内容正文:
第二讲
物质的量浓度及溶液的配制
|内|容|与|目|标|
1.了解物质的量浓度的概念。
2.掌握有关物质的量浓度的计算。
3.掌握一定物质的量浓度溶液配制的操作并能进行误差分析。
一、
二、
逐点清(一) 物质的量浓度
三、
目 录
逐点清(二) 一定物质的量浓度
溶液的配制
课时跟踪检测
逐点清(一) 物质的量浓度
输入你的标题
系统教材 ·固本强基
1.物质的量浓度
概念 表示 里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB
表达式 cB=,变形:nB=cB·V、V=
常用单位 或mol/L
特点 对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变
单位体积的溶液
mol·L-1
2.物质的量浓度计算的两种类型
(1)标准状况下气体溶质形成溶液的计算
[例1] 在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)溶液稀释、同种溶质溶液混合的计算
溶液
稀释 溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1ω1=m2ω2
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)
同种溶质的
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
[例2] V mL Al2(SO4)3溶液中,含有Al3+a g,取 mL溶液稀释到3V mL,则稀释后S的物质的量浓度为 。
3.溶质的质量分数
mol·L-1
概念 以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用小数表示
表达式 ω(B)=×100%
4.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=,其中c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1。
[例3] 200 mL密度为1.20 g·mL-1、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为 。
6 mol·L-1
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)1 mol NaCl溶于1 L水中形成溶液的浓度为1 mol·L-1( )
(2)从1 L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中取出100 mL,其浓度仍为0.1 mol·L-1 ( )
(3)1 L 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1 ( )
(4)25 ℃,pH=1的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1 ( )
(5)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则S
浓度之比为3∶2∶3 ( )
×
√
×
×
×
2.①15%的NaCl溶液的含义是 。
提示:每100 g NaCl溶液中含有NaCl的质量为15 g
②0.1 mol·L-1 NaCl溶液的含义是 。
提示:每1 L NaCl溶液中含有NaCl的物质的量为0.1 mol
③某加碘食盐中含碘量为20~40 mg·kg-1的含义是 。
提示:每1 kg加碘食盐中含碘元素20~40 mg
3.(1)将53 g Na2CO3投入水中,充分溶解配成1 L溶液,则溶质的物质的量浓度为 。
(2)标准状况下,4.48 L HCl溶于足量水中,所得溶液的体积为0.5 L,则溶液的浓度为
mol·L-1。
(3)配制250 mL 0.4 mol·L-1 CuSO4溶液,则需CuSO4的质量为 g。
0.5 mol·L-1
0.4
16
4.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。
(1)该硫酸的物质的量浓度为 。
(2)用量筒量取10 mL该样品,其中所含硫酸的质量为 。
(3)配制500 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸的体积约为 。
硫酸 化学纯(CP)(500 mL)
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
18.4 mol·L-1
18.0 g
125 mL
√
输入你的标题
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 物质的量浓度与质量分数的计算
1.标准状况下,V L氨气溶解在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ω,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.ρ= B.ω=
C.ω= D.c=
解析:由c==,可得ω=,B项正确;氨水中溶质的质量分数为=,C项正确;氨水的物质的量浓度为==,D项正确。
2.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。
(1)饱和溶液中溶质的物质的量浓度为 。
(2)饱和溶液中溶质的质量分数为 。
(3)25 ℃时R的溶解度为 。
(4)饱和溶液的密度为 。
2.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。
(1)饱和溶液中溶质的物质的量浓度为 。
解析:a g该晶体的物质的量是n(R)=n(R·nH2O)= mol,饱和溶液的体积是V mL,溶质的物质的量浓度为= mol·L-1。
(2)饱和溶液中溶质的质量分数为 。
解析:a g该晶体中含R的质量是a× g,饱和溶液的质量是(a+b)g,溶质质量分数是×100%。
×100%
mol·L-1
2.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。
(3)25 ℃时R的溶解度为 。
解析:水的质量是 g,R的质量是a× g,
100∶S=∶,25 ℃时R的溶解度为 g。
(4)饱和溶液的密度为 。
解析:饱和溶液的质量是(a+b)g,饱和溶液的体积是V mL,根据ρ=可知,饱和溶液的密度为 g·mL-1。
g
g·mL-1
√
题点(二) 溶液稀释与混合的计算
3.(2025·宜昌市部分省级示范高中月考)在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1 mol·L-1,S浓度为0.3 mol·L-1,则混合溶液中Na2SO4的浓度为( )
A.0.15 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.45 mol·L-1 D.0.6 mol·L-1
解析:忽略水的电离,依据电荷守恒规律可知:0.1 mol·L-1×3+c(Na+)×1=0.3 mol·L-1
×2,解得c(Na+)=0.3 mol·L-1,则混合溶液中Na2SO4的浓度为0.15 mol·L-1。
4.V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g S,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:依题意知,c(S)= mol·L-1,c(Fe3+)= mol·L-1×= mol·L-1,故有
mol·L-1×0.5V L=2V L×cB,cB= mol·L-1。
√
5.200 mL 0.3 mol·L-1 K2SO4溶液和100 mL 0.2 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合后不考虑混合后溶液体积的变化,溶液中S的物质的量浓度为 。
解析:200 mL 0.3 mol·L-1 K2SO4溶液中S的物质的量为0.2 L×0.3 mol·L-1=
0.06 mol,100 mL 0.2 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中S的物质的量为3×0.1 L×
0.2 mol·L-1=0.06 mol,故混合液中S的物质的量为0.06 mol+0.06 mol=0.12 mol,由于混合后不考虑体积的变化,混合后溶液的体积为0.3 L,混合液中S的物质的量浓度为=0.4 mol·L-1。
0.4 mol·L-1
|练后补强|
理清相同溶质、不同质量分数两溶液混合的规律
设两溶液的质量分数分别为a%、b%:
(1)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ω>(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)等体积混合后,质量分数ω<(a%+b%)。
(2)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),混合后溶液中溶质的质量分数ω=(a%+b%)。
以上规律可概括为
计算推理有技巧,有大必有小;
均值均在中间找,谁多向谁靠。
逐点清(二) 一定物质的量浓度
溶液的配制
输入你的标题
系统教材 ·固本强基
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、 、 、 。
2.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
烧杯
容量瓶
胶头滴管
刻度线
(2)查漏操作
3.配制过程
配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液的过程
(1)计算:需NaCl固体的质量为 g。
(2)称量:根据计算结果,用托盘天平称量NaCl固体 g。
5.85
5.9
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌。
(4)移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流,将溶液注入 mL容量瓶。
(5)洗涤:用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线 cm时,改用 滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(8)装瓶、贴签。
100
1~2
胶头滴管
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)溶解或稀释时,可以在容量瓶中进行( )
(2)配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流( )
(3)用蒸馏水洗净容量瓶后未干燥,直接配制所得溶液浓度偏小( )
(4)用容量瓶配制溶液,定容时若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体( )
×
√
×
×
2.配制480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,应选 mL容量瓶,可称取无水CuSO4的质量为 g,或者称取胆矾 g。
3.若配制溶液定容时加水高于刻度线,能否立即用胶头滴管吸出多余水?应该怎么处理?
提示:不能。因为用胶头滴管吸水时,也会吸出一部分溶质,所以应该重新配制。
500
8.0
12.5
√
输入你的标题
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 配制仪器的使用与配制过程分析
1.配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液,如图所示装置和描述均正确的是( )
A.用图①装置称量一定质量的NaOH固体
B.用图②溶解NaOH固体
C.转移洗涤后用图③装置定容
D.定容完成后摇匀如图④所示
解析:A.NaOH固体易潮解,不能用纸片称量,错误。B.不能用量筒溶解,错误。C.视线与凹液面相平,正确。D.图示不是摇匀操作,摇匀时应上下颠倒摇匀,错误。
2.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、 、
等。
(2)计算:需要NaOH固体的质量为 。
(3)称量:①称量过程中NaOH固体应放在小烧杯中并放在天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
②某同学先用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,说明此时左边质量 (填“大于”或“小于”)右边质量。假定最终称得小烧杯的质量为 (填“32.6 g”或“32.61 g”),请在下图标尺上画出游码的位置(画“△”表示)。
标尺:
2.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,作用是 。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用 引流,洗涤烧杯2~3次是为了
。
(6)定容、摇匀。定容的操作是 。
2.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、
、 等。
(2)计算:需要NaOH固体的质量为 。
解析:m(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。
胶头滴管
500 mL容量瓶
10.0 g
2.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(3)称量:①称量过程中NaOH固体应放在小烧杯中并放在天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
②某同学先用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,
天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,说明此时左边质量 (填“大于”或“小于”)右边质量。假定最终称得小烧杯的质量为 (填“32.6 g”或“32.61 g”),请在下图标尺上画出游码的位置(画“△”表示)。
标尺:
解析:用托盘天平称量时,物品放在左盘,托盘天平可精确到0.1 g。
左盘
小于
32.6 g
△
2.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,作用是 。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用 引流,洗涤烧杯2~3次是为了______
。
(6)定容、摇匀。定容的操作是________________________________________
。
搅拌,加速溶解
玻璃棒
保证
溶质全部转移至容量瓶中
向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1~2 cm时,
改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切
题点(二) 溶液配制的误差分析
3.从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g: 。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g: 。
解析:胆矾的摩尔质量为250 g·mol-1,所需质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。
(3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒: 。
解析:实际称量溶质的质量为4.0 g-0.4 g=3.6 g。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。
(5)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线: 。
(6)未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
偏小
偏小
偏小
偏大
偏小
偏小
4.从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容: 。
解析:NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。
(2)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: 。
解析:溶液的总体积偏大。
(3)定容时仰视刻度线: 。
(4)定容摇匀后少量溶液外流: 。
(5)容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
偏大
偏小
偏小
无影响
无影响
|练后补强|
掌握在配制溶液中的误差分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)定容时视线引起误差的分析方法
①仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
课时跟踪检测
(说明:标 题目配有讲评课件)
1
2
3
4
5
8
7
6
9
10
√
一、选择题
1.(2025·福建省部分达标学校期中)关于0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液,下列叙述正确的是( )
A.含Na+:0.5 mol B.Na+浓度:1 mol·L-1
C.含S:3.01×1023个 D.含氧原子:2 mol
解析:由于不知道溶液的体积,故无法计算离子的物质的量,A错误;Na+浓度为
0.5 mol·L-1×2=1 mol·L-1,B正确;由于不知道溶液的体积,故无法计算离子个数,
C错误;由于不知道溶液的体积,故无法计算微粒个数,D错误。
11
12
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3
4
5
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7
6
9
10
√
2.下列所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1的是 ( )
A.将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B.将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C.将25.0 g胆矾溶于水配成1 L溶液
D.将10 mL 1 mol·L-1的盐酸与90 mL水充分混合
解析:将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,故不能得到0.1 mol·L-1的溶液,A错误;将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合,不知所配溶液的密度,无法求算其物质的量浓度,B错误;25.0 g胆矾的物质的量为0.1 mol,将其溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,C正确;将10 mL 1 mol·L-1的盐酸与90 mL水充分混合,不同液体混合后的体积不等于两液体体积在数值上的简单加和,D错误。
11
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4
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9
10
√
3.现有两份体积相同的混合溶液,其组成如下:
则两份溶液中各离子浓度 ( )
A.仅c(K+)相同 B.仅c(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
11
12
KCl K2SO4 ZnSO4 ZnCl2
① 0.4 mol 0.1 mol 0.3 mol 0.1 mol
② 0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.1 mol
1
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10
解析:①溶液中各离子的物质的量分别为K+:0.4 mol+2×0.1 mol=0.6 mol,
Zn2+:0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol,Cl-:0.4 mol+2×0.1 mol=0.6 mol,
S:0.1 mol+0.3 mol=0.4 mol;
②溶液中各离子的物质的量分别为K+:0.2 mol+2×0.2 mol=0.6 mol,
Zn2+:0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol,Cl-:0.2 mol+2×0.1 mol=0.4 mol,
S:0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol;所以只有c(K+)相同,A项正确。
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10
√
4.关于0.1 mol·L-1 HNO3溶液的叙述错误的是 ( )
A.1 L该溶液中含有HNO3的质量为6.3 g
B.0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中HNO3的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后HNO3的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
解析:1 L该溶液中含有HNO3的质量为1 L×0.1 mol·L-1×63 g·mol-1=6.3 g,故A正确;硝酸为一元强酸,则0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,故B正确;溶液具有均一性,从1 L 0.1 mol·L-1 HNO3溶液中取出100 mL,取出溶液中HNO3的物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1,故C正确;取0.1 mol·L-1 HNO3溶液10 mL,加水稀释至100 mL后HNO3的物质的量浓度为=0.01 mol·L-1,故D错误。
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√
5.(2025·浙南名校联盟联考)配制450 mL 1.00 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法不正确的是( )
A.实验中需要用到的仪器有500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒和胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为③①④⑤②
C.用电子天平称量NaCl固体的质量为29.25 g
D.定容时,俯视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏高
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解析:配制450 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液用到的仪器有烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等,故A项正确;配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为③①⑤②④,故B项错误;电子天平称量精确度为0.01 g,可以称取NaCl的质量为29.25 g,故C项正确;俯视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏少,溶液的体积偏少,使配得的NaCl溶液浓度偏高,故D项正确。
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6.(2025·宜昌市部分省级示范高中月考)下列有关溶液浓度的说法正确的是 ( )
A.将500 mL 1 mol·L-1的盐酸蒸发至100 mL,浓度变为5 mol·L-1
B.将10 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸与90 mL水混合,得到的稀硫酸浓度为1.84 mol·L-1
C.配制1 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL,应称取胆矾晶体25.0 g
D.实验室需要450 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,应准确称量烧碱3.6 g
解析:盐酸中的溶质HCl具有挥发性,若将500 mL 1 mol·L-1的盐酸蒸发至100 mL时,溶质HCl也会挥发逸出,因此所得盐酸的浓度小于5 mol·L-1,A错误;将10 mL
18.4 mol·L-1浓硫酸与90 mL水混合,所得混合溶液体积小于100 mL,因此得到的稀硫酸浓度大于1.84 mol·L-1,B错误;
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6.(2025·宜昌市部分省级示范高中月考)下列有关溶液浓度的说法正确的是 ( )
A.将500 mL 1 mol·L-1的盐酸蒸发至100 mL,浓度变为5 mol·L-1
B.将10 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸与90 mL水混合,得到的稀硫酸浓度为1.84 mol·L-1
C.配制1 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL,应称取胆矾晶体25.0 g
D.实验室需要450 mL 0.2 mol·L-1的NaOH溶液,应准确称量烧碱3.6 g
解析:1 mol·L-1 CuSO4溶液100 mL中含有溶质的物质的量n(CuSO4)=1 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,根据Cu元素守恒,可知用硫酸铜晶体配制该溶液,需称取硫酸铜晶体的质量为m(CuSO4·5H2O)=0.1 mol×250 g·mol-1=25.0 g,C正确;在实验室中没有规格是450 mL的容量瓶,应该选择使用500 mL容量瓶配制500 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液,则应该称量NaOH的质量为m(NaOH)=0.2 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=4.0 g,D错误。
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7.(2025·浦北县期中)化学实验室里有瓶盐酸,上面的标签如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该试剂瓶中的盐酸属于纯净物
B.配制100 mL 1.00 mol·L-1的稀盐酸需该盐酸10 mL
C.该盐酸物质的量浓度为12 mol·L-1
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶
解析:依据计算公式c=可计算得到该盐酸物质的量浓度c= mol·L-1=
12 mol·L-1。盐酸是氯化氢的水溶液,因此该试剂瓶中的盐酸属于混合物,故A错误;按稀释定律,100 mL×1.00 mol·L-1=V×12 mol·L-1,V≈8.3 mL,配制100 mL 1.00 mol·L-1的稀盐酸需该盐酸8.3 mL,故B错误;配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后不能洗涤,故D错误。
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产品名称:盐酸
化学式:HCl
产品等级:分析纯
质量分数:36.5%
密度:1.2 g·cm-3
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8.下列有关实验原理或操作错误的是 ( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属阳离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为1 000 mL、212.0 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称27.8 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、定容、摇匀
解析:酒精的密度ρ1小于水,15 mL酒精和5 mL水配成溶液,因为ρ1<ρ水,故酒精的质量分数小于75%,故A错误;
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8.下列有关实验原理或操作错误的是 ( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属阳离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为1 000 mL、212.0 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称27.8 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、定容、摇匀
解析:1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5 mol,NA个金属阳离子的物质的量为
1 mol,令金属离子的化合价为x,根据电荷守恒可知,x=1.5×2=3,故金属阳离子为+3价,所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3,根据硫酸根离子守恒可知,硫酸盐的物质的量为0.5 mol,所以该硫酸盐的物质的量浓度为=2.5 mol·L-1,故B正确;
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8.下列有关实验原理或操作错误的是 ( )
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加水5 mL,配制质量分数为75%酒精溶液
B.在200 mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子,同时含有NA个金属阳离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为1 000 mL、212.0 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的硫酸亚铁溶液,其操作是:用天平称27.8 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、定容、摇匀
解析:实验中需用2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格为1 000 mL,称取Na2CO3的质量m=cVM=2 mol·L-1×1 L×106 g·mol-1=212.0 g,故C正确;应称取绿矾的质量为0.5 L×0.2 mol·L-1×278 g·mol-1=27.8 g,故D正确。
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9.(2025·盐城市阜宁县期中)在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.NaCl的物质的量为0.4 mol
B.MgCl2的质量为19 g
C.该混合溶液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
D.向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,可得到沉淀0.4 mol
解析:由图可知,c(Na+)=1.0 mol·L-1,该混合液中,NaCl的物质的量为0.4 L×1.0 mol·L-1=
0.4 mol,A正确;由图可知,该混合液中,c(Mg2+)=0.5 mol·L-1,含溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol·L-1×95 g·mol-1=19.0 g,B正确;
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9.(2025·盐城市阜宁县期中)在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.NaCl的物质的量为0.4 mol
B.MgCl2的质量为19 g
C.该混合溶液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
D.向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,可得到沉淀0.4 mol
解析:由电荷守恒可以计算出溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.5 mol·L-1,该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释过程中溶质的物质的量不变,则稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1,C正确;加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,氯离子转化为AgCl沉淀,n(AgCl)=n(Cl-)=3.0 mol·L-1×0.4 L=1.2 mol,D错误。
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10.相对分子质量为M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ω%,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.相对分子质量M可表示为
B.溶液密度ρ可表示为
C.溶液的质量分数ω%可表示为
D.物质的量浓度c可表示为
解析:=,则m(溶质)= g,×M g·mol-1= g,M=,故A正确;
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10.相对分子质量为M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ω%,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.相对分子质量M可表示为
B.溶液密度ρ可表示为
C.溶液的质量分数ω%可表示为
D.物质的量浓度c可表示为
解析:根据c=,则溶液密度ρ可表示为,故B错误;溶液的质量分数ω%可表示为×100%=×100%,故C错误;物质的量浓度c可表示为=,故D错误。
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二、非选择题
11.(6分)检测血液中Ca2+的浓度可用于判断多种疾病。某研究性学习小组设计如下实验测定血液中Ca2+的浓度。
(1)配制酸性KMnO4溶液。如图是配制100 mL 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液的过程示意图。
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①配制100 mL 0.010 mol·L-1酸性KMnO4溶液时所需称量(分析天平,精确度0.000 1 g)
KMnO4固体的质量为 g。
②观察图示并判断其中不正确的操作有 (填标号)。
③其中使用的玻璃仪器除量筒、烧杯外还有 (填名称)。
④如果按照图示的操作配制溶液,在其他操作均正确的情况下,配制溶液的浓度将
(填“偏大”或“偏小”)。
(2)测定血液样品中Ca2+的浓度。取血液样品40.00 mL,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将洗涤后的草酸钙沉淀溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用0.010 mol·L-1酸性KMnO4溶液反应,反应完全时,共消耗48.00 mL酸性KMnO4溶液。
①写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式: 。
②计算血液样品中Ca2+的浓度为 mg·mL-1。
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二、非选择题
11.(6分)检测血液中Ca2+的浓度可用于判断多种疾病。某研究性学习小组设计如下实验测定血液中Ca2+的浓度。
(1)配制酸性KMnO4溶液。如图是配制100 mL 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液的过程示意图。
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①配制100 mL 0.010 mol·L-1酸性KMnO4溶液时所需称量(分析天平,精确度0.000 1 g)
KMnO4固体的质量为 g。
解析:配制100 mL 0.010 mol·L-1酸性KMnO4溶液时所需称量KMnO4固体的质量为0.010 mol·L-1×0.1 L×158 g·mol-1=0.158 0 g;
②观察图示并判断其中不正确的操作有 (填标号)。
解析:KMnO4具有强氧化性,不能直接称量,可以放在烧杯中称量,a错误;转移时应用玻璃棒引流,c错误;定容时应平视刻度线,e错误;
③其中使用的玻璃仪器除量筒、烧杯外还有________________________________
(填名称)。
解析:配制一定物质的量浓度溶液时用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶;
0.158 0
ace
玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶
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④如果按照图示的操作配制溶液,在其他操作均正确的情况下,配制溶液的浓度将
(填“偏大”或“偏小”)。
解析:按图示操作a、c会造成溶质质量减少,e定容时仰视会造成加入水偏多,这些错误操作最终会使配制溶液浓度偏小。
偏小
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(2)测定血液样品中Ca2+的浓度。取血液样品40.00 mL,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将洗涤后的草酸钙沉淀溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用0.010 mol·L-1酸性KMnO4溶液反应,反应完全时,共消耗48.00 mL酸性KMnO4溶液。
①写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:
。
解析:草酸和酸性高锰酸钾反应,草酸做还原剂被氧化生成二氧化碳,高锰酸钾做氧化剂被还原为Mn2+,根据得失电子守恒配平离子方程式为5H2C2O4+2Mn+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O;
5H2C2O4+2Mn+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
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(2)测定血液样品中Ca2+的浓度。取血液样品40.00 mL,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将洗涤后的草酸钙沉淀溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用0.010 mol·L-1酸性KMnO4溶液反应,反应完全时,共消耗48.00 mL酸性KMnO4溶液。
②计算血液样品中Ca2+的浓度为____mg·mL-1。
解析:根据反应的关系式可知n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(Mn)=×0.010 mol·L-1
×0.048 L=1.2×10-3 mol,m(Ca2+)=40 g·mol-1×1.2×10-3 mol=0.048 g,则血液样品中Ca2+的浓度为=1.2 mg·mL-1。
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12.(8分)在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为
1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是 、 。
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是 。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1 Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积最多不超过 mL。
(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水),放入50 mL 2 mol·L-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到 g固体。
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12.(8分)在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为
1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是 、 。
解析:n(HCl)==10 mol,m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,盐酸的质量分数ω=×100%=36.5%,c(HCl)==
=11.8 mol·L-1。
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12.(8分)在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为
1.18 g·cm-3。试计算:
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是 。
解析:由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,c(稀)=11.8 mol·L-1×=1 mol·L-1。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1 Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积最多不超过 mL。
解析:n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-1=0.002 6 mol,设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL,则n(HCl)=1 mol·L-1×0.001x L=0.001x mol,根据反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl得0.002 6=0.001x,x=2.6。
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12.(8分)在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为
1.18 g·cm-3。试计算:
(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水),放入50 mL 2 mol·L-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到 g固体。
解析:经过反应,蒸发中和后的溶液,最后所得固体为NaCl,根据氯原子守恒:
n(NaCl)=n(HCl)=0.050 L×2 mol·L-1=0.1 mol,m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1
=5.85 g。
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