内容正文:
第3讲 物质的量浓度 溶液的配制
考点一 物质的量浓度
1.物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)常用单位:mol·L-1或mol/L。
(3)表达式:cB=,变形:nB=cB·V;V=。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
小题对点过
(1)62 g Na2O溶于水配成1 L溶液,溶液的溶质是 ,其物质的量浓度为 。
(2)从100 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中取出10 mL,其溶液中c(Cl-)= 。
(3)配制100 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O的质量 g。
(4)98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液即得到1 mol·L-1的硫酸溶液吗?为什么?
答案 (1)NaOH 2 mol·L-1
(2)2 mol·L-1 (3)25.0
(4)单位体积溶液强调的是溶液的体积,不是溶剂的体积。将98 g H2SO4(即1 mol)溶于1 L水后,得到的溶液体积不再为1 L,故H2SO4的物质的量浓度不是1 mol·L-1。
2.溶质质量分数及与物质的量浓度的关系
(1)溶质的质量分数
①概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用小数表示。
②表达式:w(B)=×100%。
(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液密度,单位为g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1)。
小题对点过
(1)多种表示溶液浓度方法的理解:
①15%的NaCl溶液的含义是
;
②0.1 mol·L-1 NaCl溶液的含义是
;
③某加碘食盐中含碘量为20~40 mg·kg-1的含义是 。
(2)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为 。
(3)市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·mL-1。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 (写出计算过程)。
答案 (1)①每100 g NaCl溶液中含有NaCl的质量为15 g ②每1 L NaCl溶液中含有NaCl的物质的量为0.1 mol ③每1 kg加碘食盐中含碘元素20~40 mg (2)16%
(3)假设溶液体积为1 L
c(H2SO4)==18.4 mol·L-1。
3.溶液的稀释或混合
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)。
(2)相同溶质两溶液混合
①混合前后溶质的物质的量保持不变,即:c1V1+c2V2=c混V混。若溶液混合后体积不变,则V混=V1+V2;若混合后体积变化,则V混=。
②溶质的质量不变
m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
小题对点过
(1)从1 L 1 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出100 mL。
①取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是 ,含氢氧化钠的质量是 。
②若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL,所得溶液的物质的量浓度是 。
(2)200 mL 0.3 mol·L-1 K2SO4溶液和100 mL 0.2 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合后不考虑混合后溶液体积的变化,溶液中S的物质的量浓度为 。
答案 (1)①1 mol·L-1 4.0 g ②0.2 mol·L-1
(2)0.4 mol·L-1
解析 (1)①m=0.1 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=4.0 g。②100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL,氢氧化钠的物质的量不变,由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知c(稀)==0.2 mol·L-1。(2)200 mL 0.3 mol·L-1 K2SO4溶液中S的物质的量为0.2 L×0.3 mol·L-1=0.06 mol,100 mL 0.2 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中S的物质的量为3×0.1 L×0.2 mol·L-1=0.06 mol,故混合液中S的物质的量为0.06 mol+0.06 mol=0.12 mol,由于混合后不考虑体积的变化,混合后溶液的体积为0.3 L,混合液中S=0.4 mol·L-1。
1.36.5 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,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=,D项正确。
气体溶于水,计算物质的量浓度的一般思路
2.现有V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( )
A.加热浓缩到原来体积的一半
B.加入5 mol·L-1的盐酸0.125V L
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
D.标准状况下通入11.2V L氯化氢气体
答案 C
解析 加热蒸发,HCl挥发,溶液浓度降低,故A错误;溶液的体积不具有加和性,故B错误;混合后溶液中的HCl的物质的量为0.5 mol·L-1×V L+10 mol·L-1×0.1V L=1.5V mol,所以混合后HCl的浓度为=1 mol·L-1,故C正确;通入氯化氢气体,溶液的体积发生变化,无法求出浓度,故D错误。
3.将0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液和0.60 mol·L-1氢氧化钠溶液混合成0.20 mol·L-1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为 。
答案 4∶1
解析 根据混合前后溶质的物质的量不变,列式求解:
设所需0.10 mol·L-1的氢氧化钠溶液及所需0.60 mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积分别是V1和V2,根据混合前后溶质的物质的量不变列式得:
0.10 mol·L-1·V1+0.60 mol·L-1·V2=0.20 mol·L-1·(V1+V2),解得:。
4.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。
(1)饱和溶液的物质的量浓度为 。
(2)饱和溶液中溶质的质量分数为 。
(3)25 ℃时R的溶解度为 。
(4)饱和溶液的密度为 。
答案 (1) mol·L-1 (2)×100% (3) g (4) g·mL-1
解析 (1)a g该晶体的物质的量是n(R)=n(R·nH2O)= mol,饱和溶液的体积是V mL,物质的量浓度为 mol·L-1;(2)a g该晶体中含R的质量是a×,饱和溶液的质量是(a+b) g,溶质质量分数是×100%;(3)水的质量是a×+b,R的质量是a×,100∶S=(a×+b)∶a×,25 ℃ 时R的溶解度为 g;(4)饱和溶液的质量是(a+b) g,饱和溶液的体积是V mL,根据ρ=可知,饱和溶液的密度为 g·mL-1。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。
2.容量瓶的结构与用途
3.配制物质的量浓度溶液时容量瓶的选择
(1)所配溶液的体积与容量瓶的规格要匹配,如要配制250 mL溶液,应当选用250 mL的容量瓶。
(2)当所需的溶液的体积不是容量瓶的规格时,则应选择与其接近的大规格容量瓶。
小题对点过
(1)容量瓶在使用前要 ,
其操作顺序为 。
(2)① 将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释; 作为反应容器或用来长期贮存溶液(填“能”或“不能”)。
②配制480 mL一定物质的量浓度溶液,应选用 容量瓶。
答案 (1)检查是否漏水 装水→盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立 (2)①不能 不能 ②500 mL
4.配制步骤(以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例)
小题对点过
(1)简述配制100 g 10%的NaCl溶液的步骤:
。
(2)实验室用固体烧碱配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液480 mL,请回答:
①需要NaOH固体的质量为 g。
②有以下仪器:a.烧杯、b.药匙、c.250 mL容量瓶、d.500 mL容量瓶、e.玻璃棒、f.托盘天平、g.量筒。配制时,必须使用的玻璃仪器是 (填序号),还缺少的仪器是 。
③使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
④配制溶液时,在计算、称量、溶解、冷却后还有以下几个步骤,其正确的操作顺序为 (填序号)
a.振荡摇匀 b.洗涤 c.定容 d.颠倒摇匀 e.转移
答案 (1)用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入200 mL烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的蒸馏水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)①2.0 ②ade 胶头滴管 ③检漏 ④ebacd
5.一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
(1)误差分析的思维流程
(2)定容时视线引起误差的分析方法
①仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
小题对点过
完成下列表格(填增大、减小、不变、偏大、偏小)。
引起误差的操作
n
V
c
①
用量筒量取待稀释溶液时仰视读数
②
定容时俯视容量瓶刻度线
③
溶液未冷却就转入容量瓶进行定容
④
药品和砝码位置颠倒(使用游码)
⑤
药品已潮解或含有其他杂质
⑥
用量筒量取待稀释溶液时俯视读数
⑦
转移时有少量液体洒在容量瓶外
⑧
没有洗涤烧杯和玻璃棒
⑨
定容时仰视容量瓶刻度线
⑩
定容时蒸馏水加多后用滴管吸出
⑪
定容摇匀后又补加蒸馏水至刻度线
答案 ①增大 不变 偏大 ②不变 减小 偏大 ③不变 减小 偏大 ④减小 不变 偏小 ⑤减小 不变 偏小 ⑥减小 不变 偏小 ⑦减小 不变 偏小 ⑧减小 不变 偏小 ⑨不变 增大 偏小 ⑩减小 不变 偏小 ⑪不变 增大 偏小
1.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是 。
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液
B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸
C.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
E.用碱式滴定管量取25.00 mL高锰酸钾溶液
F.用200 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸
G.用480 mL容量瓶配制480 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液
答案 A
解析 A.容量瓶是准确配制一定体积一定物质的量浓度溶液的仪器,由于配制溶液需加水至刻度线,故在用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液,A正确;B.量筒精确度是0.1 mL,因此配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,不能用量筒量取9.82 mL浓盐酸,只能量取9.8 mL浓盐酸,B错误;C.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,需溶质的物质的量是n(NaCl)=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,则需称量NaCl的质量为m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1=5.85 g,但托盘天平精确度是0.1 g,故不能用托盘天平称量5.85 g NaCl固体,应该称量5.9 g NaCl固体,C错误;D.定容时,若胶头滴管紧贴容量瓶内壁,会导致溶液污染,应该悬空垂直滴加,D错误;E.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故不能用碱式滴定管量取25.00 mL高锰酸钾溶液,应该使用酸式滴定管,E错误;F.量筒量程不合适,应该用10 mL量筒量取5.2 mL稀硫酸,F错误;G.在实验室中不存在量程为480 mL的容量瓶,根据选择仪器的标准“大而近”的原则,应该选择使用500 mL容量瓶配制500 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,然后再从中取出480 mL,就得到480 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,G错误;综上所述可知:合理选项是A。
2.(2024·辽宁本溪开学考试)配制一定物质的量浓度的稀盐酸溶液。
(1)若要配制250 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸,需要取12.01 mol·L-1的浓盐酸 mL(计算结果保留1位小数)。
(2)配制溶液过程中,下列关于容量瓶的操作,正确的是 (填字母,下同)。
(3)下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理
B.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒
C.溶液未经冷却直接倒入容量瓶中
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
答案 (1)2.1 (2)C (3)BD
本讲感悟
疑点:
盲点:
1.(2023·全国甲卷)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温度计 ③坩埚 ④分液漏斗
⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
答案 D
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;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、酒精灯、玻璃棒;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、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、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,因此本题选D。
2.(2024·湖北卷)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液,需要用到下列仪器中的 (填标号)。
答案 bc
解析 配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液需用到容量瓶,定容时用到胶头滴管,无需用到圆底烧瓶和试管,b、c正确。
3.(2024·全国甲卷)如图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是
,
定容后还需要的操作为
。
答案 将玻璃棒和烧杯中残留的溶质全部转移至容量瓶中 盖好瓶塞,反复上下颠倒容量瓶,将溶液混合均匀
解析 操作a为洗涤玻璃棒和烧杯并将洗涤液转移至容量瓶中,重复三次是为了将残留的溶质全部转移至容量瓶中。定容后要将溶液混合均匀,具体操作为左手食指按住塞子,其余手指拿住瓶颈标线以上部分,右手托住瓶底,将瓶倒转并摇动,再倒转过来,上下倒置如此反复多次,使溶液充分混合均匀。
4.(2022·海南卷)现有浓H3PO4质量分数为85%,密度为1.7 g·mL-1。若实验需100 mL 1.7 mol·L-1的H3PO4溶液,则需浓H3PO4 mL(保留一位小数)。
答案 11.5
解析 设需浓H3PO4的体积为V mL,则
=0.1 L×1.7 mol·L-1,V≈11.5。
高考热点总结
基础落实
选择题只有1个选项符合题意
1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1的是( )
A.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
B.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液
C.将58.5 g NaCl固体加入1 L水后所得的溶液
D.标准状况下,将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
答案 C
解析 80 g SO3的物质的量为=1 mol,溶于水发生反应:SO3+H2O===H2SO4,硫酸的物质的量也为1 mol,溶液体积为1 L,所以H2SO4的物质的量浓度为=1 mol·L-1,故A不选;10 g NaOH固体的物质的量为=0.25 mol,溶解在水中配成250 mL溶液,NaOH的物质的量浓度为=1 mol·L-1,故B不选;n(NaCl)==1 mol,加入1 L水中,所得溶液体积不一定为1 L,所以溶液的物质的量浓度无法计算,故C选;标准状况下,22.4 L氯化氢气体的物质的量为=1 mol,溶于水配成1 L溶液,溶质的物质的量浓度为=1 mol·L-1,故D不选。
2.配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液,如图所示装置和描述均正确的是( )
A.用图①装置称量一定质量的NaOH固体
B.用图②溶解NaOH固体
C.转移洗涤后用图③装置定容
D.定容完成后摇匀如图④所示
答案 C
解析 A.NaOH固体易潮解,不能用纸片,错误。B.不能用量筒溶解,错误。C.视线与凹液面相平,正确。D.摇匀时应上下颠倒摇匀,错误。
3.某试剂瓶上贴有标签:“100 mL 1.0 mol·L-1 MgCl2溶液”。下列对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的微粒主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O
B.若取50 mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0 mol·L-1
C.取该溶液5.0 mL恰好与100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应
D.该溶液与100 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)相等
答案 C
解析 MgCl2是强电解质,在水溶液中完全电离,水是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以溶液中存在的微粒有Mg2+、Cl-、H2O、H+、OH-,A项错误;该溶液的浓度为1.0 mol·L-1,根据Cl原子守恒可得c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×1.0 mol·L-1=2.0 mol·L-1,浓度与溶液的体积无关,B项错误;n(Cl-)=2.0 mol·L-1×0.005 L=0.01 mol,n(Ag+)=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,二者以1∶1的比例进行反应,所以n(Cl-)=n(Ag+)时,二者恰好完全反应,C项正确;1.0 mol·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)=c(NaCl)=1.0 mol·L-1,D项错误。
4.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
答案 B
解析 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。
5.配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,置于100 mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠,置于烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
答案 D
解析 固体不能直接在容量瓶中溶解,A项错误;配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,先在烧杯中溶解并冷却后再移入100 mL容量瓶定容,且所用水的体积并不是100 mL,而是加水至刻度线,此时溶液体积为100 mL,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误。
6.(2024·宁夏石嘴山期末)用溶质质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g· cm-3)配制200 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必须用到的定量仪器有200 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为20.0 mL
D.量取浓硫酸时仰视,定容时俯视,都会使所配硫酸溶液浓度偏大
答案 D
解析 A项,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢注入盛有一定量蒸馏水的烧杯中,并不断搅拌至冷却,A错误;B项,实验室没有200 mL容量瓶,则配制200 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸时,必须用到的定量仪器为250 mL容量瓶和量筒,B错误;C项,由c=可知,浓硫酸的浓度为 mol·L-1=18.4 mol·L-1,由稀释定律可知,量取浓硫酸的体积为×103 mL·L-1=25.0 mL,C错误;D项,量取浓硫酸时仰视会使硫酸的物质的量增大,导致所配硫酸溶液浓度偏大,定容时俯视会使溶液的体积偏小,导致所配硫酸溶液浓度偏大,D正确。
7.下列实验操作或仪器的选择正确的是( )
A.配制240 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 mol·L-1 H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接加入容量瓶中
C.配制1 mol·L-1 AlCl3溶液,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
答案 C
解析 A项,实验室没有规格为240 mL的容量瓶,应选择250 mL的容量瓶,错误;B项,不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,错误;C项,氯化铝易水解,将AlCl3晶体溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解,正确;D项,移液时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的位置,错误。
8.若20 g密度为d g·cm-3的硝酸钙溶液里含有1 g Ca2+,则N的物质的量浓度为( )
A.-1 mol·L-1
C.2.5d mol·L-1 D.1.25d mol·L-1
答案 C
解析 1 g钙离子的物质的量为0.025 mol,该溶液中n(N)=2n(Ca2+)=0.025 mol×2=0.05 mol,20 g该硝酸钙溶液的体积V=-3-1 L,所以该溶液中c(N)==2.5d mol·L-1。
9.(2024·山东烟台招远二中月考)某“84”消毒液部分标签如下图所示,回答下列问题:
净含量:500 mL 密度:1.19 g· cm-3
主要成分:25% NaClO(NaClO的摩尔质量74.5 g·mol-1)
注意事项:密封保存
(1)计算该“84”消毒液的物质的量浓度为 mol·L-1 (保留小数点后一位)。
(2)某实验需用480 mL 2.0 mol·L-1 NaClO的消毒液,现用NaClO固体配制。需要用托盘天平称量NaClO的固体质量为 g。
(3)在配制过程中,除需要烧杯、玻璃棒外还必需的玻璃仪器有 。
(4)下列操作可能使配制溶液浓度偏低的是(填字母) 。
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.溶解后未经冷却就移液
C.移液时,有少量液体溅出
D.定容时,仰视刻度线
E.容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(5)取该“84”消毒液100 mL,再加入28.4 g Na2SO4(Na2SO4的摩尔质量142 g·mol-1)固体,将其溶解并配成500 mL溶液,此时溶液中Na+的物质的量浓度为 mol·L-1。
答案 (1)4.0 (2)74.5 (3)胶头滴管、500 mL容量瓶 (4)ACD (5)1.6
解析 (1)由公式c=可知,25%次氯酸钠溶液的物质的量浓度为 mol·L-1=4.0 mol·L-1;(2)实验室没有480 mL容量瓶,配制480 mL 2.0 mol·L-1次氯酸钠溶液的消毒液时,应选择500 mL容量瓶配制,则次氯酸钠的质量为2.0 mol·L-1×0.5 L×74.5 g·mol-1=74.5 g;(3)配制一定物质的量浓度的溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等,用到的仪器有烧杯、药匙、托盘天平、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,则缺少必需的玻璃仪器为胶头滴管、500 mL容量瓶,故选胶头滴管、500 mL容量瓶;(4)移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒会导致溶质的物质的量减小,所配溶液的浓度偏低,A符合题意;溶解后未经冷却就移液会导致溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏高,B不符合题意;移液时,有少量液体溅出会导致溶质的物质的量减小,所配溶液的浓度偏低,C符合题意;定容时,仰视刻度线会导致溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏低,D符合题意;容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用对溶质的物质的量和溶液的体积都不产生影响,溶液的浓度无影响,E不符合题意;故选ACD;(5)由题意可知,500 mL溶液中钠离子的物质的量浓度为=1.6 mol·L-1。
能力提升
10.(2024·安徽芜湖期中)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.质量分数为w的氨水V mL,再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w
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,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
答案 B
解析 A项,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=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;因为氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,溶液的总质量大于原溶液质量的2倍,因而溶液溶质的质量分数小于0.5w,B正确;C项,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;D项,1 L为水的体积,不是溶液的体积,则溶液体积未知不能计算盐酸的物质的量浓度,D错误。
11.将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于a g水中,所得溶液的密度为b g·cm-3,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,则该气体的体积是( )
A. L
C. L
答案 C
解析 设气体的体积为V L,则=c,化简整理得:V=。
12.一定量的铜和浓硫酸在加热条件下充分反应,向反应后的溶液中逐滴加入含a mol NaOH的溶液,恰好使反应后的溶液呈中性,则下列叙述错误的是( )
A.溶液中c(Na+)=2c(S)
B. mol>沉淀的物质的量>0
C.沉淀的物质的量= mol
D.原浓硫酸中H2SO4的物质的量> mol
答案 C
解析 铜和浓硫酸反应后的溶液中含有CuSO4和H2SO4,加入含a mol NaOH的溶液后显中性,此时溶液中的溶质为Na2SO4,Cu2+完全沉淀,A项正确;n(CuSO4)< mol,故B项正确,C项错误;由于有一部分浓硫酸被还原为SO2,故n(H2SO4)> mol,D项正确。
13.(2024·陕西西安期中)CuSO4·5H2O俗称蓝矾、胆矾或铜矾,是颜料、电池、杀虫剂、木材防腐等方面的化工原料。其具有催吐,祛腐,解毒作用。
Ⅰ.实验室需配制100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。根据溶液配制情况,回答下面问题:
(1)用胆矾配制上述CuSO4溶液,需用托盘天平称量的质量为 。
(2)下列关于100 mL容量瓶的操作,正确的是 。
(3)以下操作会引起所配制溶液浓度偏低的是 (填序号)。
a.配制前容量瓶底部有少量水
b.胆矾长期放置失去部分结晶水
c.定容时仰视刻度线
d.装瓶时有少量溶液溅出
(4)现利用上述CuSO4溶液配制450 mL 0.01 mol·L-1的CuSO4溶液,需用量筒量取 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。完成该实验,除用量筒,烧杯,玻璃棒之外,还需使用的玻璃仪器有 。
Ⅱ.实验室有一瓶标签污损的硫酸铜溶液,为测定其浓度,研究小组设计了如下方案。
实验原理:CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
(5)判断S沉淀完全的方法为 。
(6)固体质量为w g,则c(CuSO4)= mol·L-1。
(7)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4) (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案 (1)12.5 g (2)C (3)c
(4)10 500 mL容量瓶、胶头滴管
(5)向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
(6)
(7)偏低
解析 配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签。(1)胆矾为五水硫酸铜晶体,配制上述CuSO4溶液,需用托盘天平称量的质量为0.100 L×0.5 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g;(2)A.摇匀时应盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀,而不是上下振荡,A错误;B.定容应平视刻度线,B错误;C.溶液转入时要用玻璃棒引流,C正确;故选C;(3)a.溶液配制过程中需加水定容,配制前容量瓶底部有少量水,对所配浓度无影响;b.胆矾长期放置失去部分结晶水,导致所称胆矾中CuSO4质量偏大,浓度偏高;c.定容时仰视刻度线,导致所配溶液体积偏大,使溶液浓度偏低;d.溶液具有均一性,装瓶时有少量溶液溅出,对所配浓度无影响;故选c;(4)用上述CuSO4溶液配制450 mL 0.01 mol·L-1的CuSO4溶液,需使用500 mL的容量瓶,则需用量筒量取=10 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液。完成该实验,除用量筒,烧杯,玻璃棒之外,还需使用的玻璃仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管;(5)因CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2,则判断S沉淀完全的方法为:向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全;(6)CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2,固体质量为w g硫酸钡,则c(CuSO4)= mol·L-1;(7)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会损失部分硫酸钡,导致计算出的n(BaSO4)偏小,即n(CuSO4)偏小,则测得c(CuSO4)偏低。
学科网(北京)股份有限公司
$