内容正文:
一课一练 第三节 第3课时 物质的量浓度的有关计算对点练
基础练 每小题有一个或两个选项符合题目要求
题组一 物质的量浓度的基本计算
1.(2024·安庆高一检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液的说法不正确的是( )
A.2 L溶液中的阴、阳离子的总数为0.8NA
B.500 mL 溶液中N浓度为0.4 mol·L-1
C.500 mL 溶液中Ba2+浓度为0.2 mol·L-1
D.500 mL溶液中N总数为0.2NA
答案 A
2.V L硫酸铁溶液中含有m g Fe3+,则溶液中S 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 A
解析 根据Fe3+的质量可知, n=== mol,由硫酸铁的化学式Fe2(SO4)3可知,n(S)= n(Fe3+)= mol,c(S)=== mol·L-1。
题组二 溶液的稀释与混合的计算
3.(2025·通州高一期末)稀释1.0 mol·L-1 NaCl溶液时,下列物理量发生变化的是( )
A.Na+的物质的量
B.Na+的物质的量浓度
C.Na+的数目
D.NaCl的摩尔质量
答案 B
4.将100 mL 0.1 mol·L-1的氯化钡溶液与50 mL 0.2 mol·L-1的氯化钠溶液混合,若不考虑溶液混合时体积的变化,则混合溶液中氯离子浓度是( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
答案 A
解析 混合前后溶质的物质的量不变,混合溶液中氯离子浓度为
=0.2 mol·L-1。
5.V mL Na2SO4溶液中含有a g Na+,取 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中Na+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 D
解析 稀释前c(Na+)=== mol·L-1,稀释后c(Na+)缩小16倍,因此浓度为 mol·L-1,即 mol·L-1。
题组三 物质的量浓度、溶质质量分数的相互换算
6.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
答案 D
解析 36.5 g HCl的物质的量为1 mol,水的体积为1 L,但溶液的体积不是1 L,故其物质的量浓度不是1 mol·L-1,A项错误;没有指明气体所处的状况,无法计算气体的体积,B项错误;c==,C项错误;根据c=可知w==,D项正确。
7.体积为V mL,密度为ρ g·mL-1的溶液中,含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,溶质的质量分数为a%。下列关系式错误的是( )
A.a%=×100%
B.c=
C.c=1 000×ρ×a×M
D.m=V×ρ×a%
答案 C
题组四 物质的量用于化学方程式的计算
8.当15.6 g Na2O2完全与CO2反应后,生成的O2在标准状况下体积为( )
A.2.24 L B.4.48 L C.11.2 L D.22.4 L
答案 A
解析 15.6 g Na2O2的物质的量为=0.2 mol,根据
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2 mol 1 mol
0.2 mol n(O2)
=,解得n(O2)=0.1 mol,
生成O2的体积在标准状况下为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。
9.将CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合,恰好生成化学组成为Cu4(OH)6SO4的碱式盐沉淀。参加反应的CuSO4与NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.3∶2
C.2∶1 D.2∶3
答案 D
解析 CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合恰好生成Cu4(OH)6SO4沉淀,根据铜离子、氢氧根离子守恒,可知参加反应的n(CuSO4)∶n(NaOH)=4∶6=2∶3。
综合强化 每小题只有一选项符合题意
10. 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、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(N)为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
答案 B
解析 KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,设c(N)为x,由电荷守恒可知,0.2 mol·L-1×1+0.5 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1×1+x×1,解得x=0.8 mol·L-1。
11.在KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的某1 L混合溶液中,n(K+)=0.1 mol,n(Mg2+)=0.25 mol,n(Cl-)=0.2 mol,则c(N)为( )
A.0.05 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
答案 D
解析 题给混合溶液中,由溶液呈电中性可得:n(K+)×1+n(Mg2+)×2=n(Cl-)×1+n()×1,即0.1 mol+0.25 mol×2=0.2 mol+n(),解得n(N)=0.4 mol,c(N)==0.4 mol·L-1。
12.(2025·沈阳高一期末)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含有a mol NaOH的溶液恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
答案 D
解析 第一份溶液中加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁,则这份溶液中含Mg2+的物质的量是 mol;第二份溶液中加入b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,则这份溶液中含S b mol; 则原V L混合溶液中含Mg2+的物质的量是a mol,含 2b mol,含K+是2(2b-a) mol,钾离子的浓度为mol·L-1。
13.(2025·威海高一期末)下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A.在标准状况下V L氨气溶于1 L水中配成密度为ρ g·cm-3的氨水,该氨水中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1
B.1.5 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液中S的物质的量浓度为4.5 mol·L-1
C.实验室配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液,用托盘天平准确称取NaCl 5.85 g
D.10 g 98%的硫酸(密度为1.84 g·cm-3)与10 mL 18.4 mol·L-1的硫酸物质的量浓度相同
答案 BD
14.(2024·潍坊高一期末)研究小组设计如下实验制备硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]。
步骤1:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热、过滤、洗涤、干燥、称量,质量为m1 g。
步骤2:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到V mL 1 mol·L-1的稀硫酸中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤沉淀。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量为m2 g。
步骤3:硫酸亚铁铵的制备。计算并称取所需质量的(NH4)2SO4,加入“步骤2”的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥。
步骤3中准确称取(NH4)2SO4的质量为( )
A.×132 g B.×132 g
C.×132 g D.×132 g
答案 C
解析 根据题干信息知,制备FeSO4消耗的m(Fe)=(m1-m2)g,n(Fe)= mol,根据Fe原子守恒得n(FeSO4)=n(Fe)= mol,在硫酸亚铁铵中存在如下关系:SO4]=n(FeSO4)=n(Fe)= mol,m[(NH4)2SO4]=mol×132 g·mol-1=×132 g,故选C。
五、非选择题
15. 回答下列问题
(1)将3.9 g Na2O2固体溶于水配成200 mL的溶液,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
答案 n(Na2O2)==0.05 mol,Na2O2溶于水生成NaOH,则溶质NaOH的物质的量n(NaOH)=0.05 mol×2=0.1 mol,c(NaOH)==0.5 mol·L-1。
(2) 已知通入1 L水中的某气体体积为V L(标准状况),气体的摩尔质量为M g·mol-1,所得溶液的密度为ρ g·cm-3。计算该溶液中溶质的物质的量浓度。
答案 溶液的体积V(溶液)== L= L,c== mol·L-1= mol·L-1。
(3)市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 。
答案 18.4 mol·L-1
解析 先计算出1 000 mL浓硫酸中含硫酸的质量,1 000 mL×1.84 g·cm-3×98%=1 803.2 g,将其换算成硫酸的物质的量为=18.4 mol,则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1。
16.将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
(3)从该溶液中取出10 mL,含氢氧化钠的质量为 ,含氢氧化钠的物质的量为 。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
答案 (1)6.1 mol·L-1 (2)20%
(3)2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L-1
解析 (1)24.4 g 氢氧化钠的物质的量为0.61 mol,c(NaOH)==6.1 mol·L-1。
(2)100 mL 氢氧化钠溶液的质量为100 mL×1.219 g·mL-1=121.9 g;氢氧化钠的质量分数为×100%≈20%。
(3)由于整个溶液都是均匀的,所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比,氢氧化钠的质量分数和溶液的密度均相同,但氢氧化钠的质量和物质的量均为原来的。
(4)这10 mL溶液中氢氧化钠的物质的量为0.061 mol,稀释到100 mL以后,氢氧化钠的物质的量浓度为=0.61 mol·L-1。
17.过氧化钠能与水发生反应,某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。
(1)计算需要称取过氧化钠的质量。
(2)反应后生成NaOH的物质的量是多少?
答案 n(O2)==0.05 mol,
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2 4 1
n(Na2O2) n(NaOH) 0.05 mol
(1)=,n(Na2O2)=0.1 mol,
m(Na2O2)=0.1 mol×78 g·mol-1=7.8 g;
需称取过氧化钠7.8 g。
(2)=,n(NaOH)=0.2 mol,反应后生成0.2 mol NaOH。
18.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数: 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度: 。
答案 (1)c= mol·L-1 (2)c= mol·L-1 (3)w= (4)S= g
19.在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示,回答下列问题:
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为 mol,含溶质MgCl2的质量为 g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为 mol,将该混合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 mol·L-1。
(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到沉淀 mol。
答案 (1)0.4 19.0 (2)0.2 0.2 (3)1.2
解析 (1)根据图像可知钠离子的浓度是1.0 mol·L-1,所以该混合液中氯化钠的浓度是1.0 mol·L-1,物质的量为1.0 mol·L-1×0.4 L=0.4 mol;镁离子的浓度是0.5 mol·L-1,所以该混合液中氯化镁的浓度是0.5 mol·L-1,则含溶质MgCl2的质量为0.4 L×0.5 mol·L-1×95 g·mol-1=19.0 g。
(2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L-1,所以根据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是=0.5 mol·L-1,因此该混合液中CaCl2的物质的量为0.5 mol·L-1×0.4 L=0.2 mol。将该混合液加水稀释至体积为1 L,由于稀释前后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。
(3)溶液中氯离子的物质的量是0.4 L×3.0 mol·L-1=1.2 mol,所以根据化学方程式可知,向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol。
20.一块表面被氧化成氧化钠的金属钠,质量是10.8 g。将它投入水中完全反应后,收集到 0.2 g氢气,溶液的体积为100 mL,试计算:
(1)未被氧化的金属钠的质量: 。
(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度: 。
答案 (1)4.6 g (2)4.0 mol·L-1
解析 (1)反应生成氢气的质量为0.2 g,物质的量是=0.1 mol,根据化学方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑可知消耗金属钠0.2 mol,则m(Na) =23 g·mol-1×0.2 mol=4.6 g。(2)m(Na2O)=10.8 g-4.6 g=6.2 g,物质的量是=0.1 mol,则氧化钠中钠元素的物质的量是0.2 mol,混合物中n(Na)=0.4 mol,由钠元素守恒,则与水反应生成的总NaOH的物质的量n(NaOH)=0.4 mol,溶液的体积为0.1 L,故c(NaOH)==4.0 mol·L-1。
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一课一练 第三节 第3课时 物质的量浓度的有关计算对点练
基础练 每小题有一个或两个选项符合题目要求
题组一 物质的量浓度的基本计算
1.(2024·安庆高一检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液的说法不正确的是( )
A.2 L溶液中的阴、阳离子的总数为0.8NA
B.500 mL 溶液中N浓度为0.4 mol·L-1
C.500 mL 溶液中Ba2+浓度为0.2 mol·L-1
D.500 mL溶液中N总数为0.2NA
2.V L硫酸铁溶液中含有m g Fe3+,则溶液中S 的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
题组二 溶液的稀释与混合的计算
3.(2025·通州高一期末)稀释1.0 mol·L-1 NaCl溶液时,下列物理量发生变化的是( )
A.Na+的物质的量
B.Na+的物质的量浓度
C.Na+的数目
D.NaCl的摩尔质量
4.将100 mL 0.1 mol·L-1的氯化钡溶液与50 mL 0.2 mol·L-1的氯化钠溶液混合,若不考虑溶液混合时体积的变化,则混合溶液中氯离子浓度是( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
5.V mL Na2SO4溶液中含有a g Na+,取 mL溶液稀释到4V mL,则稀释后溶液中Na+的物质的量浓度是( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
题组三 物质的量浓度、溶质质量分数的相互换算
6.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,设NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是( )
A.所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
7.体积为V mL,密度为ρ g·mL-1的溶液中,含有摩尔质量为M g·mol-1的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,溶质的质量分数为a%。下列关系式错误的是( )
A.a%=×100%
B.c=
C.c=1 000×ρ×a×M
D.m=V×ρ×a%
题组四 物质的量用于化学方程式的计算
8.当15.6 g Na2O2完全与CO2反应后,生成的O2在标准状况下体积为( )
A.2.24 L B.4.48 L C.11.2 L D.22.4 L
9.将CuSO4溶液与一定量NaOH溶液混合,恰好生成化学组成为Cu4(OH)6SO4的碱式盐沉淀。参加反应的CuSO4与NaOH的物质的量之比为( )
A.1∶2 B.3∶2
C.2∶1 D.2∶3
综合强化 每小题只有一选项符合题意
10. 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、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c(N)为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
11.在KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的某1 L混合溶液中,n(K+)=0.1 mol,n(Mg2+)=0.25 mol,n(Cl-)=0.2 mol,则c(N)为( )
A.0.05 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
12.(2025·沈阳高一期末)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含有a mol NaOH的溶液恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A. mol·L-1
B. mol·L-1
C. mol·L-1
D. mol·L-1
13.(2025·威海高一期末)下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A.在标准状况下V L氨气溶于1 L水中配成密度为ρ g·cm-3的氨水,该氨水中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1
B.1.5 mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液中S的物质的量浓度为4.5 mol·L-1
C.实验室配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液,用托盘天平准确称取NaCl 5.85 g
D.10 g 98%的硫酸(密度为1.84 g·cm-3)与10 mL 18.4 mol·L-1的硫酸物质的量浓度相同
14.(2024·潍坊高一期末)研究小组设计如下实验制备硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]。
步骤1:铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液,加热、过滤、洗涤、干燥、称量,质量为m1 g。
步骤2:FeSO4的制备。将上述铁屑加入到V mL 1 mol·L-1的稀硫酸中,充分反应后过滤并用少量热水洗涤沉淀。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重,质量为m2 g。
步骤3:硫酸亚铁铵的制备。计算并称取所需质量的(NH4)2SO4,加入“步骤2”的蒸发皿中,缓缓加热一段时间后停止,冷却,待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥。
步骤3中准确称取(NH4)2SO4的质量为( )
A.×132 g B.×132 g
C.×132 g D.×132 g
五、非选择题
15. 回答下列问题
(1)将3.9 g Na2O2固体溶于水配成200 mL的溶液,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
(2) 已知通入1 L水中的某气体体积为V L(标准状况),气体的摩尔质量为M g·mol-1,所得溶液的密度为ρ g·cm-3。计算该溶液中溶质的物质的量浓度。
(3)市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 。
16.将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
(3)从该溶液中取出10 mL,含氢氧化钠的质量为 ,含氢氧化钠的物质的量为 。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
17.过氧化钠能与水发生反应,某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。
(1)计算需要称取过氧化钠的质量。
(2)反应后生成NaOH的物质的量是多少?
18.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度: 。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数: 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度: 。
19.在0.4 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示,回答下列问题:
(1)该混合液中,NaCl的物质的量为 mol,含溶质MgCl2的质量为 g。
(2)该混合液中CaCl2的物质的量为 mol,将该混合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 mol·L-1。
(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到沉淀 mol。
20.一块表面被氧化成氧化钠的金属钠,质量是10.8 g。将它投入水中完全反应后,收集到 0.2 g氢气,溶液的体积为100 mL,试计算:
(1)未被氧化的金属钠的质量: 。
(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度: 。
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