第二单元 溶液组成的定量研究 第2课时(同步讲义)化学苏教版2019必修第一册
2025-10-30
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2份
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48页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二单元 溶液组成的定量研究 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量浓度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.82 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-14 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53042372.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题2 研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究
第2课时 化学反应的计算
教学目标
1.掌握以物质的量为中心,微粒个数、物质的质量、气体体积相关计算的思路和方法。
2.掌握物质的量在化学方程式中的应用。
3.学会化学计算的一般方法和步骤。
重点和难点
重点:学会分析溶液的组成。
难点:学会化学反应中的常见计算。
◆知识点一 定量分析溶液组成
1.确定未知溶液浓度的具体思路
为确定位置溶液的物质的量浓度,将已知物质的量浓度的溶液与________未知物质的量浓度的溶液反应,根据反应时消耗的________________________,通过计算确定未知浓度溶液的物质的量浓度。
2.实例分析
实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL该盐酸,当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度。
解题思路:
消耗的NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=24.50mL×10-3L·mL-1×0.1000 mol·L-1=2.45×10-3mol。
由NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,NaOH与HCl的化学计量数相等(均为1),根据n=可知,化学计量数之比等于________________
由此可得:n(HCl)=n(NaOH)= 2.45×10-3mol。
该盐酸的物质的量浓度为:c(HCl)==0.0980mol·L-1。
易错提醒
1.溶液具有均一性、稳定性,无论取多少体积的溶液,其物质的量浓度是不变的,但其中所含溶质的物质的量与________________有关
2.V表示________________,而不是溶剂的体积,更不等于溶剂和溶质的体积之和,单位为“L”
3.溶质用________________表示,而不是质量
4.溶液中的溶质B可以为化合物或某种离子
5.有些物质溶于水中,与水反应生成的新的物质,此溶液的溶质则为新的物质
即学即练
1.标准状况下,溶解在水中(水的密度近似为),所得溶液密度为,溶质质量分数为w,物质的量浓度为。下列关系不正确的是
A. B. C. D.
2.在1 L 1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中含有的物质的量浓度是
A.1 mol·L-1 B.20 mol·L-1 C.3 mol·L-1 D.2 mol·L-1
3.分别用等物质的量的BaCl2溶液恰好可使体积比为 3∶2∶1的硫酸镁、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]和硫酸铁三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3 C.4∶3∶4 D.3∶2∶1
◆知识点二 化学反应中的计量关系
1.物质的量与各物理量之间的关系
(1)物质的量与各物理量之间的关系:
(2)物质的量与各物理量之间的计算公式:
①已知物质的质量:n= ;
②已知标准状况时的气体体积:n = ;
③已知物质的粒子数:n= ;
④已知溶液中的物质的量浓度:n=c·V。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于________________________________________。
化学方程式
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
化学计量数之比
1∶2∶1∶2
扩大NA倍之后
NA∶2NA∶NA∶2NA
物质的量之比
1mol∶2mol∶1mol∶2mol
结论
化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比
易错提醒
1.化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,而非质量之比。
2.计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用________表示,气态物质还可以用________表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;只要做到“上下一致,左右相当”即可。
即学即练
1.下列溶液与100 mL 0.5 mol/L NaCl溶液中所含的Cl-物质的量浓度相同的是
A.100 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液 B.200 mL 0.25 mol/L AlCl3溶液
C.50 mL 1 mol/L NaCl溶液 D.25 mL 0.5 mol/L HCl溶液
2.下列溶液中,物质的量浓度最大的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
3.A、B、C、D四种物质均易溶于水,分别按下列条件配成溶液,其中物质的量浓度最大的是
A.10mL5mol•L-1的A溶液加水配制成100mL溶液
B.9.2gB物质(式量为46)溶于水配成100mL溶液
C.1.806×1023个C的分子溶于水配成100mL溶液
D.0.1moLD物质溶于100mL2.5mol•L-1的D溶液
一、物质的量浓度的相关计算
1.根据定义式计算物质的量浓度
2.物质的量浓度与质量分数的关系
(1)推导过程:设溶液体积为1 L,溶液密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为w,溶质的摩尔质量为M g·mol-1。
则c=== mol·L-1。
(2)结论:c= mol·L-1(ρ的单位为g·mL-1或g·cm-3)。
实践应用
1.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
2.下列关于物质的量浓度的判断正确的是
A.盐酸溶液中含有,则该溶液的物质的量浓度为
B.水溶解了,则该溶液的物质的量浓度为
C.蔗糖溶液里含有蔗糖分子,则蔗糖的物质的量浓度为
D.的溶液与的溶液的浓度相同
3.25℃时,将固体溶于水中恰好形成2L溶液,的物质的量浓度为
A. B. C. D.
二、化学反应中的计量关系
1.化学反应的计算的基本步骤
写——写出相关的化学方程式
标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系,并代入已知量和未知量
列——列出比例式
解——根据比例式求解
答——简明地写出答案
2.物质的量应用于化学计算的基本方法
(1)把已知物的物理量转化为物质的量;
(2)根据化学方程式或关系式,和已知物的物质的量求出未知物的物质的量;
(3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。
3.有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范:
各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
(2)符号规范:
①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。
如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范:
把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
实践应用
1.营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含有表中四种离子(忽略微量离子),该营养液中R离子及其物质的量浓度可能是
离子种类
R离子
浓度/
_______
0.03
0.03
0.01
A.H+、0.01 mol∙L-1 B.K+、0.02 mol∙L-1
C.Ba2+、0.01 mol∙L-1 D.、0.01 mol∙L-1
2.溶解在水中(水的密度为),所得溶液的密度为,质量分数为w,物质的量浓度为表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.所得溶液的物质的量浓度:
B.将该溶液加热蒸发浓缩至原来一半体积,则溶质的物质的量浓度变为原来的两倍
C.所占体积为
D.所得溶液的溶质质量分数:
3.物质的量是高中化学计算的核心,下列有关说法不正确的是
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数和原子数均相等
B.等质量的和原子数之比为
C.同温同压下,和的密度之比为
D.溶液中,的物质的量浓度为
考点一 物质的量浓度与溶液稀释的计算
【例1】溶液中含,将该溶液稀释到,稀释后溶液中的物质的量浓度是
A. B. C. D.
解题要点
1. 稀释规则:稀释前后溶质的质量和物质的量均不变)
2.溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);m(稀)=m(浓)+m(水)
3.溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
【变式1-1】下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是
A.同浓度的三种物质的溶液:、、溶液体积之比为3:2:1,则个浓度之比为3:2:3
B.将的NaCl溶液和的溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,
C.将的盐酸加水稀释至1L,再取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度为
D.配制的溶液时,用托盘天平称取胆矾8.0g
【变式1-2】标准状况下,将a LNH3完全溶于0.1L水中得到V mL氨水,溶液密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则下列叙述中错误的是
① ② ③ ④
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.全部
考点二 物质的量浓度与溶液混合的计算
【例2】两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1mol/L,密度为ρ1g/mL;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2mol/L,密度为ρ2 g/mL,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3 g/mL,则混合后硫酸的物质的量浓度为
A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L
解题要点
1.混合规则:混合前后溶质的质量不变
2.溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混),式中,m1+m2=m3 (质量有加和性)
即:w(混合)=
3.溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
【变式2-1】把溶液和1.0mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后,铁粉有剩余。此时溶液中Fe2+的物质的量浓度是
A.0.5mol/L B.1.5mol/L
C.2mol/L D.2.5mol/L
【变式2-2】酒精溶液的特点是浓度越大,密度越小,如果将3c%的酒精溶液和c%的酒精溶液等体积混合得到的酒精溶液质量分数为a%,等质量混合得到的酒精溶液质量分数为b%,两者的关系是
A. B. C. D.
考点三 物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度的换算
【例3】下列说法正确的是
A.同浓度的、、溶液体积比为,则浓度之比为
B.将25g胆矾溶于水配成1L溶液,该溶液的物质的量浓度为0.1mol/L
C.欲将VL0.5mol/L的盐酸浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
D.将1mol/L的NaCl溶液和0.1mol/L的溶液等体积混合后,若忽略溶液体积变化,
解题要点
物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系
相关公式
①cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w为溶质的质量分数
②
③
推导方法
设溶液体积为1 L,则cB===mol·L-1
【变式3-1】下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为18.4
B.配制2504.6的稀硫酸需取该硫酸62.5
C.该硫酸与等体积的水混合,所得溶液的质量分数大于49%
D.取100g该硫酸与100水混合,所得溶液的物质的量浓度大于9.2
【变式3-2】某同学将0.1mol/L的K2SO4溶液V 1 L与0 . 2 mo l / L的Al2(SO4)3溶液V 2 L混合,再加入V 3 L蒸馏水,假定溶液总体积V总=V1+V 2 +V 3.并测得混合液中三种离子物质的量浓度分别为:K+:0 .1 mo l /L ,Al3+:0 .1 mo l /L,SO42-:0 . 2 mo l / L ,则下列判断正确的是
A.一定是2L K2SO4溶液和1L Al2(SO4)3溶液混合,再加1L蒸馏水
B.混合液中K+浓度与Al3+浓度数值之和大于SO浓度数值
C.三种液体体积比为V1:V2:V3=2:1:1
D.混合液中K2SO4物质的量等于Al2(SO4)3物质的量的一半
基础达标
1.下列有关溶液及其配制的叙述正确的是
A.配制250mL1.0mol/LH2SO4溶液,可用量筒量取溶液
B.配制的NaOH溶液的操作:称取10.0g固体NaOH于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,立即转移至500mL容量瓶中定容
C.配制溶液的操作:将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
D.配制浓度为的KMnO4溶液的操作:称取KMnO4固体7.9g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
2.欲配制980mL 1.00mol/L NaOH溶液,部分实验操作如图所示,下列说法错误的是
A.需要称量的NaOH固体的质量为39.2g
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
D.定容后,盖紧瓶塞,颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线,无须再次加水
3.下列溶液中物质的量浓度为1mol/L的是
A.将58.5g NaCl溶解在1L水中
B.将标准状况下22.4L酒精溶于水配成1L溶液
C.将1L 10mol/L的Na2CO3溶液加入9L水中
D.将40g NaOH溶解在少量水中,恢复至室温,再加蒸馏水直到溶液体积为1L
4.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B.同浓度的三种物质的溶液:、、,溶液体积之比为3:2:1,则浓度之比为:1:1:3
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
5.某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、K+、的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则Zn2+的物质的量浓度是
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.3 mol·L-1 D.0.9 mol·L-1
6.化学试剂商店出售的硫酸主要标识如图所示,下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为98%
B.配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸10.0ml
C.该硫酸直接倒入盛有水的容量瓶中,再加水定容
D.100ml1.84mol/L稀硫酸中H+的物质的量为0.184mol
7.向溶液中加入溶液,有关数据见下表:
实验编号
1
2
3
4
5
溶液体积
0
30
60
100
120
沉淀质量
0
0.699
x
2.097
2.097
下列有关说法不正确的是
A.混合前,溶液的物质的量浓度为
B.混合前,溶液的物质的量浓度为
C.3号实验中沉淀的质量x为
D.完全沉淀溶液消耗溶液的体积为
8.实验室需配制溶液(已知),下列说法正确的是
A.应用托盘天平称取晶体
B.定容时仰视会造成所配制溶液的物质的量浓度偏大
C.取准确配制好的溶液加水稀释至,所得溶液中
D.可通过加热促进晶体的溶解,并趁热转移至容量瓶中定容
9.掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础。以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题:
(1)仪器③和⑥的名称分别为 、 。
(2)现需0.20mol·L-1溶液450mL。
①根据计算,用托盘天平称取的质量为 。
②转移液体时,玻璃棒的作用为 。
③定容:将蒸馏水注入仪器③中,当液面离仪器③颈部的刻度线1~2cm时,改用 (填仪器名称)滴加蒸馏水至 ;若定容时俯视仪器③刻度线,则会导致所配溶液浓度 (填“偏高”或“偏低”)。
(3)取出上述配制好的溶液20mL,则取出的20mL溶液中 mol·L-1,将取出的溶液加水稀释至100mL,则稀释后 mol·L-1。
10.某品牌海藻加碘盐的产品说明如图。
净含量:400g/袋
配料:精制盐、藻类浓缩汁(水、海带)、碘酸钾( KIO3 )
氯化钠含量(以NaCl计):≥ 98.5 g/100 g
碘酸钾含量(以I计):18~38 mg /kg
回答下列问题:
(1) KIO3的电离方程式为 ;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过 mol(保留两位有效数字)
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,现用KIO3固体配制。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量 gKIO3固体。
阶段Ⅱ.将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入 (填仪器名称)中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
下列有关阶段Ⅱ的操作,错误的有 (填标号)。
②若定容时俯视刻度线,所配溶液浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,应进行的操作是 。
③取5mL配制完成的KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)= mol∙L-1。
11.实验室要配制溶液和硫酸溶液,现用晶体和质量分数为、密度为的浓硫酸配制上述溶液实验室提供的仪器如图回答下列问题:
(1)所给仪器中配制溶液时肯定不需要的是 (填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)
(2)在配制溶液时:
①根据计算用托盘天平称取的质量为 g。
②若称取的质量时,使用了生锈的砝码,则所得溶液浓度 (填“偏高“偏低”或“无影响”)。
③若定容时俯视读数,则所得溶液浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)在配制硫酸溶液时:
①所需质量分数为、密度为的浓硫酸的体积为 (计算结果保留一位小数)。
②如果实验室有量筒,应选用 量筒为宜。
③配制时正确的操作顺序是 (填字母)。
A.用水洗涤烧杯、玻璃棒次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓硫酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的硫酸溶液沿玻璃棒注入的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线处
④若稀释浓硫酸后,未冷却至室温直接转移,则所得溶液浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
综合应用
12.下列有关说法中正确的是
A.等物质的量浓度的和溶液,当溶液的体积比为时,两种溶液中的物质的量浓度之比为
B.将溶液和溶液混合后定容至,所得溶液中
C.某和的混合溶液中,若,,则
D.欲将物质的量浓度均为的和的混合溶液中的完全沉淀需加入溶液
13.在NaCl、MgCl2、MgSO4和K2SO4的混合溶液中,已知,,,,则的值为
A.0.05mol/L B.0.2mol/L C.0.15mol/L D.0.25mol/L
14.下列叙述中正确的是
A.往18.4mol/L浓硫酸加入等质量的水所得混合溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L
B.用密度为、溶质质量分数为的浓盐酸配制的稀盐酸,需用量筒量取浓盐酸的体积为
C.将的溶液和的溶液等体积混合后,
D.将标准状况下的溶于水中,得到氨水的密度为,则该氨水的物质的量浓度为
15.下列关于溶液的叙述中正确的是
A.配制上述溶液,需称取胆矾固体
B.从该溶液中取出后,剩余溶液的浓度为
C.水中溶解固体,即可配得上述溶液
D.上述溶液密度为,则其质量分数为
16.把含有和的混合溶液分成5等份,取一份加入含硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀,则该混合溶液中钾离子浓度为
A. B.
C. D.
17.配制1L 2mol/L NaOH溶液,需要10mol/L NaOH溶液的体积为
A.200L B.200mL C.40mL D.80mL
18.在配制一定物质的量浓度溶液过程中,下列有关操作或计算正确的
A.配制一定物质的量浓度溶液时,必须使用的仪器有:烧杯、玻璃棒、天平、容量瓶
B.配制一定浓度溶液时,待固体全部溶解时,立即转移到容量瓶中
C.配制0.2的950溶液时,需准确称量胆矾50.0g
D.摇匀操作后,发现凹液面低于刻度线,再补加蒸馏水至刻度线
19.下列说法正确的是
A.1L水中溶解了,所得溶液中的物质的量浓度为
B.将溶液加水稀释至500mL,则稀释后溶液中为
C.将4.48LHCl溶于水配成500mL溶液,所得溶液中HCl的物质的量浓度为
D.溶液与溶液混合后,所得150mL溶液中为(忽略溶液体积变化)
20.实验室中需要配制0.2mol/L的CuSO4溶液300mL,请回答下面问题。
(1)用电子天平称取CuSO4∙5H2O晶体的质量是 g。
(2)完成上述实验,除需要如图所示的仪器外,还需要的玻璃仪器是 。
(3)在使用CuSO4∙5H2O配制溶液时,需要使用两次玻璃棒,作用分别是 。
(4)下列实验操作会使配制的溶液浓度偏低的是___________。
A.容量瓶内有水,未经过干燥处理 B.定容时,仰视刻度线
C.转移溶液后的烧杯和玻璃棒未洗涤 D.定容后液面超过刻度线,吸出一部分水
(5)若用0.2mol/L CuSO4溶液配制250mL0.1mol/L CuSO4溶液,需要量取 mL0.2mol/L CuSO4。
(6)铜屑放入稀硫酸中不发生反应,向体系通入O2,铜屑可以逐渐溶解生成CuSO4,该反应的离子方程式为 。
(7)某养殖场消毒液由CuSO4、Na2SO4、NaCl混合而成,已知部分离子浓度如表:
离子符号
Na+
Cl-
1.3
0.4
0.9
该消毒液c(Cu2+)= 。
拓展培优
21.两种硫酸溶液等质量混合时溶质质量分数为a,等体积混合时质量分数为b;两种酒精溶液等质量混合时溶质质量分数也为a,等体积混合时质量分数为c;则a、b、c由大到小的顺序为
A.c a b B.c b a C.b a c D.b c a
22.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,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:
23.下列关于物质的量的说法正确的是
A.的溶液中,的物质的量为
B.溶于水所得溶液的物质的量浓度为
C.配制的溶液,需要胆矾
D.同温同压下,相同体积的和的原子数之比为
24.下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。据此下列说法正确的是
硫酸 化学纯CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的质量分数小于49%
C.配制240 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.该硫酸与等质量的水混合后所得溶液的浓度大于9.2 mol·L-1
25.时,饱和溶液的密度为,物质的量浓度为,则下列说法错误的是
A.温度低于时,饱和溶液的浓度小于
B.时,饱和溶液中的质量分数为
C.时,的溶解度为
D.时,将溶解在水中,所得溶液的浓度小于
26.300mL 溶液中含有b g ,取50mL该溶液加水稀释到1000mL,则稀释后溶液中的物质的量浓度为
A. B. C. D.
27.三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.生成22.4LNO,电子转移数为NA
B.消耗9gH2O,形成H—F键数目为1.8NA
C.1mol/L的HNO3溶液含离子数为NA
D.反应中若有1molNF3被氧化,则理论上需要分子数为2NA的氧化剂
28.某同学将3三种固体溶于水配得溶液,部分离子的物质的量浓度如图1所示。取混合溶液加水稀释,测得随溶液体积的变化如图2所示。下列说法错误的是
A.
B.离子是
C.溶液中物质的量浓度为
D.固体溶解时,与的物质的量之比为
29.用四种物质配制某无土栽培用的营养液,测得该营养液中各离子的浓度如表所示。若向该营养液中逐滴滴加的溶液,其中有两种离子的浓度变化如图所示(忽略溶液混合前后的体积变化)。下列说法错误的是
离子
离子浓度(mol·L-1)
K+
1.1
Cl-
0.7
x
y
A.图中曲线代表的浓度变化
B.图中
C.图中曲线代表的浓度变化
D.若该营养液中,则
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专题2 研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究
第2课时 化学反应的计算
教学目标
1.掌握以物质的量为中心,微粒个数、物质的质量、气体体积相关计算的思路和方法。
2.掌握物质的量在化学方程式中的应用。
3.学会化学计算的一般方法和步骤。
重点和难点
重点:学会分析溶液的组成。
难点:学会化学反应中的常见计算。
◆知识点一 定量分析溶液组成
1.确定未知溶液浓度的具体思路
为确定位置溶液的物质的量浓度,将已知物质的量浓度的溶液与一定体积未知物质的量浓度的溶液反应,根据反应时消耗的已知物质的量浓度溶液的体积,通过计算确定未知浓度溶液的物质的量浓度。
2.实例分析
实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度,用0.100mol·L-1NaOH溶液中和25.00mL该盐酸,当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度。
解题思路:
消耗的NaOH溶液的物质的量n(NaOH)=24.50mL×10-3L·mL-1×0.1000 mol·L-1=2.45×10-3mol。
由NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,NaOH与HCl的化学计量数相等(均为1),根据n=可知,化学计量数之比等于物质的量之比
由此可得:n(HCl)=n(NaOH)= 2.45×10-3mol。
该盐酸的物质的量浓度为:c(HCl)==0.0980mol·L-1。
易错提醒
1.溶液具有均一性、稳定性,无论取多少体积的溶液,其物质的量浓度是不变的,但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关
2.V表示溶液的体积,而不是溶剂的体积,更不等于溶剂和溶质的体积之和,单位为“L”
3.溶质用物质的量表示,而不是质量
4.溶液中的溶质B可以为化合物或某种离子
5.有些物质溶于水中,与水反应生成的新的物质,此溶液的溶质则为新的物质
即学即练
1.标准状况下,溶解在水中(水的密度近似为),所得溶液密度为,溶质质量分数为w,物质的量浓度为。下列关系不正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据可得,,则,A正确;根据,B正确,C错误;根据A项分析可得,,D正确。
2.在1 L 1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中含有的物质的量浓度是
A.1 mol·L-1 B.20 mol·L-1 C.3 mol·L-1 D.2 mol·L-1
【答案】C
【详解】1L 1mol/L Al2(SO4)3的物质的量n=c·V=1mol/L×1L=1mol,其含有3mol ,则的物质的量浓度c===3mol/L,故答案选C。
3.分别用等物质的量的BaCl2溶液恰好可使体积比为 3∶2∶1的硫酸镁、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]和硫酸铁三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3 C.4∶3∶4 D.3∶2∶1
【答案】C
【详解】Ba2++=BaSO4↓,相同的Ba2+恰好可使体积比为 3∶2∶1的三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三溶液中硫酸根离子的物质的量相等,根据∼MgSO4∼KAl(SO4)2∼Fe2(SO4)3,可知硫酸镁、硫酸铝钾和硫酸铁的物质的量比为1::,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是,答案选C。
◆知识点二 化学反应中的计量关系
1.物质的量与各物理量之间的关系
(1)物质的量与各物理量之间的关系:
(2)物质的量与各物理量之间的计算公式:
①已知物质的质量:n= ;
②已知标准状况时的气体体积:n = ;
③已知物质的粒子数:n= ;
④已知溶液中的物质的量浓度:n=c·V。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
化学反应中参加反应的的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。
化学方程式
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)
化学计量数之比
1∶2∶1∶2
扩大NA倍之后
NA∶2NA∶NA∶2NA
物质的量之比
1mol∶2mol∶1mol∶2mol
结论
化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比
易错提醒
1.化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,而非质量之比。
2.计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;只要做到“上下一致,左右相当”即可。
即学即练
1.下列溶液与100 mL 0.5 mol/L NaCl溶液中所含的Cl-物质的量浓度相同的是
A.100 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液 B.200 mL 0.25 mol/L AlCl3溶液
C.50 mL 1 mol/L NaCl溶液 D.25 mL 0.5 mol/L HCl溶液
【答案】D
【详解】A.100 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液Cl-物质的量浓度:c(Cl-)=0.5 mol/L×2=1.0 mol/L ,A不符合题意;
B.200 mL 0.25 mol/L AlCl3溶液中Cl-物质的量浓度:c(Cl-)=0.25 mol/L×3=0.75 mol/L,B不符合题意;
C.50 mL1.0 mol/L NaCl溶液中Cl-物质的量浓度:c(Cl-)=1.0 mol/L×1=1.0 mol/L,C不符合题意;
D.25 mL 0.5 mol/L HCl溶液中Cl-物质的量浓度:c(Cl-)=0.5 mol/L×1=0.5 mol/L,D符合题意;
答案为D。
2.下列溶液中,物质的量浓度最大的是
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】A
【详解】NaCl溶液中,溶液中,NaClO和溶液中不存在。故选A.
3.A、B、C、D四种物质均易溶于水,分别按下列条件配成溶液,其中物质的量浓度最大的是
A.10mL5mol•L-1的A溶液加水配制成100mL溶液
B.9.2gB物质(式量为46)溶于水配成100mL溶液
C.1.806×1023个C的分子溶于水配成100mL溶液
D.0.1moLD物质溶于100mL2.5mol•L-1的D溶液
【答案】D
【详解】A.稀释前后溶质的物质的量不变,10 mL×5mol•L-1="100" mL×c,解得c=0.5mol•L-1;
B.9.2 g B物质(式量为46)的物质的量为9.2g÷46g/mol=0.2mol,溶于水配成100 mL溶液的物质的量浓度c=0.2mol÷0.1L=2mol•L-1;
C.1.806×1023个C的分子的物质的量n==0.3mol,溶于水配成100 mL溶液的物质的量浓度c=0.3mol÷0.1L=3mol•L-1;
D.若体积近似不变,100 mL 2.5 mol•L-1的D溶液中溶质的物质的量n="2.5" mol•L-1×0.1L=0.25mol,则0.1 moL D物质溶于100 mL 2.5 mol•L-1的D溶液中溶质的物质的量浓度c=0.35mol÷0.1L=3.5 mol•L-1;所以物质的量浓度最大的是D;
答案选D。
一、物质的量浓度的相关计算
1.根据定义式计算物质的量浓度
2.物质的量浓度与质量分数的关系
(1)推导过程:设溶液体积为1 L,溶液密度为ρ g·mL-1,溶质的质量分数为w,溶质的摩尔质量为M g·mol-1。
则c=== mol·L-1。
(2)结论:c= mol·L-1(ρ的单位为g·mL-1或g·cm-3)。
实践应用
1.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
【答案】C
【详解】A.标况下用1L水吸收22.4L氯化氢所得盐酸溶液的体积未知,无法计算所得盐酸的浓度,A错误;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则56g氧化钙溶于水中配成1L溶液,所得溶液中氢氧根离子浓度为=2mol/L,B错误;
C.VL硫酸铝溶液中含铝离子的质量为mg,由电荷守恒可知,溶液中硫酸根离子的浓度为= mol/L,C正确;
D.硝酸钠溶液的浓度越大,密度越大,则将100mL 0.5mol/L硝酸钠溶液蒸发50g水所得的溶液的体积不是50mL,溶液的体积无法确定,不能计算浓缩所得溶液的浓度,D错误;
故选C。
2.下列关于物质的量浓度的判断正确的是
A.盐酸溶液中含有,则该溶液的物质的量浓度为
B.水溶解了,则该溶液的物质的量浓度为
C.蔗糖溶液里含有蔗糖分子,则蔗糖的物质的量浓度为
D.的溶液与的溶液的浓度相同
【答案】D
【详解】A.,A错误;
B.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.,C错误;
D.溶液的物质的量浓度是一个相对量,与所取溶液的体积无关,D正确;
故选:D。
3.25℃时,将固体溶于水中恰好形成2L溶液,的物质的量浓度为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】固体溶于水中恰好形成2L溶液,的物质的量浓度为,故选B。
二、化学反应中的计量关系
1.化学反应的计算的基本步骤
写——写出相关的化学方程式
标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系,并代入已知量和未知量
列——列出比例式
解——根据比例式求解
答——简明地写出答案
2.物质的量应用于化学计算的基本方法
(1)把已知物的物理量转化为物质的量;
(2)根据化学方程式或关系式,和已知物的物质的量求出未知物的物质的量;
(3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。
3.有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范:
各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
(2)符号规范:
①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。
如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范:
把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
实践应用
1.营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含有表中四种离子(忽略微量离子),该营养液中R离子及其物质的量浓度可能是
离子种类
R离子
浓度/
_______
0.03
0.03
0.01
A.H+、0.01 mol∙L-1 B.K+、0.02 mol∙L-1
C.Ba2+、0.01 mol∙L-1 D.、0.01 mol∙L-1
【答案】B
【详解】A.氢离子可以与其他三种离子共存,阳离子所带正电荷的总浓度为:0.01 mol∙L-1+0.03 mol∙L-1=0.04mol∙L-1,阴离子所带负电荷的总浓度为:0.01 mol∙L-1×2+0.03 mol∙L-1=0.05 mol∙L-1,正、负电荷的总浓度不相等,A错误;
B.钾离子可以与其他三种离子共存,阳离子所带正电荷的总浓度为:0.02 mol∙L-1+0.03 mol∙L-1=0.05mol∙L-1,阴离子所带负电荷的总浓度为:0.01 mol∙L-1×2+0.03 mol∙L-1=0.05 mol∙L-1,正、负电荷的总浓度相等,B正确;
C.钡离子与硫酸根离子会生成硫酸钡沉淀,不能共存,C错误;
D.磷酸根离子可以与其他三种离子共存,阳离子所带正电荷的总浓度为:0.03 mol∙L-1,阴离子所带负电荷的总浓度为:0.01 mol∙L-1×3+0.01 mol∙L-1×2+0.03 mol∙L-1=0.08 mol∙L-1,正、负电荷的总浓度不相等,D错误;
故选B。
2.溶解在水中(水的密度为),所得溶液的密度为,质量分数为w,物质的量浓度为表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.所得溶液的物质的量浓度:
B.将该溶液加热蒸发浓缩至原来一半体积,则溶质的物质的量浓度变为原来的两倍
C.所占体积为
D.所得溶液的溶质质量分数:
【答案】D
【详解】A.所得溶液的物质的量浓度:,A错误;
B.将该溶液加热蒸发浓缩至原来一半体积,因NH3易挥发,会一起蒸发损失,故浓度不是为原来两倍,B错误;
C.没确定温度和压强,不能确定17g气体占有体积,C错误;
D.设溶液体积为1L,所得溶液的溶质质量分数:,D正确;
故选D。
3.物质的量是高中化学计算的核心,下列有关说法不正确的是
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数和原子数均相等
B.等质量的和原子数之比为
C.同温同压下,和的密度之比为
D.溶液中,的物质的量浓度为
【答案】A
【详解】A.同温同压下,相同体积的气体所含气体分子物质的量相同,其分子数相同,但是分子中的原子数不一定相同,如He等为单原子分子,氢气等为双原子分子,二氧化碳等为三原子分子,则原子数不一定相等,故A错误;
B.等质量的CO和N2,假设质量都是mg,物质的量都是,都是双原子分子,所以原子数之比为1:1,故B正确;
C.同温同压下,密度比等于摩尔质量之比,H2和CO2的密度之比为2:44=1:22,故C正确;
D.氯化镁的电离方程式为MgCl2=Mg2++2Cl-,溶液中,的物质的量浓度为0.6mol/L,故D正确;
故答案选A。
考点一 物质的量浓度与溶液稀释的计算
【例1】溶液中含,将该溶液稀释到,稀释后溶液中的物质的量浓度是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】VL溶液中溶液中,将该溶液稀释到溶质的物质的量不变,则n()=,c()=,故B正确;
故选:B。
解题要点
1. 稀释规则:稀释前后溶质的质量和物质的量均不变)
2.溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);m(稀)=m(浓)+m(水)
3.溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
【变式1-1】下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是
A.同浓度的三种物质的溶液:、、溶液体积之比为3:2:1,则个浓度之比为3:2:3
B.将的NaCl溶液和的溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,
C.将的盐酸加水稀释至1L,再取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度为
D.配制的溶液时,用托盘天平称取胆矾8.0g
【答案】C
【详解】A.假设三种溶液的浓度均为1mol/L,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中浓度分别=1mol/L×1=1mol/L、1mol/L×1=1mol/L和1mol/L×3=3mol/L,即浓度之比为1∶1∶3,故A错误;
B.1mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1mol/L×1=1mol/L,0.5mol•L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5mol/L×2=1mol/L,故两者混合后,不考虑体积的变化,c(Cl-)=1mol•L-1,故B错误;
C.溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后盐酸物质的量浓度==0.5mol/L,溶液具有均一性、稳定性,所以稀释后溶液中盐酸浓度都是相同的,与溶液体积大小无关,5mL溶液物质的量浓度为0.5mol/L,故C正确;
D.配制的溶液时,用托盘天平称取胆矾12.5g,故D错误;
故选C。
【变式1-2】标准状况下,将a LNH3完全溶于0.1L水中得到V mL氨水,溶液密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则下列叙述中错误的是
① ② ③ ④
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.全部
【答案】B
【详解】①溶质的质量分数,①错误;
②溶质的物质的量浓度,②正确;
③溶质的物质的量浓度,③错误;
④根据100g+=ρVg,可知,④错误;
故选B。
考点二 物质的量浓度与溶液混合的计算
【例2】两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1mol/L,密度为ρ1g/mL;另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2mol/L,密度为ρ2 g/mL,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3 g/mL,则混合后硫酸的物质的量浓度为
A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L
【答案】A
【详解】设溶液的体积为VL,两种硫酸溶液混合后,混合溶液的质量为(1000Vρ1+1000Vρ2)g、溶液中硫酸的物质的量为(c1V+ c2V)mol,则混合后硫酸的物质的量浓度为mol/L= mol/L,故选A。
解题要点
1.混合规则:混合前后溶质的质量不变
2.溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混),式中,m1+m2=m3 (质量有加和性)
即:w(混合)=
3.溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
【变式2-1】把溶液和1.0mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后,铁粉有剩余。此时溶液中Fe2+的物质的量浓度是
A.0.5mol/L B.1.5mol/L
C.2mol/L D.2.5mol/L
【答案】C
【详解】把1mol/LCuSO4和1mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合,稀释前后溶质的物质的量不变,则混合后溶液中c(CuSO4)=0.5×1mol/L=0.5mol/L,c[Fe2(SO4)3]=0.5×1mol/L=0.5mol/L,混合后溶液中硫酸根来源于硫酸铜与硫酸铁电离,故c()=c(CuSO4)+3c[Fe2(SO4)3]=0.5mol/L+3×0.5mol/L=2mol/L,向溶液中加入铁粉,经过足够长的时间,铁粉有剩余,则硫酸铜、硫酸铁都完全反应,此时溶液中溶质为FeSO4,故,故答案选C。
【变式2-2】酒精溶液的特点是浓度越大,密度越小,如果将3c%的酒精溶液和c%的酒精溶液等体积混合得到的酒精溶液质量分数为a%,等质量混合得到的酒精溶液质量分数为b%,两者的关系是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】等体积混合时,设酒精溶液体积为VmL,3c%的酒精溶液密度为Dg/mL,c%的酒精溶液密度为dg/mL,则D<d,则a%==c%+2c%×<2c%;等质量混合时,设不同浓度的酒精溶液的质量均为mg,则b%==2c%,故a<b,
故选:B。
考点三 物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度的换算
【例3】下列说法正确的是
A.同浓度的、、溶液体积比为,则浓度之比为
B.将25g胆矾溶于水配成1L溶液,该溶液的物质的量浓度为0.1mol/L
C.欲将VL0.5mol/L的盐酸浓度增大1倍,可将溶液加热浓缩到原体积的一半
D.将1mol/L的NaCl溶液和0.1mol/L的溶液等体积混合后,若忽略溶液体积变化,
【答案】B
【详解】A.同浓度的、、溶液体积比为,浓度之比为1:1:3,故A错误;
B.25g胆矾的物质的量为0.1mol,溶于水配成1L溶液,该溶液的物质的量浓度为0.1mol/L,故B正确;
C.VL0.5mol/L的盐酸,将溶液加热浓缩到原体积的一半,,由于HCl易挥发,所以溶液的浓度小于1mol/L,故C错误;
D.将1mol/L的NaCl溶液和0.1mol/L的溶液等体积混合后,若忽略溶液体积变化,,故D错误;
选B。
解题要点
物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系
相关公式
①cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w为溶质的质量分数
②
③
推导方法
设溶液体积为1 L,则cB===mol·L-1
【变式3-1】下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为18.4
B.配制2504.6的稀硫酸需取该硫酸62.5
C.该硫酸与等体积的水混合,所得溶液的质量分数大于49%
D.取100g该硫酸与100水混合,所得溶液的物质的量浓度大于9.2
【答案】D
【详解】A.该硫酸的物质的量浓度,A正确;
B.根据稀释前后硫酸物质的量不变,配制2504.6的稀硫酸需取该硫酸,B正确;
C.水的密度小于硫酸,等体积的水质量小于硫酸的质量,所以该硫酸与等体积的水混合所得溶液的质量分数大于49%,C正确;
D.100mL水质量为100g,等质量的水与98%的硫酸混合后所得硫酸溶液的溶质质量分数为49%,此时溶质的物质的量浓度为,硫酸溶液的浓度越大,其密度越大,故,物质的量浓度小于9.2mol/L,D错误;
答案选D。
【变式3-2】某同学将0.1mol/L的K2SO4溶液V 1 L与0 . 2 mo l / L的Al2(SO4)3溶液V 2 L混合,再加入V 3 L蒸馏水,假定溶液总体积V总=V1+V 2 +V 3.并测得混合液中三种离子物质的量浓度分别为:K+:0 .1 mo l /L ,Al3+:0 .1 mo l /L,SO42-:0 . 2 mo l / L ,则下列判断正确的是
A.一定是2L K2SO4溶液和1L Al2(SO4)3溶液混合,再加1L蒸馏水
B.混合液中K+浓度与Al3+浓度数值之和大于SO浓度数值
C.三种液体体积比为V1:V2:V3=2:1:1
D.混合液中K2SO4物质的量等于Al2(SO4)3物质的量的一半
【答案】C
【详解】c(K+)= ①
(Al3+)= mol·L-1②
(SO)= mol·L-1③
将①/②可求出V1:V2=2:1;设V1=2L,则V2=1L,带入③可得V总=4L,故V3=1L.即三种液体体积比为V1:V2:V3=2:1:1。
A.三种液体体积比为V1:V2:V3=2:1:1,故混合溶液可以是2L K2SO4溶液和1L Al2(SO4)3溶液混合,再加1L蒸馏水,但不一定,故A错误;
B.由于混合液中三种离子物质的量浓度分别为:K+:0.1mol·L-1,Al3+:0.1mol·L-1,SO:0.2mol·L-1,根据电荷守恒可知,K+浓度与Al3+浓度数值之和等于SO浓度数值,故B错误;
C.三种液体体积比为V1:V2:V3=2:1:1,故C正确;
D.混合液中K2SO4物质的量与Al2(SO4)3的物质的量之比为:(0.1mol·L-1×2L):(0.2mol·L-1×1L)=1:1,故两者的物质的量相等,故D错误;
故选C。
基础达标
1.下列有关溶液及其配制的叙述正确的是
A.配制250mL1.0mol/LH2SO4溶液,可用量筒量取溶液
B.配制的NaOH溶液的操作:称取10.0g固体NaOH于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,立即转移至500mL容量瓶中定容
C.配制溶液的操作:将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水中
D.配制浓度为的KMnO4溶液的操作:称取KMnO4固体7.9g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线
【答案】A
【详解】A.根据稀释定律可知,配制溶液,需要用量筒量取溶液的体积为:=13.6mL,A正确;
B.配制的溶液的实验过程:称取10.0g固体于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解,需冷却至室温后才能转移至500mL容量瓶中,然后经洗涤和定容,B错误;
C.溶于100mL蒸馏水中溶液的体积不再为100mL,故配制溶液的操作应该为: 0.1L×1.0mol/L×250g/mol=25.0g,将溶于一定量的蒸馏水中再经冷却、转移、洗涤、定容等操作配成100mL溶液,C错误;
D.容量瓶不能作为溶解、稀释和长时间贮存溶液的仪器,D错误;
故选A。
2.欲配制980mL 1.00mol/L NaOH溶液,部分实验操作如图所示,下列说法错误的是
A.需要称量的NaOH固体的质量为39.2g
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
D.定容后,盖紧瓶塞,颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线,无须再次加水
【答案】A
【详解】A.配制980mL1.00mol•L﹣1的NaOH溶液,应选取1000mL容量瓶,所需NaOH固体的物质的量=1L×1.00mol•L﹣1=1mol,氢氧化钠的质量为m=nM=1mol×40g•mol﹣1=40g,需要称量的NaOH固体的质量为40.0g,A错误;
B.配制一定物质的量浓度的溶液,配制步骤为:计算、溶解、转移、洗涤,最后是定容,B正确;
C.定容时仰视刻度线,使溶液体积偏大,浓度偏低,C正确;
D.定容后,盖紧瓶塞,颠倒摇匀后,发现液面低于刻度线,无须再次加水,若加水,浓度偏低,D正确;
故选A。
3.下列溶液中物质的量浓度为1mol/L的是
A.将58.5g NaCl溶解在1L水中
B.将标准状况下22.4L酒精溶于水配成1L溶液
C.将1L 10mol/L的Na2CO3溶液加入9L水中
D.将40g NaOH溶解在少量水中,恢复至室温,再加蒸馏水直到溶液体积为1L
【答案】D
【详解】A.58.5g NaCl的物质的量为1mol,溶解在1L水中后,溶液的体积不是1L,所以溶质的物质的量浓度不是1mol/L,A不符合题意;
B.标准状况下,酒精呈液态,22.4L酒精的物质的量不是1mol,溶于水配成1L溶液后,溶质的物质的量浓度不是1mol/L,B不符合题意;
C.将1L 10mol/L的Na2CO3溶液加入9L水中,溶质Na2CO3的物质的量为10mol,但溶液混合后,体积会发生改变,混合溶液的体积不是10L,所以溶质的物质的量浓度不是1mol/L,C不符合题意;
D.40g NaOH的物质的量为1mol,将其溶解在少量水中,恢复至室温,再加蒸馏水直到溶液体积为1L,则溶质的物质的量浓度为=1mol/L,D符合题意;
故选D。
4.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B.同浓度的三种物质的溶液:、、,溶液体积之比为3:2:1,则浓度之比为:1:1:3
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
【答案】B
【详解】A.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.溶液具有均一性,浓度与体积无关,则同浓度的三种物质的溶液:、、中浓度之比为1:1:(1×3)=1:1:3, B正确;
C.40gNaOH即1mol,溶于1L水中,则溶液的体积不是1L,物质的量浓度不等于1mol/L,C错误;
D.溶液的体积未知,无法算出物质的量, D错误;
答案选B。
5.某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、K+、的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则Zn2+的物质的量浓度是
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.3 mol·L-1 D.0.9 mol·L-1
【答案】C
【详解】已知、K+、的物质的量浓度分别为0.2mol·L-1、0.4mol·L-1、0.4mol·L-1由电荷守恒可得:,故0.3mol·L-1,答案为C。
6.化学试剂商店出售的硫酸主要标识如图所示,下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为98%
B.配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸10.0ml
C.该硫酸直接倒入盛有水的容量瓶中,再加水定容
D.100ml1.84mol/L稀硫酸中H+的物质的量为0.184mol
【答案】B
【详解】A.由c=可知,硫酸的物质的量浓度为mol/L=18.4mol/L,故A错误;
B.由稀释定律可知,配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸溶液的体积为×103mL/L=10.0ml,故B正确;
C.容量瓶是精量器,不能用于溶解或稀释,故C错误;
D.由分子式可知,100ml1.84mol/L稀硫酸中氢离子的物质的量为1.84mol/L ×0.1L×2=0.368mol,故D错误;
故选B。
7.向溶液中加入溶液,有关数据见下表:
实验编号
1
2
3
4
5
溶液体积
0
30
60
100
120
沉淀质量
0
0.699
x
2.097
2.097
下列有关说法不正确的是
A.混合前,溶液的物质的量浓度为
B.混合前,溶液的物质的量浓度为
C.3号实验中沉淀的质量x为
D.完全沉淀溶液消耗溶液的体积为
【答案】D
【详解】A.2号实验中,混合前,溶液的物质的量浓度为故A正确;
B.生成沉淀最多为,,混合前,溶液的物质的量浓度为,故B正确;
C.3号实验中,溶液体积为实验2中溶液体积的2倍,则相应的x为实验2中的2倍,则,故C正确;
D.完全沉淀溶液消耗溶液的体积为,故D错误;
本题选D。
8.实验室需配制溶液(已知),下列说法正确的是
A.应用托盘天平称取晶体
B.定容时仰视会造成所配制溶液的物质的量浓度偏大
C.取准确配制好的溶液加水稀释至,所得溶液中
D.可通过加热促进晶体的溶解,并趁热转移至容量瓶中定容
【答案】C
【详解】A.由分析可知,应用托盘天平称取Na2CO3∙10H2O晶体的质量为71.5g,A错误;
B.定容时仰视会造成所配制溶液的体积偏大,物质的量浓度偏小,B错误;
C.原溶液中,c(Na+)=0.5mol/L×2=1.0mol/L,取准确配制好的10mL溶液加水稀释至100mL,所得溶液中c(Na+)==0.1 mol∙L-1,C正确;
D.可通过加热加快Na2CO3∙10H2O晶体的溶解,但需冷却至室温后才能转移至容量瓶中定容,否则会导致所配溶液体积偏小,浓度偏大,D错误;
故选C;
9.掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础。以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题:
(1)仪器③和⑥的名称分别为 、 。
(2)现需0.20mol·L-1溶液450mL。
①根据计算,用托盘天平称取的质量为 。
②转移液体时,玻璃棒的作用为 。
③定容:将蒸馏水注入仪器③中,当液面离仪器③颈部的刻度线1~2cm时,改用 (填仪器名称)滴加蒸馏水至 ;若定容时俯视仪器③刻度线,则会导致所配溶液浓度 (填“偏高”或“偏低”)。
(3)取出上述配制好的溶液20mL,则取出的20mL溶液中 mol·L-1,将取出的溶液加水稀释至100mL,则稀释后 mol·L-1。
【答案】(1) 容量瓶 坩埚
(2) 9.5g 引流 胶头滴管 溶液的凹液面与刻度线相切 偏高
(3) 0.20 0.08
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器③和⑥的名称分别为容量瓶和坩埚,故答案为:容量瓶;坩埚;
(2)①实验室没有450mL容量瓶,所以配制450mL0.20mol/L的氯化镁溶液时,应选用500mL容量瓶,则称量氯化镁固体的质量为0.20mol/L×0.5L×95g/mol=9.5g,故答案为:9.5g;
②转移液体时,需要用玻璃棒引流,防止溶液溢出导致实验误差,故答案为:引流;
③将蒸馏水注入仪器③中,当液面离仪器③颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线水平相切;若定容时俯视仪器③刻度线,则蒸馏水加入较少,导致所配溶液浓度偏高,故答案为:胶头滴管;溶液的凹液面与刻度线相切;偏高;
(3)溶液具有均一性,则取出的20mL氯化镁溶液的浓度为0.20mol/L,则溶液中镁离子浓度为0.20mol/L,由稀释定律可知,将取出的溶液加水稀释至100mL时,溶液中氯离子浓度为=0.08mol/L,故答案为:0.20;0.08。
10.某品牌海藻加碘盐的产品说明如图。
净含量:400g/袋
配料:精制盐、藻类浓缩汁(水、海带)、碘酸钾( KIO3 )
氯化钠含量(以NaCl计):≥ 98.5 g/100 g
碘酸钾含量(以I计):18~38 mg /kg
回答下列问题:
(1) KIO3的电离方程式为 ;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过 mol(保留两位有效数字)
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,现用KIO3固体配制。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量 gKIO3固体。
阶段Ⅱ.将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入 (填仪器名称)中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
下列有关阶段Ⅱ的操作,错误的有 (填标号)。
②若定容时俯视刻度线,所配溶液浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,应进行的操作是 。
③取5mL配制完成的KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)= mol∙L-1。
【答案】(1) KIO3=K++ 1.2×10-4
(2) 53.5 500mL容量瓶 CD 偏大 重新配制 1.5
【详解】(1)KIO3为强电解质,溶于水后发生完全电离,生成K+和,电离方程式为KIO3=K++;每袋海藻加碘盐中KIO3的物质的量不超过≈1.2×10-4mol。
(2)实验室需要460mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液,则应配制500mL0.5 mol∙L-1KIO3溶液。
①配制过程可分为两个阶段:
阶段I.用托盘天平称量:0.500L×0.5 mol∙L-1×214g/mol=53.5gKIO3固体。
阶段Ⅱ.依据分析,将称量的KIO3固体加适量蒸馏水溶解,然后将所得溶液转入500mL容量瓶中,再经洗涤、定容、摇匀后即可得到0.5mol∙L-1KIO3溶液。
有关阶段Ⅱ的操作,A为用玻璃棒搅拌溶解溶质,正确;B为转移溶液,正确;C为定容,但胶头滴管插入容量瓶内,错误;D为摇匀,不能使用单手操作,另一只手应托住瓶底,错误,故错误的有CD。
②若定容时俯视刻度线,则所配溶液的体积偏小,浓度将偏大;若定容、摇匀后发现忘记洗涤烧杯,无法进行补救,所以应进行的操作是:重新配制。
③取5mL配制完成的0.5mol∙L-1KIO3溶液与10mL1.0 mol∙L-1K2SO4溶液混合(忽略溶液体积变化),所得混合液中c(K+)==1.5mol∙L-1。
11.实验室要配制溶液和硫酸溶液,现用晶体和质量分数为、密度为的浓硫酸配制上述溶液实验室提供的仪器如图回答下列问题:
(1)所给仪器中配制溶液时肯定不需要的是 (填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)
(2)在配制溶液时:
①根据计算用托盘天平称取的质量为 g。
②若称取的质量时,使用了生锈的砝码,则所得溶液浓度 (填“偏高“偏低”或“无影响”)。
③若定容时俯视读数,则所得溶液浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)在配制硫酸溶液时:
①所需质量分数为、密度为的浓硫酸的体积为 (计算结果保留一位小数)。
②如果实验室有量筒,应选用 量筒为宜。
③配制时正确的操作顺序是 (填字母)。
A.用水洗涤烧杯、玻璃棒次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需浓硫酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的硫酸溶液沿玻璃棒注入的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线处
④若稀释浓硫酸后,未冷却至室温直接转移,则所得溶液浓度 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) AC 胶头滴管,容量瓶
(2) 12.5 偏高 偏高
(3) 2.7 10 BCAFED 偏高
【详解】(1)配制一定物质的量浓度的溶液步骤,计算、称量(量取)、溶解(稀释)、冷却、移液、洗涤、定容,摇匀,装瓶贴签,根据步骤,所给仪器中配制溶液时肯定不需要的是烧瓶、分液漏斗,选AC;配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)①用托盘天平称取CuSO4•5H2O的质量为m=cVM=0.1mol·L-1×0.5L×250g/mol=12.5g;
②若称取CuSO4•5H2O的质量时,使用了生锈的砝码,称取CuSO4•5H2O的质量偏大,则所得溶液浓度偏高;
③若定容时俯视读数,溶液体积偏小,则所得溶液浓度偏高;
(3)①需质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的体积为;
②根据大而近的原则,如果实验室有10mL、15mL、50mL量筒,应选用10mL量筒为宜;
③操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签等操作,B.用量筒准确量取所需浓硫酸的体积,慢慢沿杯壁注入盛有少量水(约)的烧杯中,用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀;C.将已冷却的硫酸溶液沿玻璃棒注入的容量瓶中;A.用水洗涤烧杯、玻璃棒次,洗涤液均注入容量瓶,振荡;继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线处;E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切;D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀;即正确的操作顺序是BCAFED;
④若稀释浓硫酸后,未冷却至室温直接转移,溶液体积偏小,则所得溶液浓度偏高。
综合应用
12.下列有关说法中正确的是
A.等物质的量浓度的和溶液,当溶液的体积比为时,两种溶液中的物质的量浓度之比为
B.将溶液和溶液混合后定容至,所得溶液中
C.某和的混合溶液中,若,,则
D.欲将物质的量浓度均为的和的混合溶液中的完全沉淀需加入溶液
【答案】D
【详解】A.浓度与体积没有关系,两种溶液中的物质的量浓度之比为,A错误;
B.,B错误;
C.根据电荷守恒,C错误;
D.氢氧化钠先与硫酸反应,后与硫酸铁反应,生成Na2SO4,2n()=n(Na+),即2×0.4mol/L×0.1L=2mol/L×0.04L,正好符合,D正确;
答案选D。
13.在NaCl、MgCl2、MgSO4和K2SO4的混合溶液中,已知,,,,则的值为
A.0.05mol/L B.0.2mol/L C.0.15mol/L D.0.25mol/L
【答案】C
【详解】在NaCl、MgCl2、MgSO4和K2SO4的混合溶液中,存在的离子主要有、、、、,则该溶液中存在电荷守恒,,因为,,,,则;
故选C。
14.下列叙述中正确的是
A.往18.4mol/L浓硫酸加入等质量的水所得混合溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L
B.用密度为、溶质质量分数为的浓盐酸配制的稀盐酸,需用量筒量取浓盐酸的体积为
C.将的溶液和的溶液等体积混合后,
D.将标准状况下的溶于水中,得到氨水的密度为,则该氨水的物质的量浓度为
【答案】A
【详解】A.等质量的水和硫酸,水的体积大于浓硫酸的体积,故所得混合溶液的物质的量浓度小于9.2mol/L,A正确;
B.密度为、溶质质量分数为的浓盐酸的浓度为:,配制的稀盐酸需要选用100mL容量瓶,需用量筒量取浓盐酸的体积为:,B错误;
C.将的溶液和的溶液等体积混合后溶液的体积不是原来的2倍,无法计算氯离子浓度,C错误;
D.将标准状况下的溶于水中,得到氨水的密度为,混合溶液的体积为:,该氨水的物质的量浓度为,D错误;
故选A。
15.下列关于溶液的叙述中正确的是
A.配制上述溶液,需称取胆矾固体
B.从该溶液中取出后,剩余溶液的浓度为
C.水中溶解固体,即可配得上述溶液
D.上述溶液密度为,则其质量分数为
【答案】A
【详解】A.配制上述溶液,实验室无240mL容量瓶,故按250mL计算,需称取胆矾固体质量为,A正确;
B.从1L 该溶液中取出500mL后,由于溶液具有均一性,则剩余溶液的浓度不变,仍然为0.2mol/L,B错误;
C.1L水中溶解固体(0.2mol),但溶液体积不是1L,则溶液浓度不是0.2mol/L,C错误;
D.1L0.2mol/L中溶质的质量为,溶液的质量为,故其质量分数为,D错误;
答案选A。
16.把含有和的混合溶液分成5等份,取一份加入含硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀,则该混合溶液中钾离子浓度为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】混合溶液分成5等份,每份溶液浓度相同。一份加入含a mol 硫酸钠的溶液,发生反应Ba2++SO=BaSO4↓,恰好使钡离子完全沉淀,可知该份中n(Ba2+)=(Na2SO4)=amol;另一份加入含bmol 硝酸银的溶液,发生反应Ag++Cl-=AgCl↓,恰好使氯离子完全沉淀,则n(Cl-)=n(Ag+)=bmol,根据电荷守恒可知每份中2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-),每份溶液中n(K+)=bmol-2amol=(b-2a)mol,故钾离子浓度为=10(b-2a)mol•L-1;
答案选D。
17.配制1L 2mol/L NaOH溶液,需要10mol/L NaOH溶液的体积为
A.200L B.200mL C.40mL D.80mL
【答案】B
【详解】配制溶液时,前后溶质的物质的量不变,则需要10mol/L的NaOH溶液的体积,故答案选B。
18.在配制一定物质的量浓度溶液过程中,下列有关操作或计算正确的
A.配制一定物质的量浓度溶液时,必须使用的仪器有:烧杯、玻璃棒、天平、容量瓶
B.配制一定浓度溶液时,待固体全部溶解时,立即转移到容量瓶中
C.配制0.2的950溶液时,需准确称量胆矾50.0g
D.摇匀操作后,发现凹液面低于刻度线,再补加蒸馏水至刻度线
【答案】C
【详解】A.配制一定物质的量浓度的溶液时,必须使用的仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,如果用固体溶质配制溶液,需要用天平称量固体的质量,若用液体溶质或浓溶液配制稀溶液,则不需要天平,需要的是量筒,故A错误;
B.配制一定浓度溶液时,待固体全部溶解并冷却到室温后,再转移到容量瓶中,故B错误;
C.配制0.2的950溶液时,选用1000mL容量瓶,需准确称量胆矾的质量m=cVM=0.2×1L×250g/mol=50.0g,故C正确;
D.摇匀操作后,发现凹液面低于刻度线,不能补加蒸馏水至刻度线,故D错误;
选C。
19.下列说法正确的是
A.1L水中溶解了,所得溶液中的物质的量浓度为
B.将溶液加水稀释至500mL,则稀释后溶液中为
C.将4.48LHCl溶于水配成500mL溶液,所得溶液中HCl的物质的量浓度为
D.溶液与溶液混合后,所得150mL溶液中为(忽略溶液体积变化)
【答案】D
【详解】A.1L水中溶解了,n(CuSO4∙5H2O)==0.1mol,但溶剂的体积为1L,而溶液的体积不确定,所以无法求出所得溶液中的物质的量浓度,A不正确;
B.将溶液加水稀释至500mL,则稀释后溶液中为=0.18mol/L,B不正确;
C.未指明4.48LHCl所处环境的温度和压强,不能利用22.4L/mol进行计算,无法求出其物质的量,也就无法求出溶于水配成500mL溶液中HCl的物质的量浓度,C不正确;
D.溶液与溶液混合后,所得150mL溶液中==(忽略溶液体积变化),D正确;
故选D。
20.实验室中需要配制0.2mol/L的CuSO4溶液300mL,请回答下面问题。
(1)用电子天平称取CuSO4∙5H2O晶体的质量是 g。
(2)完成上述实验,除需要如图所示的仪器外,还需要的玻璃仪器是 。
(3)在使用CuSO4∙5H2O配制溶液时,需要使用两次玻璃棒,作用分别是 。
(4)下列实验操作会使配制的溶液浓度偏低的是___________。
A.容量瓶内有水,未经过干燥处理 B.定容时,仰视刻度线
C.转移溶液后的烧杯和玻璃棒未洗涤 D.定容后液面超过刻度线,吸出一部分水
(5)若用0.2mol/L CuSO4溶液配制250mL0.1mol/L CuSO4溶液,需要量取 mL0.2mol/L CuSO4。
(6)铜屑放入稀硫酸中不发生反应,向体系通入O2,铜屑可以逐渐溶解生成CuSO4,该反应的离子方程式为 。
(7)某养殖场消毒液由CuSO4、Na2SO4、NaCl混合而成,已知部分离子浓度如表:
离子符号
Na+
Cl-
1.3
0.4
0.9
该消毒液c(Cu2+)= 。
【答案】(1)25.000
(2)500mL的容量瓶
(3)加速溶解、引流
(4)BCD
(5)125
(6)2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O
(7)0.2mol/L
【详解】(1)用电子天平称取CuSO4∙5H2O晶体的质量是0.2mol/L×0.500L ×250g/mol=25.000g。
(2)完成上述实验,除需要如图所示的仪器外,还需要的玻璃仪器是500mL的容量瓶。
(3)在使用CuSO4∙5H2O配制溶液时,在晶体溶解、转移溶液操作中需要使用两次玻璃棒,作用分别是:加速溶解、引流。
(4)A.容量瓶内有水,未经过干燥处理,不影响溶质的物质的量和溶液的体积,所配溶液的浓度不变,A不符合题意;
B.定容时,仰视刻度线,所配溶液的体积偏大,浓度偏低,B符合题意;
C.转移溶液后的烧杯和玻璃棒未洗涤,所配溶液中溶质的物质的量减小,浓度偏低,C符合题意;
D.定容后液面超过刻度线,吸出一部分水,所配溶液中溶质的物质的量减小,浓度偏低,D符合题意;
故选BCD。
(5)若用0.2mol/L CuSO4溶液配制250mL0.1mol/L CuSO4溶液,设需要0.2mol/L CuSO4溶液的体积为V,依据稀释定律可得:0.2mol/L×V=250mL×0.1mol/L,解得V=125mL,需要量取125mL0.2mol/L CuSO4。
(6)铜屑放入稀硫酸中不发生反应,向体系通入O2,铜屑可以逐渐溶解生成CuSO4,该反应的离子方程式为2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O。
(7)依据电荷守恒可得:2c(Cu2+)+c(Na+)=c(Cl-)+2c(),2c(Cu2+)+1.3mol/L=0.9mol/L +2×0.4mol/L,该消毒液c(Cu2+)=0.2mol/L。
拓展培优
21.两种硫酸溶液等质量混合时溶质质量分数为a,等体积混合时质量分数为b;两种酒精溶液等质量混合时溶质质量分数也为a,等体积混合时质量分数为c;则a、b、c由大到小的顺序为
A.c a b B.c b a C.b a c D.b c a
【答案】C
【详解】两种溶液的质量分数分别是x、y,其中x<y,对于硫酸溶液,等质量(假设都是m g)混合之后,混合溶液质量分数,等体积混合时,由于质量分数小的硫酸密度比较小,等体积的两种硫酸,质量分数大的质量大,那么等体积混合相当于先将二者等质量混合,然后再加入一定量的高质量分数组分的硫酸,因此混合溶液质量分数>,同样,对于乙醇溶液,等质量混合时其浓度依然是,等体积混合时,由于质量分数小的乙醇溶液密度比较大(因为乙醇的密度比水小),等体积的两种乙醇溶液,质量分数大的质量小,那么等体积混合相当于先将二者等质量混合,然后再加入一定量的低质量分数组分的乙醇溶液,因此混合溶液质量分数<,则有b>a>c;
故选C。
22.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,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
【详解】A.,则,,,则相对分子质量M可表示为:,A正确;
B.根据,则溶液密度可表示为:,B错误;
C.溶液的质量分数可表示为,C错误;
D.物质的量浓度c可表示为:,D错误;
故选A。
23.下列关于物质的量的说法正确的是
A.的溶液中,的物质的量为
B.溶于水所得溶液的物质的量浓度为
C.配制的溶液,需要胆矾
D.同温同压下,相同体积的和的原子数之比为
【答案】D
【详解】A.n[]=cV=1L0.2mol/L=0.2mol,则n()=0.6mol,A错误;
B.水的体积不等于溶液的体积,将40gNaOH溶解在1L水中,所形成的溶液的物质的量浓度小于,B错误;
C.n(CuSO4)=2mol/L0.5L=1mol,根据Cu原子守恒得n=n(CuSO4)=1mol, m=nM=1mol250g/mol=250g,C错误;
D.同温同压下,相同体积的气体含有的分子数相同,所以同温同压下,相同体积的O2和NH3气体的分子数之比为1:1,原子数为2:4=1:2,D正确;
故选D。
24.下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。据此下列说法正确的是
硫酸 化学纯CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.该硫酸与等体积的水混合后所得溶液的质量分数小于49%
C.配制240 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5 mL
D.该硫酸与等质量的水混合后所得溶液的浓度大于9.2 mol·L-1
【答案】C
【详解】A.结合公式,=18.4mol/L,A错误;
B.水的密度为1g/cm3,等体积的水与98%的硫酸混合后,溶质质量不变,但溶液的质量小于原来的两倍,所得硫酸溶液的溶质质量分数大于49%,B错误;
C.设需要该硫酸x mL,需要250mL容量瓶配制,,得到x=62.5,C正确;
D.等质量的水与98%的硫酸混合后所得硫酸溶液的溶质质量分数为49%,此时溶质的物质的量浓度为=5mol/L,硫酸溶液的浓度越大,其密度越大,故<1.84g/cm3,物质的量浓度小于9.2mol/L,D错误;
故选C。
25.时,饱和溶液的密度为,物质的量浓度为,则下列说法错误的是
A.温度低于时,饱和溶液的浓度小于
B.时,饱和溶液中的质量分数为
C.时,的溶解度为
D.时,将溶解在水中,所得溶液的浓度小于
【答案】C
【详解】A.温度低于20℃时,NaCl的溶解度减小,NaCl的质量分数减小,则饱和NaCl溶液的浓度小于,故A正确;
B.20℃时,1L饱和NaCl溶液的质量为1000,溶质NaCl的质量为58.5cg,故NaCl的质量分数为,故B正确;
C.20℃时,1L饱和NaCl溶液中NaCl的质量为58.5cg,又知溶液的质量为1000,则溶剂水的质量为,根据溶解度的定义,可知20℃时NaCl的溶解度为,故C错误;
D.58.5gNaCl的物质的量为1mol,将其溶解在1L水中,所得溶液的体积大于1L,根据,故所所得溶液的浓度小于,故D正确;
故选C。
26.300mL 溶液中含有b g ,取50mL该溶液加水稀释到1000mL,则稀释后溶液中的物质的量浓度为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】300mL溶液中b g 的物质的量为,则,,则50mL溶液中,最后稀释后溶液的体积是1000mL,即1L,,故选A。
27.三氟化氮(NF3)在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF,NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.生成22.4LNO,电子转移数为NA
B.消耗9gH2O,形成H—F键数目为1.8NA
C.1mol/L的HNO3溶液含离子数为NA
D.反应中若有1molNF3被氧化,则理论上需要分子数为2NA的氧化剂
【答案】D
【详解】A.状况不知无法由气体体积计算物质的量,A错误;
B.9gH2O 的物质的量为,由方程式可知,5molH2O生成9molHF,即9molH-F键,则0.5molH2O生成0.9molH-F键即0.9NA,B错误;
C.不知道溶液体积无法由浓度计算硝酸的物质的量,C错误;
D.F的金属性强于N的非金属性,则在NF3中氮元素的化合价是+3价,氟元素的化合价是-1价,因此在3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF中,有1个氮原子化合价由+3价升高到+5价,有2个氮原子化合价由+3价降低到+2价,即反应中若有1molNF3被氧化,则需要2mol氧化剂,也就是2NA,D正确;
答案选D。
28.某同学将3三种固体溶于水配得溶液,部分离子的物质的量浓度如图1所示。取混合溶液加水稀释,测得随溶液体积的变化如图2所示。下列说法错误的是
A.
B.离子是
C.溶液中物质的量浓度为
D.固体溶解时,与的物质的量之比为
【答案】D
【详解】A.根据分析,c(K+)=,A正确;
B.c(Na+)=1.1mol/L,c(X)=0.5mol/L、c(Y)=1.1mol/L、c(K+)=1.0mol/L,根据电荷守恒,X离子是SO,Y离子是,故B正确;
C. c(Y)=1.1mol/L,Y离子是,根据硝酸根离子守恒,物质的量浓度为,故C正确;
D.c(Na2SO4)=0.5mol/L,物质的量浓度为1.0mol·L-1,与的物质的量之比为1∶2,故D错误;
选D。
29.用四种物质配制某无土栽培用的营养液,测得该营养液中各离子的浓度如表所示。若向该营养液中逐滴滴加的溶液,其中有两种离子的浓度变化如图所示(忽略溶液混合前后的体积变化)。下列说法错误的是
离子
离子浓度(mol·L-1)
K+
1.1
Cl-
0.7
x
y
A.图中曲线代表的浓度变化
B.图中
C.图中曲线代表的浓度变化
D.若该营养液中,则
【答案】C
【详解】A.向溶液中逐滴滴加的溶液,a曲线的离子浓度逐渐变为0,只有符合,因为与Ba2+反应生成沉淀,故A正确;
B.曲线代表的浓度变化,由图可知加入1L的溶液时,硫酸根恰好反应完,故n()=0.1mol,=0.5mol/L;根据电荷守恒,可计算出c(NH)=0.6mol/L,b不能代表K+,因为c(K+)=1.1mol/L,不符合图像纵坐标值,b不能代表Cl-,因为加入了溶液,Cl-的浓度应该先升高,故b代表NH,即,故B正确;
C.由B分析可知,图中曲线代表NH的浓度变化,故C错误;
D.时,则KCl提供的c()=0.3mol/L,K2提供的c()=0.8mol,则c(K2)=0.4mol/L,由K2提供的c()=0.4mol/L,由提供的c()=0.1mol/L,即,故D正确。
答案选C。
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