内容正文:
课时梯级训练(13) 物质的量浓度
1.(2025·浙江强基联盟联考)下列关于物质的量浓度的判断正确的是 ( )
A.1 L盐酸溶液中含有36.5 g HCl,则该溶液的物质的量浓度为36.5 g/L
B.1 L水溶解了0.5 mol NaCl,则该溶液的物质的量浓度为0.5 mol/L
C.1 000 mL蔗糖溶液里含有1 mol蔗糖分子,则蔗糖的物质的量浓度为0.001 mol/L
D.10 mL 1 mol/L的硫酸与100 mL 1 mol/L的硫酸的浓度相同
D 解析:c(HCl)==1 mol/L,A错误;由于溶解后溶液的体积未知,物质的量浓度无法计算,B错误;c(蔗糖)==1 mol/L,C错误;溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积无关,D正确。
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.(2025·山东实验中学期中)用NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是 ( )
A.将1 mol氯气溶于水,则溶液中粒子数n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)=2NA
B.32 g O2和O3的混合气体含有的原子数为2NA
C.1 mol Cl2与足量的铁发生反应,转移的电子总数为3NA
D.等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA
B 解析:氯气与水的反应是可逆反应,则氯水中有未反应的氯气,根据氯原子守恒,氯原子为2 mol,则n(HClO)+n(Cl-)+n(ClO-)<2NA,A错误;O2与O3均由氧原子构成,则32 g O2和O3的混合气体含有氧原子的物质的量为=2 mol,原子数目为2NA,B正确;1 mol Cl2与足量的铁发生反应,Cl化合价由0降低至-1,转移的电子总数为2NA,C错误;未给出溶液的浓度和体积,无法求算溶液中阴、阳离子的数目,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.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。
7.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。
8.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。
9.(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,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。
10.(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。
11.(2025·河北示范性高中期中)如图所示为实验室一瓶浓硝酸试剂的标签,现需要450 mL物质的量浓度为1 mol/L的稀硝酸,下列说法错误的是 ( )
A.该浓硝酸的物量的量浓度为15.1 mol/L
B.配制溶液需要量取该浓硝酸的体积为33.1 mL
C.定容时俯视刻度线,所得溶液的浓度偏小
D.准确定容后,振荡摇匀,液面下降,若再加入蒸馏水至刻度线,则溶液浓度会偏小
C 解析:该浓硝酸的物量的量浓度为c== mol/L≈15.1 mol/L,A正确;配制450 mL物质的量浓度为1 mol/L的稀硝酸,需要500 mL的容量瓶,则取该浓硝酸的体积为≈0.033 1 L=33.1 mL,B正确;定容时俯视刻度线,会导致溶液的体积偏小,所得溶液的浓度偏大,C错误;准确定容后,振荡摇匀,液面下降,若再加入蒸馏水至刻度线,会导致溶液的体积偏大,则溶液浓度会偏小,D正确。
12.现有两份溶液X和Y,若溶液X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Y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:溶液X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。溶液Y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。溶液X和溶液Y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。
13.(2025·江苏连云港期末)硫及其化合物部分转化关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.常温下,32 g 硫单质中含1.0 mol 硫原子
B.反应①每消耗3.4 g H2S,失去0.4 mol电子
C.0.1 mol/L Na2SO3溶液中,c(Na+)为0.1 mol/L
D.标准状况下,11.2 L SO2中原子总数约为0.5×6.02×1023
A 解析:SO2与H2S发生反应①生成S和H2O,化学方程式为SO2+2H2S===3S+2H2O,与NaOH发生反应②生成Na2SO3,化学方程式为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。根据n==1 mol,因此32 g S单质中含1.0 mol 硫原子,A正确;根据化学方程式SO2+2H2S===3S+2H2O可知,2 mol H2S反应时失去4 mol电子,3.4 g H2S的物质的量为0.1 mol,反应时失去0.2 mol电子,B错误;0.1 mol/L Na2SO3溶液中,c(Na+)为0.2 mol/L,C错误;标准状况下,11.2 L SO2的物质的量为0.5 mol,原子总数约为0.5×3×6.02×1023,D错误。
14.(2025·江苏无锡六校大联考期中)某同学进行实验时需要100 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液,但实验室只有Na2CO3·10H2O晶体和2.5 mol/L Na2CO3溶液。该同学利用所给试剂配制所需溶液。完成下列填空:
(1)无论采用何种试剂进行配制,实验必须用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外,至少还需要的两种玻璃仪器是________、________。
(2)若用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL所需溶液,需用电子天平称取晶体的质量为________g(保留两位小数);若用2.5 mol/L Na2CO3溶液配制100 mL所需溶液,需要用量筒量取________ mL溶液(保留一位小数)。
(3)如图所示是用Na2CO3·10H2O晶体配制溶液的部分过程,操作正确的是________(填标号)。
(4)在配制过程中,下列操作会使溶液浓度偏小的是________(填标号)。
A.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
B.转移时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
C.定容时加水超过刻度线
D.定容时俯视刻度线
答案:(1)100 mL容量瓶 胶头滴管
(2)2.86 4.0
(3)B
(4)BC
解析:(1)据配制溶液步骤可知,配制100 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液,需使用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外,至少还需要的两种玻璃仪器是100 mL容量瓶、胶头滴管。
(2)100 mL 0.10 mol/L Na2CO3溶液中Na2CO3的物质的量为0.10 mol/L×0.1 L=0.01 mol,需要Na2CO3·10H2O晶体的质量为m=n·M=0.01 mol×286 g/mol=2.86 g,若用2.5 mol/L Na2CO3溶液配制100 mL所需溶液,由稀释前后Na2CO3物质的量不变,得2.5 mol/L×V=0.01 mol,解得V=0.004 L=4.0 mL,需要用量筒量取4.0 mL溶液。
(3)用托盘天平称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,Na2CO3·10H2O晶体应放在左盘,A错误;在烧杯中溶解Na2CO3·10H2O晶体,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌加速溶解,B正确;转移溶液时要用玻璃棒引流,C错误;定容时,视线与凹液面最低处相切,仰视会导致溶液体积偏大,D错误。
(4)容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对实验结果无影响,A不符合题意;转移溶液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒,溶质的质量减小,会使溶液浓度偏小,B符合题意;定容时加水超过刻度线,溶液体积偏多,会使溶液浓度偏小,C符合题意;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,会使溶液浓度偏大,D不符合题意。
15.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;该物质含有钾元素,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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