内容正文:
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%的硫酸溶液与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.B [解析] 未指出溶液体积,无法计算溶质物质的量,A错误;溶质HCl的物质的量为1 mol,溶液体积为1 L,则盐酸浓度为1 mol·L-1,B正确;混合后溶液总体积并不是混合前的10倍,所以所得H2SO4溶液浓度不是0.2 mol·L-1,C错误;温度不变,物质溶解度不变,恢复到原温度,饱和溶液浓度不变,D错误。
3.C [解析] 加热蒸发时,HCl挥发,加热浓缩到原来体积的一半,溶液浓度小于原来的2倍,A错误;溶液的体积不具有加和性,无法求出混合后溶液的体积,B错误;混合后溶液中的HCl为0.5 mol·L-1×V L+10 mol·L-1×
0.1V L=1.5V mol,则混合后HCl的浓度为=1 mol·L-1,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,D错误。
4.D [解析] 根据计算,36.5 g HCl的物质的量为1 mol,溶液的体积不是1 L,所得溶液的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;题中未指明标准状况下,故无法计算1 mol HCl的体积,B错误;盐酸的体积为V== mL= L,根据计算公式c=得到c= mol·L-1= mol·L-1,C错误;根据公式c=,变形即可得到w=,D正确。
5.C [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、装瓶贴签;托盘天平只能精确到0.1 g,且氢氧化钠固体具有腐蚀性、不能用滤纸称量氢氧化钠固体,A错误;为使溶液充分混合,要轻轻摇动容量瓶(虚线框内的操作),操作方法为,不可用操作7摇匀操作,B错误;若操作2将未冷却的NaOH溶液转移到容量瓶中,导致冷却后溶液体积减小,所配NaOH溶液浓度偏高,C正确;摇匀时会有少量液体附着到刻度线上方,造成暂时性的液面低于刻度线,加水会使溶液总体积变大,溶液浓度偏低,D错误。
6.D [解析] 使用托盘天平称量固体时应遵循“左物右码”原则,A正确;步骤Ⅰ中将称好的NaCl固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,此步骤玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解,步骤Ⅱ是移液和洗涤,需要用玻璃棒引流,B正确;步骤Ⅱ中洗涤液不慎洒到容量瓶外,则溶质偏少,所配制溶液浓度偏低,C正确;步骤Ⅳ摇匀后,发现容量瓶中液面比刻度线低,若再滴加少量蒸馏水,会导致所配制溶液浓度偏低,D错误。
7.(1)胶头滴管、500 mL容量瓶
(2)①③⑤ (3)B
(4)②⑤ (5)BD
[解析] (1)配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量药品,用药匙取用药品,用量筒量取蒸馏水,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,加速溶解,冷却后转移到500 mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀。所以所需仪器有托盘天平、烧杯、药匙、量筒、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管;根据提供的仪器知,还需仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管。(2)NaOH固体易潮解,有腐蚀性,应放在小烧杯中称量,量筒为量取仪器,不能用来溶解物质,①错误;用玻璃棒搅拌加速固体的溶解,②正确;玻璃棒引流操作时,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线下方,③错误;加水至刻度线的下方,操作正确,④正确;定容时,眼睛应平视刻度线,⑤错误;加盖摇匀,使溶液混合均匀,操作正确,⑥正确。(3)由于无450 mL的容量瓶,故选用500 mL的容量瓶,配制出500 mL的1.0 mol·L-1的溶液,500 mL 1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液中含有溶质的质量为m=1.0 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=20 g,需要称量的氢氧化钠的质量为20.0 g,而称量氢氧化钠固体时,要放到小烧杯里称量,故选用的砝码的质量大于20 g,B正确。(4)称量时先称空烧杯的质量再称烧杯和药品的总质量,①不选;固体在烧杯中溶解,冷却后转移到500 mL容量瓶中,只有1次,②选;转移时除了将溶液转移到容量瓶中还要将洗涤液转移到容量瓶中,③不选;洗涤时要洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,④不选;定容时,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面与刻度线相切,只有1次,⑤选。(5)NaOH固体在空气中易变质,导致NaOH质量减小,配制溶液的浓度偏低, A不选;用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容,热的溶液体积偏大,冷却后体积变小,则配制的溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏高,B选;定容后发现液面高于刻度线,若用胶头滴管将多余的水吸出,会导致溶质物质的量减少,则配制的溶液浓度偏低,C不选;定容时俯视刻度线会使溶液体积偏小,则配制的溶液浓度偏高,D选。
8.(1)36.5% 11.8 mol·L-1
(2)1 mol·L-1 (3)2.6 (4)5.85
[解析] (1)n(HCl)==10 mol,m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,盐酸的质量分数w=×100%=36.5%,c(HCl)===11.8 mol·L-1。(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)知,c(稀)=11.8 mol·L-1×=1 mol·L-1。(3)n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-1=0.002 6 mol,设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL,则n(HCl)=1 mol·L-1×0.001x L=0.001x mol,根据反应
Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl得0.002 6 mol=0.001x mol,x=2.6。(4)经过反应,蒸发中和后的溶液,最后所得固体为NaCl,根据氯原子守恒:n(NaCl)=n(HCl)=0.050 L×2 mol·L-1=0.1 mol,m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1=
5.85 g。
9.(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不选;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选;溶液未经冷却直接转移到容量瓶中定容,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,C不选;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选。(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-)==2∶1。③Q点碳酸氢钠与氯化氢恰好完全反应,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。
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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%的硫酸溶液与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.[2025·山西名校联盟模拟] 下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中,Cl-的物质的量为0.3 mol
B.NA个HCl分子溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的浓度为1 mol·L-1(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
C.将10 mL 2 mol·L-1 H2SO4溶液与100 mL水混合,得到0.2 mol·L-1 H2SO4溶液
D.将100 mL饱和NaCl溶液浓缩至80 mL,恢复到原温度,溶液的浓度升高
3.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.在标准状况下通入11.2 L的氯化氢气体
4.36.5 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,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,则下列叙述中正确的是 ( )
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.所得溶液的质量分数为w=
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
5.[2025·浙江嘉兴三模] 如图所示是配制100 mL 2.00 mol·L-1 NaOH溶液的过程示意图,下列说法正确的是 ( )
A.操作1前用托盘天平和滤纸称取8.00 g氢氧化钠固体
B.为使溶液充分混合,虚线框内的操作可用操作7
C.若操作2将未冷却的NaOH溶液转移到容量瓶中,所配NaOH溶液浓度偏高
D.操作7后发现液面低于刻度线,此时需补加少量蒸馏水至刻度线
6.配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液,某同学的实验记录如下。
Ⅰ.将称量好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
Ⅱ.待恢复至室温后,将烧杯中的溶液注入100 mL容量瓶,再用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。
Ⅲ.将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至溶液的凹液面与刻度线相切。
Ⅳ.盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
下列是该同学的实验分析,其中不正确的是 ( )
A.步骤Ⅰ中用托盘天平称量固体时应遵循左物右码原则
B.步骤Ⅰ和Ⅱ用到同一支玻璃棒,其作用分别是搅拌和引流
C.步骤Ⅱ中洗涤液不慎洒到容量瓶外,则配成的溶液中NaCl的实际浓度比所要求的小
D.步骤Ⅳ摇匀后,发现容量瓶中液面比刻度线低,应该再滴加少量蒸馏水
7.[2025·安徽阜阳模拟] 实验室需要配制450 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:
(1)实验中除了托盘天平(带砝码)、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有 。
(2)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中有错误的是 (填操作序号)。
(3)称取NaOH固体时,所需砝码的质量为 (填字母)。
A.19.2 g B.大于20 g
C.19.2~20 g D.20 g
(4)在溶液的配制过程中,有以下实验步骤,其中只需进行一次的操作步骤是 (填序号)。
①称量 ②溶解 ③转移 ④洗涤 ⑤定容
(5)下列操作会导致所配溶液的物质的量浓度偏高的是 (填字母)。
A.NaOH固体长期露置在空气中
B.用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容
C.定容后发现液面高于刻度线,可用胶头滴管将多余的水吸出
D.定容时俯视刻度线
8.在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中(水的密度近似为1 g·cm-3),所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是 、 。
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是 。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1 Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积最多不超过 mL。
(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)放入50 mL 2 mol·L-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到 g固体。
9.[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到容量瓶中定容
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 。
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