内容正文:
课时作业(十四) 物质的量浓度的有关计算
1.50 mL 0.6 mol·L-1氢氧化钠溶液含氢氧化钠的质量为( )
A.1.2 g B.1.6 g
C.2.0 g D.2.4 g
【解析】 氢氧化钠的质量为0.05 L×0.6 mol·L-1×40 g·mol-1=1.2 g。
【答案】 A
2.在标准状况下的a L氯化氢气体溶于1 000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
【解析】 c=== mol·L-1。
【答案】 D
3.将4 g NaOH固体完全溶解在水里,配成100 mL溶液,从中取出10 mL,加水稀释 50 mL,所得溶液的物质的量浓度是 ( )
A.1 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
【解析】 将4 g NaOH固体完全溶解在水里,配成100 mL溶液,从中取出10 mL,即10 mL溶液中含有溶质NaOH的质量为0.4 g,其物质的量为0.01 mol,10 mL溶液稀释至50 mL时,溶质的量不发生改变,故所得溶液的物质的量浓度是=0.2 mol·L-1。
【答案】 C
4.已知:溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等,在KCl、CuCl2、Cu(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Cu2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(NO)为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.0.5 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
【解析】 根据溶液呈电中性可知,c(K+)+2c(Cu2+)=c(Cl-)+c(NO),可得c(NO)=c(K+)+2c(Cu2+)-c(Cl-)=(0.2+0.5×2-0.4) mol·L-1=0.8 mol·L-1。
【答案】 D
5.某市售盐酸的质量分数为36.5%,密度为1.18g·cm-3,该盐酸的物质的量浓度是( )
A.3 mol·L-1 B.8.4 mol·L-1
C.11.8 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
【解析】
c===11.8 mol·L-1。
【答案】 C
6.下列有关溶液的说法,正确的是( )
A.把100 mL 3 mol·L-1的H2SO4溶液跟100 mL H2O混合后,H2SO4的浓度变为1.5 mol·L-1
B.把100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,NaCl的质量分数是10%
C.相同物质的量浓度的三种溶液:Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Al2(SO4)3溶液,其体积比为3∶2∶1,则SO浓度之比为3∶2∶3
D.把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL H2O混合后,NaOH溶液的质量分数是10%
【解析】 混合后溶液的体积不等于200 mL,故H2SO4的浓度不是1.5 mol·L-1,A错误;100 g 20%的NaCl溶液跟100 g H2O混合后,溶质的质量没有变,溶液的质量增加为200 g,则NaCl的质量分数是10%,B正确;同浓度的三种溶液:Na2SO4溶液、MgSO4溶液、Al2(SO4)3溶液,SO浓度之比为1∶1∶3,C错误;100 mL 20%的NaOH溶液的质量不是100 g,D错误。
【答案】 B
7.将下列溶液加水稀释至100 mL,含Cl-浓度最大的是( )
A.10 mL 0.1 mol·L-1的氯化铝溶液
B.20mL 0.1 mol·L-1的氯化钙溶液
C.30mL 0.2 mol·L-1的氯化钾溶液
D.40 mL 0.25 mol·L-1的氯化钠溶液
【解析】 要满足“加水稀释至100 mL含Cl-浓度最大”的要求,则原溶液中氯离子的物质的量最大,A、B、C、D选项所给溶液中含有氯离子的物质的量分别为0.003 mol、0.004 mol、0.006 mol、0.01 mol。
【答案】 D
8.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使Mg2+完全沉淀为Mg(OH)2;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使SO完全沉淀为BaSO4。则原混合溶液中K+的浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【解析】 混合溶液分成两等份,每份溶液浓度与原溶液浓度相同,一份加氢氧化钠溶液,发生反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,由离子方程式可知每份溶液中n(Mg2+)=n(OH-)=a mol;另一份加BaCl2溶液,发生反应:Ba2++SO===BaSO4↓,由离子方程式可知每份溶液中n(SO)=n(Ba2+)=n(BaCl2)=b mol;由电荷守恒可知每份溶液中2n(Mg2+)+n(K+)=2n(SO),故每份溶液中n(K+)=2b mol-2×a mol=(2b-a) mol,则原混合溶液中K+浓度为=mol·L-1,C项正确。
【答案】 C
9.若20 g密度为ρ g·cm-3的硝酸钙溶液中含有2 g硝酸钙,则溶液中NO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】 硝酸钙的物质的量浓度为=mol·L-1,NO的物质的量浓度为mol·L-1。
【答案】 C
10.将m g某二价金属氯化物溶于水中配成V L溶液,从中取出一半,再加水稀释到V L,此时Cl-的物质的量浓度为c mol·L-1,则此氯化物中金属原子的相对原子质量为( )
A.-34 B.-71
C.-71 D.-34
【解析】 取出的溶液中Cl-的物质的量为cV mol,则原溶液中Cl-的物质的量为2cV mol,故m g金属氯化物的物质的量为cV mol,其摩尔质量为 g·mol-1,则此氯化物中金属原子的相对原子质量为-71。
【答案】 C
11.标准状况下,V L某气体(此气体不与水反应)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,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,溶液的体积为V0 L,下列关系中不正确的是( )
A.ρ= B.ω=
C.V0= D.c=
【解析】 溶液的密度为ρ g·mL-1,则ρ g·mL-1==·mL-1,A项正确;溶质的质量分数ω==,B项正确;溶液的体积为V0 L,V0 L== L,C项错误;c==,D项正确。
【答案】 C
12.从2 mol·L-1的氯化铜溶液中取出含Cl-为3.55 g的溶液,所取溶液的体积是( )
A.25 mL B.50 mL
C.12.5 mL D.0.025 mL
【解析】 因n(Cl-)=2n(CuCl2)==0.1 mol,则n(CuCl2)==0.05 mol,所取溶液的体积V==0.025 L(即25 mL)。
【答案】 A
13.300 mL 0.2 mol·L-1KCl溶液与100 mL 0.3 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-物质的量浓度之比是( )
A.1∶3 B.2∶3
C.2∶1 D.2∶9
【解析】 0.2 mol·L-1 KCl溶液中,c(Cl-)=0.2 mol·L-1,0.3 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)=0.9 mol·L-1,两者之比为2∶9。
【答案】 D
14.a g硝酸钾溶于b g水,形成V mL饱和溶液。下列关系式错误的是( )
A.该溶液的物质的量浓度:c(KNO3)=mol·L-1
B.该溶液的质量分数:w(KNO3)=%
C.20℃时硝酸钾的溶解度:S=g
D.该溶液的密度:ρ=g·L-1
【解析】 该溶液的物质的量浓度应为,A项错;其质量分数为×100%,B项正确;20℃硝酸钾的溶解度为=,C项正确;单位体积的溶液的质量称为该溶液的密度,故ρ=g·L-1,D项正确。
【答案】 A
15.计算填空。
(1)将14.2 g无水硫酸钠溶于水配制成500 mL硫酸钠溶液的物质的量浓度为____________,若从中取出50 mL,所含有溶质的质量为____________,若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为____________。
(2)硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1 mol·L-1,加入等体积0.3 mol·L-1的氯化钡溶液恰好使SO完全沉淀,则混合溶液中Na+的浓度为____________。
(3)将0.1 mol·L-1的硫酸钠溶液、0.2 mol·L-1的硫酸铝溶液和纯水混合,要使混合液中Na+、Al3+、SO的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2 mol·L-1,则硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为______________________________________(忽略体积的变化)。
【解析】 (1)n(Na2SO4)==0.1 mol,c(Na2SO4)==0.2 mol·L-1;50 mL溶液中含有溶质的质量为0.2 mol·L-1×0.05 L×142 g·mol=1=1.42 g;50 mL溶液用水稀释到100 mL,硫酸钠的物质的量浓度变为原来的,即Na+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。(2)设混合溶液体积为1 L。n(Al3+)=c·V=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,n(SO)=n(Ba2+)=0.3 mol·L-1×1 L=0.3 mol。由电荷守恒可得:3n(Al3+)+n(Na+)=2n(SO),所以n(Na+)=2n(SO)-3n(Al3+)=2×0.3 mol-3×0.1 mol=0.3 mol,c(Na+)===0.3 mol·L-1。(3)设硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积分别是x L、y L、z L,则0.2x=0.1×(x+y+z)、0.4y=0.1×(x+y+z)、0.1x+0.6y=0.2×(x+y+z),解得x=2y=2z,所以硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为2∶1∶1。
【答案】 (1)0.2 mol·L-1 1.42 g 0.2 mol·L-1 (2)0.3 mol·L-1
(3)2∶1∶1
16.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为_______________________________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为________。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为________,NaOH的质量分数为______,溶液的密度为________,含NaOH的质量为________,含NaOH的物质的量为________。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
【解析】 (1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)==6.1 mol·L-1。
(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;NaOH的质量分数为×100%≈20%。
(3)因为溶液是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,NaOH的质量分数和溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的。
(4)这10 mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1 mol·L-1,稀释到100 mL后,NaOH的物质的量浓度减小为=0.61 mol·L-1。
【答案】 (1)6.1 mol·L-1 (2)20%
(3)6.1 mol·L-1 20% 1.219 g·ml-1
2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L-1
17.某化学研究性学习小组欲使用0.2 mol KCl和0.4 mol (NH4)2SO4配制含有NH、Cl-、K+、SO的植物营养液500 mL。
实验室提供的药品有:NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4、K2SO4和蒸馏水。
提供的实验仪器有:药匙、托盘天平、烧杯、胶头滴管、量筒。
(1)该植物营养液中,NH的物质的量浓度为________________。
(2)该研究小组配制该植物营养液时,除实验室提供的实验仪器外,还需用到的玻璃仪器有______________、______________。
(3)若使用NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4三种物质进行配制,则需(NH4)2SO4的质量为________。
(4)若配制该营养液的其他操作均正确,下列操作将使所配制溶液的浓度偏低的是________(填字母)。
A.将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,容量瓶中有少量的水
C.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线
E.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,又加水至刻度线
【解析】 (1)该植物营养液中n(NH)=0.4 mol×2=0.8 mol,溶液体积为500 mL,所以c(NH)==1.6 mol/L。
(2)配制500 mL溶液,需要在500 mL容量瓶中定容;溶解固体时需要用玻璃棒搅拌,向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,所以还需用到的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒。
(3)要求该营养液中n(Cl-)=0.2 mol,则需要0.2 mol NH4Cl,营养液中n(NH)=0.8 mol,所以还需要(NH4)2SO4提供NH的物质的量为0.8 mol-0.2 mol=0.6 mol,则需要0.3 mol (NH4)2SO4,质量为0.3 mol×132 g/mol=39.6 g。
(4)将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质物质的量偏小,所得溶液浓度偏低,故A符合题意;将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,容量瓶中有少量的水,对浓度无影响,故B不符合题意;将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶,会使溶质物质的量偏小,所得溶液浓度偏低,故C符合题意;用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线,会使溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故D不符合题意;摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再加水至刻度线,会使溶液体积偏大,所得溶液浓度偏低,故E符合题意。
【答案】 (1)1.6 mol/L
(2)500 mL容量瓶 玻璃棒
(3)39.6 g (4)ACE
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