内容正文:
课后分层练(十四) 物质的量浓度
(限时25 min,选择题每题3分,非选择题20分)
【基础达标练】
1.将8 g无水硫酸铜配成0.1 mol·L-1的水溶液。下列说法正确的是( )
A.溶于500 mL水中
B.溶于1 L水中
C.溶解后溶液的总体积为500 mL
D.溶解后溶液的总体积为1 L
答案:C
2.下列关于物质的量浓度说法正确的是( )
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.将Na2O和Na2O2各1 mol溶于水配成1 L溶液,所得溶液物质的量浓度不同
C.标准状况下,22.4 L NH3溶于水配成1 L溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1
D.要配制100 mL 1 mol·L-1的CuSO4溶液,需要胆矾16.0 g
答案:C
3.4 ℃时,在100 mL水中溶解22.4 L氯化氢气体(已折算为标准状况)。下列关于所形成溶液的说法正确的是( )
A.该溶液溶质的物质的量浓度为10 mol·L-1
B.若已知该溶液的密度,则可求得溶液溶质的物质的量浓度
C.该溶液中含有0.1 mol的Cl-
D.该溶液的体积为22.5 L
答案:B
4.(2025·安徽省芜湖市高一上期末)下列溶液中c(Cl-)与其他三项不同的是( )
A.10 mL 0.30 mol·L-1的NaCl溶液
B.20 mL 0.15 mol·L-1的CaCl2溶液
C.30 mL 0.10 mol·L-1的MgCl2溶液
D.40 mL 0.10 mol·L-1的AlCl3溶液
解析:选C。C项中c(Cl-)=0.10 mol·L-1×2=0.20 mol·L-1,其余选项中c(Cl-)=0.30 mol·L-1。
5.联氨(N2H4)可用于新型高效的生物脱氮技术,是厌氧氨氧化法处理废水工艺中的重要材料。实验室制备联氨的方法为2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.每消耗22.4 L NH3,生成N2H4的分子数为0.5NA
B.0.1 mol·L-1 NaClO溶液中Na+数为0.1NA
C.标准状况下,22.4 L H2O中含有的电子数为NA
D.每生成1 mol N2H4,转移的电子数为2NA
解析:选D。A.没有明确是否为标准状况,22.4 L NH3的物质的量不一定是1 mol,生成N2H4的分子数不一定是0.5NA,故A错误;B.没有明确溶液体积,不能计算0.1 mol·L-1NaClO溶液中Na+数,故B错误;C.标准状况下H2O不是气体,22.4 L H2O的物质的量不是1 mol,故C错误;D.2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O,NH3中N元素化合价由-3升高为-2,所以每生成1 mol N2H4转移的电子数为2NA,故D正确。
6.现有两份体积相同的营养液,用于无土栽培。其组成如下:
序号
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
两份营养液中各离子浓度( )
A.仅c(K+)相同 B.仅c(Cl-)相同
C.完全相同 D.完全不同
解析:选A。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,SO: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,SO:0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol,所以只有c(K+)相同,故A符合题意。
【拓展提能练】
7.(2025·河南郑州一中高一上期末)向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是( )
A.V>10 2c2=c1
B.V<10 2c2>c1
C.V>10 2c2<c1
D.V>10 2c2>c1
解析:选C。因为水的密度小于稀H2SO4的密度,要使10 mL稀H2SO4中溶质质量分数由2a%变为a%,则所加水的体积大于10 mL;由c=可知,当稀H2SO4中溶质质量分数变为原来的时,其密度也变小,故其物质的量浓度小于原来的,故C正确。
8.用100 mL 0.3 mol·L-1的氢氧化钠溶液和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合加水稀释到500 mL,混合液中H+的物质的量浓度为( )
A.0.36 mol·L-1 B.0.24 mol·L-1
C.0.45 mol·L-1 D.0.09 mol·L-1
解析:选B。设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为n,则0.3 L×2×0.25 mol·L-1-0.1 L×0.3 mol·L-1=0.5 L×2n,解得n=0.12 mol·L-1,混合稀释后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.12 mol·L-1=0.24 mol·L-1。
9.如图是化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此分析下列说法错误的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.100 mL该硫酸的质量是184 g
C.硫酸的摩尔质量与磷酸(H3PO4)的摩尔质量相同
D.10 g 98%的硫酸(密度为1.84 g·cm-3)与10 mL 18.4 mol·L-1的硫酸的浓度是相同的
解析:选A。该硫酸的物质的量浓度为=18.4 mol·L-1;100 mL该硫酸的质量为100 mL×1.84 g·mL-1=184 g。
10.某瓶饮用矿泉水标签的部分内容如图所示。下列说法正确的是( )
A.配制表中的物质均为强电解质
B.该瓶矿泉水中镁离子的质量是4.8 mg
C.该瓶矿泉水中氯离子的物质的量浓度是0.2 mol·L-1
D.不考虑其他离子,该瓶矿泉水中硫酸根离子的浓度是57.6 mg·L-1
解析:选D。A.配制表中的物质中纯净水是极弱电解质,硫酸镁、氯化钾、硫酸钾均属于盐,在水中能完全电离为金属阳离子和酸根离子,属于强电解质,故A错误;B.该瓶矿泉水中镁离子的质量是4.8 mg/L×0.5 L=2.4 mg,故B错误;C.该瓶矿泉水中氯离子的物质的量浓度是=2×10-4 mol·L-1 ,故C错误;D.钾离子浓度为=1×10-3 mol·L-1,氯离子浓度为=2×10-4 mol·L-1,镁离子浓度为=2×10-4 mol·L-1,不考虑其他离子,按溶液呈电中性可知,c(Cl-)+2c(SO)=c(K+)+2c(Mg2+),得到c(SO)=6×10-4 mol·L-1,该瓶矿泉水中硫酸根离子的浓度是6×10-4 mol·L-1×96 g/mol×103 mg/g=57.6 mg·L-1,故D正确。
11.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___________(结果保留2位小数)。
(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)20.02% (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%≈20.02%。
(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,氢氧化钠的物质的量浓度为=0.61 mol·L-1。
12.实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,相对分子质量为392]。
(1)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c(H+)=0.1 mol·L-1。铁屑中Fe2O3的质量分数是________(结果保留两位小数)。
(2)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)。
答案:(1)65.57% (2)22.35 g
解析:(1)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%。(2)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,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。
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