内容正文:
重难点02 物质的量浓度计算
建议时间:15分钟
突破一 有关气体溶于水的浓度计算
1.100 mL水(密度为1 g/cm3)吸收标准状况下44.8 L的NH3,所得溶液的密度为a g/cm3,溶液的物质的量浓度为( )
A.20 mol/L B. mol/L C. mol/L D.20a mol/L
2.4℃时,100 mL水中溶解了33.6 L(STP)HCl气体,所得盐酸密度为1.18 g·mL﹣1。下列有关说法不正确的是( )
A.该盐酸的物质的量浓度为15 mol·L-1
B.该盐酸溶质的质量分数为35.4%
C.该温度下HCl的溶解度可能大于336(气体溶解度以体积比计算)
D.相同条件下,一定量水中溶解HCl气体越多,所得盐酸密度越大
3.标准状况下,V L NH3溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液密度为ρ g·mL-1,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.w= B.w= C.c= D.ρ=
4.(2024·辽宁沈阳二模)在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量是M g/mol)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为d g/cm3,则此A的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
突破二 有关溶液混合或稀释计算
5.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.03 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.0.04 mol·L-1
6.现有1L浓度为的盐酸,为使其浓度增大1倍,采取措施合理的是( )
A.将溶液加热浓缩到0.5L
B.通入22.4LHCl气体(标准状况下)
C.加入的盐酸0.3L,再稀释至2L
D.加入0.5L的盐酸,并充分混合均匀
7.将的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
8.将溶质的质量分数为a%的NaOH溶液蒸发掉m g水后,变成溶质质量分数为2a%的NaOH不饱和溶液V mL,所得溶液的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
9.①将质量分数为60%的稀硫酸与水等体积混合,混合后的质量分数为ω;②将物质的量浓度为6 mol·L-1的氨水与水等质量混合,混合后的物质的量浓度为c,则( )
A.ω<30%,c>3 mol·L-1 B.ω<30%,c<3 mol·L-1
C.ω>30%,c>3 mol·L-1 D.ω>30%,c<3 mol·L-1
突破三 溶液物质的量浓度综合计算
10.体积为VmL,密度为的ρg/cm3含有相对分子质量为M的某种物质的溶液,其中溶质为mg,其物质的量浓度为cmol/L,溶质的质量分数为w%,则下列表示正确的是( )
A. B. C.c= D.
11.(2025·江苏期末)如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是( )
硫酸化学纯(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84g/cm3
质量分数:98%
A.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L−1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%
C.配制250.0 mL 4.6 mol·L−1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.由该硫酸配制稀硫酸时,可将水加入该硫酸中,且并边加边搅拌
建议时间:15分钟
12.现有质量分数为20%,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为40%,此时该H2SO4的物质的量浓度为c2 mol·L-1,则和的数值关系是( )
A.c2=2c1 B.c2>2c1 C.c2<2c1 D.无法确定
13.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
14.在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量—体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位为g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量—体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法错误的是( )
A.该溶液的质量分数为16.7%
B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1
C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 g
D.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液
15.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
建议时间:15分钟
1.(2017·上海高考)6克冰醋酸(CH2COOH)完全溶于水配成500毫升溶液,用此醋酸溶液滴定20毫升某一未知浓度的氢氧化钠溶液,共消耗这种醋酸溶液30毫升。求:
(1)醋酸溶液的物质的量的浓度_________。
(2)未知氢氧化钠溶液的物质的量的浓度________________。
2.(2018·浙江4月选考)下称取4.00g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量_________________。
(2)固体混合物中氧化铜的质量_________________。
3.(2016·浙江10月选考)为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0 mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表:
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
盐酸体积(mL)
30.0
30.0
30.0
30.0
样品质量(g)
2.96
3.70
5.18
6.66
CO2体积(mL)
672
840
896
672
(1)样品中物质的量之比n(Na2CO3):n(NaHCO3)=_________。
(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=______________。
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重难点02 物质的量浓度计算
建议时间:15分钟
突破一 有关气体溶于水的浓度计算
1.100 mL水(密度为1 g/cm3)吸收标准状况下44.8 L的NH3,所得溶液的密度为a g/cm3,溶液的物质的量浓度为( )
A.20 mol/L B. mol/L C. mol/L D.20a mol/L
【答案】C
【解析】n(NH3)===2 mol,溶液的体积V===×10-3 L,则溶液的物质的量浓度c=== mol/L,故选C。
2.4℃时,100 mL水中溶解了33.6 L(STP)HCl气体,所得盐酸密度为1.18 g·mL﹣1。下列有关说法不正确的是( )
A.该盐酸的物质的量浓度为15 mol·L-1
B.该盐酸溶质的质量分数为35.4%
C.该温度下HCl的溶解度可能大于336(气体溶解度以体积比计算)
D.相同条件下,一定量水中溶解HCl气体越多,所得盐酸密度越大
【答案】A
【解析】标准状况下33.6 L HCl的物质的量为:=1.5 mol,m(HCl)=1.5 mol×36.5 g·mol-1=54.75 g;所得盐酸密度为1.18 g·mL-1,故所得盐酸的体积为=131 mL。A项,该盐酸的物质的量浓度为=11.45 mol·L-1,不正确;B项,该盐酸溶质的质量分数为×100%=35.4%,正确;C项,常温下HCl的溶解度是1∶500,气体溶解度随温度降低而增大,故该温度下HCl的溶解度可能大于336(气体溶解度以体积比计算),正确;D项,盐酸密度大于水,相同条件下,一定量水中溶解HCl气体越多,所得盐酸密度越大,正确,答案选A。
3.标准状况下,V L NH3溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液密度为ρ g·mL-1,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.w= B.w= C.c= D.ρ=
【答案】D
【解析】A项,根据c=得到w=,即w=,正确;B项,根据w===,正确;C项,c=== mol·L-1,正确;D项,根据A、C选项可得到ρ==或ρ=,错误。
4.(2024·辽宁沈阳二模)在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量是M g/mol)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为d g/cm3,则此A的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】标桩状况下,气体物质的量为,气体的质量为,水的质量为,溶液总质量为,溶液体积为,A的物质的量浓度为,故选A。
突破二 有关溶液混合或稀释计算
5.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.03 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.0.04 mol·L-1
【答案】C
【解析】根据溶液稀释时溶质的物质的量不变,c==0.05 mol·L-1,答案为C项。
6.现有1L浓度为的盐酸,为使其浓度增大1倍,采取措施合理的是( )
A.将溶液加热浓缩到0.5L
B.通入22.4LHCl气体(标准状况下)
C.加入的盐酸0.3L,再稀释至2L
D.加入0.5L的盐酸,并充分混合均匀
【答案】C
【解析】A项,加热浓缩盐酸时,导致盐酸挥发,溶质的物质的量偏小,A错误;B项,无法计算通入氯化氢后溶液的体积,B错误;C项,加入10mol/L的盐酸0.3L,再稀释至2L时,c==2moL/L,C正确;D项,浓稀盐酸混合后,溶液的体积不是直接加和,所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍,D错误;故选C。
7.将的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中NO3-的物质的量浓度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】原溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为:c(NO3-)=5mol/L×2=10mol/L,硝酸根离子不发生水解,所以稀释过程中硝酸根离子的物质的量不变,设稀释后溶液中硝酸根离子浓度为c,则:10mol/L×a×10-3L=b×10-3L×c,解得c=mol/L。故选B。
8.将溶质的质量分数为a%的NaOH溶液蒸发掉m g水后,变成溶质质量分数为2a%的NaOH不饱和溶液V mL,所得溶液的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】B
【解析】设蒸发后溶液的质量为x,则原溶液的质量为(x+m g),依据蒸发前后溶质的质量不变可得出:(x+m g)×a%=x·2a%,解得x=m g;所得溶液的物质的量浓度是= mol·L-1。
9.①将质量分数为60%的稀硫酸与水等体积混合,混合后的质量分数为ω;②将物质的量浓度为6 mol·L-1的氨水与水等质量混合,混合后的物质的量浓度为c,则( )
A.ω<30%,c>3 mol·L-1 B.ω<30%,c<3 mol·L-1
C.ω>30%,c>3 mol·L-1 D.ω>30%,c<3 mol·L-1
【答案】C
【解析】①将质量分数为60%的稀硫酸与水等体积混合,混合后的质量分数ω=×100%,ρ(H2SO4)>ρ(H2O),所以ω>30%;②氨水的浓度越大密度越小,将物质的量浓度为6 mol·L-1的氨水与水等质量混合,混合后的物质的量浓度c= mol·L-1,ρ(浓)<ρ(稀),所以c>3 mol·L-1,故选C。
突破三 溶液物质的量浓度综合计算
10.体积为VmL,密度为的ρg/cm3含有相对分子质量为M的某种物质的溶液,其中溶质为mg,其物质的量浓度为cmol/L,溶质的质量分数为w%,则下列表示正确的是( )
A. B. C.c= D.
【答案】A
【解析】A项,,A项正确;B项,,B项错误;C项,,C项错误;D项,,则,D项错误;故选A。
11.(2025·江苏期末)如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是( )
硫酸化学纯(CP)
(500mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84g/cm3
质量分数:98%
A.该硫酸试剂的物质的量浓度为18.4 mol·L−1
B.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%
C.配制250.0 mL 4.6 mol·L−1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.由该硫酸配制稀硫酸时,可将水加入该硫酸中,且并边加边搅拌
【答案】D
【解析】A项,根据公式,该硫酸试剂的物质的量浓度为,故A正确;B项,硫酸的密度大于水的,该硫酸与等体积的水混合后的溶液质量小于原硫酸溶液质量的2倍,所以混合后溶液的质量分数大于49%,故B正确;C项,设配制250mL 4.6mol•L−1的稀硫酸需取该硫酸的体积为x L,根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变可知0.25L×4.6mol/L=x×18.4mol/L,解得x=0.0625L=62.5 mL,故C正确;D项,浓硫酸稀释时放出大量的热,若将水慢慢加入到该硫酸中,放出的热量会使液体飞溅,造成实验安全隐患,应将浓硫酸慢慢加入水中,故D错误;故选D。
建议时间:15分钟
12.现有质量分数为20%,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4蒸发掉一定量的水,使之质量分数变为40%,此时该H2SO4的物质的量浓度为c2 mol·L-1,则和的数值关系是( )
A.c2=2c1 B.c2>2c1 C.c2<2c1 D.无法确定
【答案】B
【解析】溶液中溶质的质量分数由20%变为40%,则蒸发掉原溶液质量一半的水,设质量分数为20%的H2SO4的密度为,蒸发后密度为,根据物质的量浓度与溶液密度、质量分数的关系有:,,,得,H2SO4的浓度越大密度越大,,则得到c2>2c1,故B符合题意。故选B。
13.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项,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项,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项,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项,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。
14.在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量—体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位为g·m-3或g·L-1。现有一种20 ℃时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 g·cm-3,质量—体积浓度为200 g·L-1,则对此溶液的说法错误的是( )
A.该溶液的质量分数为16.7%
B.该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1
C.在20 ℃时,硫酸铜的溶解度为20 g
D.在20 ℃时把200 g CuSO4·5H2O溶解于1 L水中恰好得到饱和溶液
【答案】D
【解析】根据质量—体积浓度为200 g·L-1,即1 L溶液中含200 g溶质,1 L溶液的质量是1000 mL×1.2 g·cm-3=1200 g,该溶液的质量分数为×100%≈16.7%,A正确;1 L溶液中含200 g(即1.25 mol)溶质,该溶液的物质的量浓度为1.25 mol·L-1,B正确;S∶100 g=200 g∶(1000 mL×1.2 g·cm-3-200 g),S=20 g,C正确;CuSO4·5H2O溶于水后得到CuSO4溶液,其溶质为CuSO4,质量为200 g×=128 g,质量分数=×100%≈10.7%,此值小于16.7%,不是饱和溶液,D错误。
15.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。
建议时间:15分钟
1.(2017·上海高考)6克冰醋酸(CH2COOH)完全溶于水配成500毫升溶液,用此醋酸溶液滴定20毫升某一未知浓度的氢氧化钠溶液,共消耗这种醋酸溶液30毫升。求:
(1)醋酸溶液的物质的量的浓度_________。
(2)未知氢氧化钠溶液的物质的量的浓度________________。
【答案】 (1) 0.2mol / L (2)0.3mol / L
【解析】(1)6克冰醋酸的物质的量==0.1mol,完全溶于水配成500毫升溶液,溶液的物质的量浓度==0.2 mol/L;(2)用此醋酸溶液滴定20毫升某一未知浓度的氢氧化钠溶液,共消耗这种醋酸溶液30毫升,氢氧化钠的物质的量与醋酸的物质的量相等,氢氧化钠的物质的量=0.03L×0.2mol / L=0.006mol,氢氧化钠溶液的物质的量的浓度==0.3mol/L。
2.(2018·浙江4月选考)下称取4.00g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量_________________。
(2)固体混合物中氧化铜的质量_________________。
【答案】(1)0.100mol (2)2.40g
【解析】(1)过程发生的反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,Fe2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe+ Fe2(SO4)3=3 FeSO4, 加入铁粉充分反应后,溶液中溶质是硫酸亚铁,根据硫酸根守恒,得到硫酸亚铁的物质的量n=0.05L×2.00mol/L=0.100mol;
(2)根据(1)的结果,充分反应后,溶液中含铁元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.100mol,质量m=0.1000mol56g/mol=5.60g,等于加入的铁粉的质量,说明3.04g固体中含有氧化铜中的铜及剩余铁的质量,这些铁的质量恰好等于氧化铁中铁元素的质量,设氧化铜xmol,氧化铁ymol,则有:80x+160y=4.00,64x+112y=3.04,解得x=0.03,y=0.01,氧化铜的质量是0.03mol×80g/mol=2.40g。
3.(2016·浙江10月选考)为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0 mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表:
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
盐酸体积(mL)
30.0
30.0
30.0
30.0
样品质量(g)
2.96
3.70
5.18
6.66
CO2体积(mL)
672
840
896
672
(1)样品中物质的量之比n(Na2CO3):n(NaHCO3)=_________。
(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=______________。
【答案】(1)2∶1或2 (2)2.50 mol·L-1
【解析】(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3完全反应,设出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为xmol、ymol,则①106x+84y=2.96、②x+y=0.672÷22.4=0.03,联立①②解得:x=0.02、y=0.01,所以样品中物质的量之比n(Na2CO3):n(NaHCO3)=0.02mol:0.01mol=2:1;
(2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2zmol、zmol,则106×2z+84z=6.66,解得:z=0.0225,即6.66g样品中含有0.045mol碳酸钠、0.0225mol碳酸氢钠。将样品加入盐酸中,先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,0.045mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045mol,碳酸钠完全反应后发生再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,生成标准状况下0.672L二氧化碳消耗HCl的物质的量为:n(HCl)=n(CO2)=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,所以30mL盐酸中含有HCl的物质的量为:0.045mol+0.03mol=0.075mol,该盐酸的物质的量浓度为:c(HCl)=0.075mol÷0.03L=2.50mol/L。
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