B错误;C项,盐酸易挥发,加热蒸发至溶液体积为,盐酸浓度小于,C错误;D项,硫酸密度大于水,98%的浓硫酸()与水等质量混合,98%的浓硫酸体积小于等质量水的体积,混合后所得硫酸溶液物质的量浓度小于原浓硫酸浓度的一半,D正确;故选D。
12.(2024·山东烟台·期中)t℃时,A的溶解度是S g/100g水,其饱和溶液密度为d g·cm-3,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液的质量分数为w,摩尔质量为M g·mol-1,实验测得向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t℃,均为饱和溶液,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A项,由向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t℃,均为饱和溶液可知,将mg无水A加入ng水中形成的溶液一定为饱和溶液,则A的溶解度为,故A错误;B项,由向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t℃,均为饱和溶液可知,将mg无水A加入ng水中形成的溶液一定为饱和溶液,则溶液中A的物质的量为mol,溶液的体积为×10—3L,由溶液的浓度=mol/L可得c=,则d=,故B错误;C项,由t℃时,A的溶解度是S g/100g水可知,饱和溶液中A的质量为Sg,溶液的质量为(100+S)g,则溶液的质量分数为w=,故C错误;D项,由向一定量含A的溶液中加入m g无水A或蒸发掉n g水后恢复到t℃,均为饱和溶液可知,将mg无水A加入ng水中形成的溶液一定为饱和溶液,则溶液中A的物质的量为mol,溶液的体积为×10—3L,由溶液的浓度=mol/L可得c=,故D正确;故选D。
13.现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
【答案】C
【解析】现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,溶液质量是ρV g,其中钠离子的质量分数是a%,则钠离子的质量是ρVa% g,物质的量是 mol,所以硫酸钠的物质的量是 mol,质量是 mol×142 g·mol-1= g,则:溶质的质量分数是=,A正确;溶液的物质的量浓度是= mol·L-1,B正确;溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶,C错误;硫酸根离子的质量分数是=,D正确。
14.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其相对分子质量为M,25 ℃时,将a g该晶体溶于b g H2O中恰好可形成V mL饱和溶液。下列表达式正确的是( )
A.25 ℃时R的溶解度为 g
B.饱和溶液中溶质的质量分数为%
C.饱和溶液的物质的量浓度为c= mol·L-1
D.饱和溶液的密度为 g·mL-1
【答案】A
【解析】A项,R的质量为×a g,结晶水的质量为×a g,则100 g:S=:,解得S= g,正确;B项,根据w(溶质)=×100%,可知该饱和溶液的质量分数为×100%=%,错误;C项,n(R)=n(R·nH2O)= mol,该饱和溶液的物质的量浓度为= mol·L-1,错误;D项,溶液总质量为(a+b)g,根据ρ=可知,溶液的密度为= g·mL-1,错误。
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