内容正文:
课下巩固精练卷(六) 物质的量浓度
一、选择题
1.某溶液标签上标有“CaCl2,0.1 mol·L-1”的字样,下面对该溶液的叙述,正确的是( )
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1 mol·L-1
答案:D
2.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SO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-1MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
C.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4稀释成0.1 mol·L-1的H2SO4,可向其中加入100 mL水
D.20 ℃时,0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液100 mL加入5 g生石灰,冷却到20 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.023 mol·L-1
解析:选D。硫酸钠溶液物质的量浓度已知,但溶液体积未知,不能计算离子物质的量,故A错误;1 mol·L-1的KCl溶液中Cl-的物质的量浓度为1 mol·L-1,0.25 mol·L-1 MgCl2溶液中Cl-的物质的量浓度为0.5 mol·L-1,Cl-的物质的量浓度不相等,故B错误;10 mL 1 mol·L-1的H2SO4稀释成0.1 mol·L-1的H2SO4,所得稀硫酸的体积为100 mL,所加水的体积不是100 mL,故C错误;氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,消耗了饱和溶液中的溶剂,使部分氢氧化钙析出,溶液温度恢复到20 ℃时,仍为氢氧化钙的饱和溶液,溶液体积减小,同温下同种溶质在同种溶剂中的饱和溶液的浓度不变,故D正确。
3.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合并稀释配成500 mL溶液,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1
C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1
解析:选B。该混合溶液中n(H+)=(0.1 L×0.3 mol·L-1+0.3 L×0.25 mol·L-1)×2=0.21 mol,所以c(H+)==0.42 mol·L-1。
4.冰晶石(Na2AlF6)制备反应为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3===2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1 mol Na3AlF6中含有的σ键数目为3NA
B.室温下1 L 0.1 mol·L-1NaF溶液中F-数目为0.1NA
C.室温下1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中氧原子数目为0.3NA
D.常温常压下,2.0 g HF中含有的电子数为NA
解析:选D。Na3AlF6为配合物,AlF中含有6个σ键,所以1 mol Na3AlF6中含有的σ键数目为6NA,A错误;NaF属于强碱弱酸盐,F-水解使溶液呈碱性,则室温下,1 L 0.1 mol·L-1NaF溶液中F-的数目小于0.1NA,B错误;Na2CO3溶液中含有大量的水,所以氧原子数目大于0.3NA,C错误;HF的电子数为10,则常温常压下,2.0 g HF中含有的电子数为×10×NA mol-1=NA,D正确。
5.配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.实验中需用的仪器有托盘天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
答案:D
6.实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制1.0 mol·L-1的稀硫酸100 mL,并用来测定稀硫酸与Zn反应的速率,下列部分仪器选用合理的是( )
A.①②③⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑥⑧ D.②③⑦⑧
解析:选C。配制100 mL 1 mol/L的稀硫酸,应该使用100 mL的容量瓶,①中容量瓶规格错误;配制溶液需要使用②胶头滴管定容;⑤酸式滴定管在配制溶液和反应过程中均不需要使用;⑥配制100 mL 1 mol/L的稀硫酸,需要18.4 mol/L的浓硫酸约5.4 mL,因此需要选用小量程的量筒,以提高精确度,故选择⑥号量筒而不是⑦号;最后稀硫酸和Zn反应生成氢气,测定氢气体积时需要使用⑧,故需要使用的仪器为②③⑥⑧。
7.某学生配制了100 mL 1 mol·L-1的硫酸,然后对溶液浓度做精确测定,测定过程中一切操作都正确,但测得溶液的物质的量浓度小于1 mol·L-1,则在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是( )
①量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸
②将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯和玻璃棒
③在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面
④最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶液凹液面刚好与刻度线相切
A.只有②③④ B.只有③④
C.只有①②③ D.①②③④
答案:D
8.下列说法错误的是( )
A.将14%的KOH溶液蒸发掉100 g水后,变为28%的KOH溶液80 mL,该80 mL溶液的物质的量浓度为6.25 mol/L
B.将质量分数为98%的H2SO4与水等体积混合,混合后H2SO4的质量分数大于49%
C.某MgCl2溶液的密度为1.2 g·cm-3,Mg2+的质量分数为5%,1 L该溶液中Cl-的物质的量为5 mol
D.1 mol氧气在放电条件下,有30%转化为O3,则放电后混合气体对氢气的相对密度是35.6
解析:选D。将14%的KOH溶液蒸发掉100 g水后,变为28%的KOH溶液,溶质质量不变,则原溶液质量为200 g,溶质质量为200×14%=28 g,物质的量为=0.5 mol,蒸发后的溶液物质的量浓度为=6.25 mol/L,A正确;浓硫酸密度比水大,等体积混合后硫酸的质量分数大于49%,B正确;MgCl2溶液的密度为1.2 g·cm-3,1 L该溶液的质量为1.2×1 000=1 200 g,Mg2+的质量分数为5%,则Mg2+的质量为1 200 g×5%=60 g,物质的量为=2.5 mol,所以氯离子的物质的量为2.5 mol×2=5 mol,C正确;根据质量守恒,气体总质量不变,1 mol氧气在放电条件下,有30%转化为O3,根据反应式3O2===2O3,有0.3 mol O2反应转化为O3,O3的物质的量为0.2 mol,则混和气体的平均摩尔质量为≈35.6 g/mol,相同条件下有=,即==17.8,D错误。
9.如图是氯化钠、氯化铵和碳酸氢钠三种物质的溶解度曲线,分析曲线得到的以下说法中正确的是( )
①冷却含有Na+、Cl-、NH、HCO的浓热的溶液,可得到碳酸氢钠晶体
②在20 ℃时,三种物质饱和溶液的溶质质量分数为NH4Cl>NaCl>NaHCO3
③在30 ℃时,氯化钠和氯化铵固体各20 g分别溶于50 g水,所得溶液都是饱和溶液
④利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10 ℃以下
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析:选B。①在20 ℃时,氯化钠和氯化铵的溶解度大于10 g,是易溶物质,碳酸氢钠的溶解度大于1小于10,是可溶物质,故正确;②在20 ℃时,三种物质的溶解度为NH4Cl>NaCl>NaHCO3,由饱和溶液的溶质质量分数=×100%,故三种物质饱和溶液的溶质质量分数为NH4Cl>NaCl>NaHCO3,故正确;③30 ℃时,氯化铵的溶解度大于40 g,20 g氯化铵能完全溶于50 g水,所得溶液不是饱和溶液,氯化钠的溶解度小于40 g,20 g氯化钠不能全部溶解,所得溶液是饱和溶液,故错误;④由三种物质的溶解度变化规律可知:利用结晶法从氯化钠、氯化铵混合物中分离出氯化铵的最佳温度在10 ℃以下,故正确。
10.(2025·江苏苏州模拟)工业上用NaOH溶液进行PbSO4脱硫并制备高纯PbO的过程为:PbSO4粗PbO溶液高纯PbO。已知PbO(s)+NaOH(aq)⇌NaHPbO2(aq);PbO的溶解度曲线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.PbO在NaOH溶液中的溶解是放热反应
B.碱浸1适宜用高浓度的NaOH溶液
C.降低NaOH溶液的浓度有利于PbO溶解
D.若PbO溶解后NaOH溶液的浓度不变,M点溶液中存在c(HPbO)<c(OH-)
解析:选D。由图可知,温度升高,PbO在NaOH溶液中的溶解度增大,所以PbO在NaOH溶液中的溶解是吸热反应,A错误;由图可知,浓度越大,PbO在NaOH溶液中的溶解度越大,碱浸1需要得到固体PbO,则应选择低浓度的NaOH溶液,B、C错误;M点溶液中c(OH-)=1 mol/L,PbO溶解度为110 g/L,根据反应PbO(s)+NaOH(aq)⇌NaHPbO2(aq)可求出c(HPbO)=≈0.49 mol/L,即存在c(HPbO)<c(OH-),D正确。
11.4 ℃下把摩尔质量为M g·mol-1的A g可溶性盐RCln溶解在V mL水中,恰好形成该温度下的饱和溶液,密度为ρ g·cm-3,下列关系式错误的是( )
A.溶质的质量分数w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.1 mL该溶液中n(Cl-)= mol(RCln在溶液中完全电离)
D.该温度下此盐的溶解度S= g
解析:选C。根据溶质的质量分数w=×100%,m溶质=A g,V mL水的质量为V g,m溶液=(A+V) g,w=×100%,故A正确;根据溶质的物质的量浓度c=,n= mol,V′= L,代入可得c= mol·L-1,故B正确;1 mL 该溶液中n(Cl-)= mol·L-1×1×10-3 L×n= mol,故C错误;该温度下此盐的溶解度S= g,故D正确。
二、非选择题
12.Ⅰ.工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾(FeSO4·7H2O,式量为278)。
(1)98% 1.84 g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4 g·cm-3,50%的硫酸物质的量浓度为________(结果保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的质量分数________(填“>”“<”或“=”)40%。
(2)将111.2 g绿矾在高温下加热,充分反应后生成Fe2O3固体和SO2、SO3、水的混合气体,则生成Fe2O3的质量为____________g,SO2为________mol。
Ⅱ.实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,式量为392]。
(3)将4.88 g铁屑(含Fe2O3)与25 mL 3 mol·L-1 H2SO4充分反应后,得到FeSO4和H2SO4的混合溶液,稀释溶液至100 mL,测得其pH=1。铁屑中Fe2O3的质量分数是________(结果保留两位小数)。
(4)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO4等物质的量的(NH4)2SO4晶体,待晶体完全溶解后蒸发掉部分水,冷却至t ℃,析出莫尔盐晶体12.360 g,剩余溶液的质量为82.560 g。t ℃时,计算(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的溶解度为________(结果保留两位小数)。
解析:(1)密度为1.4 g·cm-3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度c== mol·L-1≈7.14 mol·L-1;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%,由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸的密度,所以等体积混合后溶液中硫酸的质量偏大,硫酸的质量分数大于40%。(2)n(FeSO4·7H2O)==0.4 mol,由2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑可知,生成Fe2O3的质量为0.4 mol××160 g·mol-1=32 g,SO2的物质的量为0.4 mol×=0.2 mol。(3)根据题意知,溶液中剩余酸的物质的量n(H2SO4)=0.1 mol·L-1××0.1 L=0.005 mol,则参加反应的n(H2SO4)=0.025 L×3 mol·L-1-0.005 mol=0.07 mol;设铁的物质的量是m mol,氧化铁的物质的量是n mol,发生反应的化学方程式为Fe+Fe2O3+3H2SO4===3FeSO4+3H2O、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,则根据固体的质量和硫酸的物质的量可知,56m+160n=4.88,m-n+3n=0.07,解得n=0.02,m=0.03,所以铁屑中Fe2O3的质量分数是×100%≈65.57%。(4)根据以上分析结合原子守恒知,n(FeSO4)=n(Fe)+2n(Fe2O3)=(0.03+0.04) mol=0.07 mol,根据莫尔盐的化学式知,n[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]=n(FeSO4)=0.07 mol,剩余溶液中莫尔盐的质量为0.07 mol×392 g·mol-1-12.360 g=15.08 g,设莫尔盐的溶解度为x,则=,解得x≈22.35 g。
答案:(1)7.14 mol·L-1 > (2)32 0.2
(3)65.57% (4)22.35 g
13.已知某84消毒液瓶体部分标签如图所示,该84消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
84消毒液
[有效成分] NaClO
[规格] 1 000 mL
[质量分数] 25%
[密度] 1.19 g·cm-3
(1)该84消毒液的物质的量浓度约为__________mol·L-1。
(2)某同学取100 mL该84消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。
(3)该同学参阅该84消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填字母)。
A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制
C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低
D.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g
(4)84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制500 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强84消毒液的消毒能力。
①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为____________mol·L-1。
②需用浓硫酸的体积为________mL。
解析:(1)由c=得c(NaClO)=≈4.0 mol·L-1。(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有100 mL×10-3 L·mL-1×4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-3 L·mL-1×c(NaClO),即c(NaClO)=0.04 mol·L-1。(3)A项称量NaClO固体需要托盘天平,溶解NaClO固体需要使用烧杯,需用玻璃棒搅拌和引流,还需用500 mL容量瓶和胶头滴管定容,图中a、b仪器不需要,还需要玻璃棒、胶头滴管两种玻璃仪器;B项配制溶液过程中需要加入水,故洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用;C项未洗涤烧杯和玻璃棒将导致所配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低;D项应选用500 mL容量瓶进行配制,再取出480 mL即可,需要的NaClO固体的质量应按配制500 mL溶液进行计算,为0.5 L× mol·L-1×74.5 g·mol-1=148.75 g,托盘天平的精确度为0.1 g,故需要称量的NaClO固体的质量为148.8 g。(4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6 mol·L-1。②500 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为0.5 L×2.3 mol·L-1=1.15 mol,设需用98%的浓硫酸的体
积为V mL,则=1.15 mol,解得V=62.5。
答案:(1)4.0 (2)0.04 (3)C
(4)①4.6 ②62.5
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