内容正文:
第7讲 物质的量浓度及溶液的配制
考点一 物质的量浓度及相关计算
1.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 NH3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
2.[2024·江苏泰州中学模拟] 下列关于物质的量浓度表述正确的是 ( )
A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol
B.50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液和100 mL 0.25 mol·L-1 MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
C.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液加水稀释至100 mL,溶质的物质的量浓度变为0.1 mol·L-1
D.20 ℃时,0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,恢复至20 ℃,溶质的物质的量浓度将变大
3.[2024·湖南长沙周南中学阶段考] 下列说法中正确的是 ( )
A.将标准状况下V L A气体(相对分子质量为M)溶于0.1 L水中,所得溶液密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为 mol·L-1
B.将1 mol·L-1的硫酸与水等质量混合后,所得硫酸的物质的量浓度小于0.5 mol·L-1
C.用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL 1 mol·L-1的Na2CO3溶液,定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏低
D.配制460 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液,需用量筒量取质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸5.0 mL
4.如图是某“84”消毒液(有效成分为次氯酸钠)标签的部分内容。下列说法正确的是 ( )
A.密封保存的目的是防止NaClO分解
B.该“84”消毒液中含NaClO的质量为252.50 g
C.该“84”消毒液的密度为1.10 g·mL-1
D.该“84”消毒液中含氯微粒的物质的量浓度约为1.42 mol·L-1
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
5.[2024·辽宁丹东五校协作体联考] 实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有 ( )
①天平 ②胶头滴管 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯 ⑨温度计
A.①②④⑥⑨ B.①③④⑤⑧ C.①②⑤⑥⑧ D.②③⑤⑥⑦
6.配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法错误的是 ( )
A.容量瓶先后用自来水、蒸馏水洗净后,不必干燥,可继续后续操作
B.实验中需用的仪器有药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等
C.实验操作步骤的正确顺序为②①④③
D.定容时,仰视容量瓶颈部的刻度线,会使配成的溶液中NaCl的物质的量浓度偏高
7.某同学帮助水质监测站配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液以备使用。
(1)该同学应选择 mL的容量瓶。
(2)其操作步骤如图所示,则图框中的操作应在图中 (填字母)之间。
A.②与③ B.①与② C.③与④ D.④与⑤
(3)该同学应称取NaOH固体 g,用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请根据附表选取所需的砝码大小: (填字母),并在下图中选出能正确表示游码位置的选项: 。
附表:砝码规格
选项
a
b
c
d
e
砝码大小/g
100
50
20
10
5
A B C
(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响?(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
①定容时,俯视刻度线,浓度会 。
②转移溶液时,少量液体溅出来,浓度会 。
③容量瓶未干燥,浓度会 。
④定容摇匀后发现溶液的凹液面低于刻度线,浓度会 。
考点三 物质的量浓度综合考查
8.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:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3∶2∶1,则S浓度之比为3∶2∶3
B.将100 mL 5 mol·L-1的盐酸加水稀释至1 L,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
C.将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1
D.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水,HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1
9.[2024·湘豫名校联盟联考] 少量Cl2通入NaOH稀溶液,反应所得溶液中含有Na+、Cl-、ClO-、OH-四种离子。已知Na+和Cl-物质的量浓度分别为0.03 mol·L-1和0.01 mol·L-1,则溶液中OH-物质的量浓度为(不考虑水解) ( )
A.0.03 mol·L-1 B.0.02 mol·L-1 C.0.01 mol·L-1 D.0.005 mol·L-1
10.测定“84”消毒液中次氯酸钠的浓度可用如下方法:取10.00 mL该消毒液,调节pH后,以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 KI溶液进行滴定,当溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为3ClO-+I-3Cl-+I;I+5I-+6H+3H2O+3I2;三次平行实验中消耗KI溶液的平均体积为20.00 mL,由此可知原消毒液中NaClO的物质的量浓度为 ( )
A.0.04 mol·L-1 B.0.10 mol·L-1 C.0.25 mol·L-1 D.0.60 mol·L-1
11.[2024·辽宁本溪阶段考] 某种天然碱的化学式为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O,某实验小组欲测定该天然碱中Na2CO3与NaHCO3的比例,进行了如下实验。回答下列问题:
(1)配制一定物质的量浓度的稀盐酸。
①若要配制250 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸,需用量筒量取12.00 mol·L-1的浓盐酸 mL(计算结果保留1位小数)。
②下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 (填字母)。
A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理
B.转移时,没有洗涤烧杯内壁和玻璃棒
C.溶液未经冷却直接转移入容量瓶中定容
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切
(2)取一定质量该天然碱溶于水,逐滴加入稀盐酸,溶液中NaHCO3的物质的量与加入HCl的物质的量关系如图所示。
①a∶b= 。
②P点处溶液中c(Na+)∶c(Cl-)= 。
③若Q点时溶液体积为5 L,则溶液中Na+的浓度为 。
④“M→N”过程中发生反应的离子方程式是 。
学科网(北京)股份有限公司
$
第7讲 物质的量浓度及溶液的配制
1.C [解析] 将0.1 mol NH3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。
2.C [解析] 只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,A错误;50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液中Cl-的浓度为c(Cl-)=1 mol·L-1,100 mL 0.25 mol·L-1 MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度为c(Cl-)=0.25 mol·L-1×2=0.5 mol·L-1,两种溶液中Cl-物质的量浓度不相等,B错误;溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,根据稀释公式,可得稀释后溶质的物质的量浓度为c==0.1 mol·L-1,C正确;在同一温度下,同一物质的溶解度不变,则其形成的饱和溶液浓度不变,20 ℃时,0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,CaO与水反应生成Ca(OH)2,再恢复至20 ℃,溶质的物质的量浓度将不变,D错误。
3.B [解析] 标准状况下该气体的物质的量为 mol,V L A气体溶于0.1 L水中所得溶液密度为ρ g·cm-3,则溶液的体积为×10-3 L,则溶液的物质的量浓度为 mol·L-1,A错误;若原硫酸体积为V L,水的密度比硫酸小,将1 mol·L-1硫酸与水等质量混合后,溶液体积大于2V L,则所得硫酸的物质的量浓度小于0.5 mol·L-1,B正确;用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL 1 mol·L-1的Na2CO3溶液,定容时俯视刻度线会使溶液的体积偏小,导致溶液浓度偏高,C错误;实验室没有460 mL容量瓶,所以配制460 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液时,应选用500 mL容量瓶,设配制该溶液需要98%浓硫酸的体积为V mL,由稀释定律可得:0.2 mol·L-1×0.5 L=,解得V≈5.4,D错误。
4.D [解析] 由于H2CO3的酸性强于HClO,密封保存的目的是防止NaClO溶液吸收CO2生成HClO,HClO不稳定,易分解,A项错误;该“84”消毒液的总质量为252.50 g,B项错误;该“84”消毒液的密度为=1.01 g·mL-1,C项错误;该“84”消毒液中氯含量为5.00%,据Cl元素守恒推知,n(Cl)=≈0.355 6 mol,则有c(Cl)=≈1.42 mol·L-1,D项正确。
5.C [解析] 实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒等;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿、玻璃棒和酒精灯等;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、②胶头滴管、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,因此C项正确。
6.D [解析] 容量瓶先后用自来水、蒸馏水洗净后,由于后面配制过程中还需要加入蒸馏水,所以不必干燥,可继续后续操作,A正确;配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,实验中需用的仪器有药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等,B正确;配制一定物质的量浓度的溶液,步骤有计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,实验操作步骤的正确顺序为②①④③,C正确;定容时,仰视容量瓶颈部的刻度线,则所加蒸馏水偏多,溶液的体积偏大,会使配成的溶液中NaCl的物质的量浓度偏低,D错误。
7.(1)500 (2)D (3)10.0 cd C
(4)①偏大 ②偏小 ③无影响 ④无影响
[解析] (1)容量瓶的规格应等于或稍大于配制溶液的体积,实验室没有480 mL容量瓶,所以应选500 mL容量瓶。(2)框中的操作为将蒸馏水注入容量瓶,该操作应在使用胶头滴管定容之前,即应在④与⑤之间,故答案为D。(3)配制500 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液需要NaOH的质量为0.5 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g;NaOH具有腐蚀性且易潮解,应放在烧杯内称量,计算可得NaOH与烧杯的总质量为10.0 g+23.1 g=33.1 g,故应选择20 g与10 g的砝码,即选择c和d;由表中数据可知,最小的砝码为5 g,游码的最大刻度为5 g,所以游码应在3.1的位置,故选C。(4)①定容时,俯视刻度线,溶液的体积偏小,所配制溶液的浓度偏大;②转移溶液时,少量液体溅出来,溶质的物质的量偏小,所配制溶液的浓度会偏小;③容量瓶使用时未干燥,溶质的物质的量和溶液的体积都不变,所以对配制溶液的浓度无影响;④定容摇匀后溶液的凹液面低于刻度线,是因为部分溶液附着在瓶壁上,对溶液的浓度无影响。
8.B [解析] 假设三种溶液的浓度均为1 mol·L-1,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中S浓度分别为1 mol·L-1×1=1 mol·L-1、1 mol·L-1×1=1 mol·L-1和1 mol·L-1×3=3 mol·L-1,即浓度之比为1∶1∶3,A错误;溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后HCl的物质的量浓度为=0.5 mol·L-1,溶液具有均一性、稳定性,所以稀释后溶液中HCl的浓度是均一的,与溶液体积大小无关,取出的5 mL溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1,B正确;1 mol·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1×1=1 mol·L-1,0.5 mol·L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5 mol·L-1×2=1 mol·L-1,故两者混合后,不考虑体积的变化,c(Cl-)=1 mol·L-1,C错误;1 L为水的体积,不是溶液的体积,溶液体积未知,不能计算HCl的物质的量浓度,D错误。
9.C [解析] 少量Cl2通入NaOH稀溶液,发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,溶液中含有Na+、Cl-、ClO-、OH-四种离子,根据方程式可知c(ClO-)=c(Cl-)=0.01 mol·L-1;根据溶液呈电中性,c(OH-)=(Na+)-c(Cl-)-c(ClO-)=0.03 mol·L-1-0.01 mol·L-1-0.01 mol·L-1=0.01 mol·L-1。
10.D [解析] 未达到反应终点前,溶液为无色,当ClO-消耗完后,生成的I与I-反应,生成的碘单质使淀粉变蓝,达到滴定终点,则有n(NaClO)=3n(KI)=3×20.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=0.006 000 mol,故c(NaClO)=
=0.600 0 mol·L-1。
11.(1)①2.1 ②BD
(2)①1∶2 ②2∶1 ③0.8 mol·L-1
④C+H+HC
[解析] (1)①据稀释原理,要配制250 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸,设需量取12 mol·L-1的浓盐酸V mL,则有250 mL×0.10 mol·L-1=V mL×12 mol·L-1,解得V≈2.1。②容量瓶清洗后,未经过干燥处理,不影响定容时溶液的体积,对所配溶液浓度无影响,A错误;转移时,没有洗涤烧杯内壁和玻璃棒,会使溶质损失,所配溶液浓度偏低,B正确;溶液未经冷却直接转移入容量瓶中定容,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,C错误;摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切,会导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,D正确。(2)天然碱溶于水,加入稀盐酸先发生反应1:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,当碳酸钠完全转化为碳酸氢钠后,继续加入稀盐酸发生反应2:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,根据图像可知,MN段发生反应1,NQ段发生反应2。①MN段发生Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,消耗氯化氢的物质的量为1 mol,生成n(NaHCO3)=1 mol,原溶液中n(Na2CO3)=1 mol,NQ段发生NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,该段消耗氯化氢的物质的量为3 mol,消耗NaHCO3的物质的量为3 mol,则原溶液中碳酸氢钠的物质的量为2 mol,所以天然碱中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为1∶2,即a∶b=1∶2。②溶液中钠离子和氯离子未参与反应,n(Na+)=2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=1 mol×2+2 mol=4 mol, n(Cl-)=n(HCl)=2 mol, P点处溶液中c(Na+)∶c(Cl-)=n(Na+)∶n(Cl-)=4 mol∶2 mol=2∶1。③Q点碳酸氢钠与盐酸恰好完全反应,溶质只有氯化钠,根据原子守恒可知,n(Na+)=4 mol,溶液体积为5 L,则溶液中c(Na+)==0.8 mol·L-1。④由分析可知,“M→N”过程中发生反应的离子方程式是C+H+HC。
学科网(北京)股份有限公司
$