第2章 第3节 第3课时 物质的量浓度-(配套教参Word版)【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中化学必修第一册同步讲义(人教版)
2026-08-17
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教辅
摘要:
本高中化学讲义聚焦“物质的量浓度”核心知识点,从溶质质量分数引入,系统梳理物质的量浓度的含义、计算公式及与质量分数的换算,延伸至溶液稀释混合计算,再通过配制一定物质的量浓度溶液的仪器使用、步骤及误差分析,构建完整知识脉络。
该资料通过预习质检的正误判断帮助学生课前自查,结合典例示范与分层练习深化理解。以“配制100 mL 1.00 mol·L⁻¹氯化钠溶液”实验为例,培养科学探究能力,误差分析表格构建思维模型体现科学思维,课中辅助教师教学,课后练习题助力学生查漏补缺。
内容正文:
第3课时 物质的量浓度
学业水平目标
学科核心素养
1.了解物质的量浓度的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用
2.能运用物质的量浓度进行简单计算
3.学会配制一定物质的量浓度的溶液
1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系
2.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项,掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,建立实验误差分析思维模型,并能应用模型解决实际问题
[基础梳理]
溶质的质量分数与物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)概念:溶液中的 溶质 质量与 溶液 质量之比。
(2)表达式:w(溶质)= ×100% 。
2.物质的量浓度
配制一定物质的量浓度的溶液
1.主要仪器
托盘天平、烧杯、 玻璃棒 、 容量瓶 、 胶头滴管 等。
2.容量瓶
(1)构造
①结构:细颈、梨形、平底玻璃瓶,带磨口玻璃塞
②标志: 温度 、 容积 和刻度线
③规格: 100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL 等
④用途:配制一定物质的量浓度的溶液
(2)容量瓶的选择与使用
①容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
②使用前要检查容量瓶是否漏水。检查程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
3.配制100 mL 1.00 mol·L-1氯化钠溶液
①计算;② 称量 ;③溶解;④移液;
⑤ 洗涤 ;⑥定容;⑦ 摇匀 ;⑧装瓶。
[预习质检]
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)把1 mol NH3通入水中得到1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1。( √ )
(2)0.5 mol·L-1氯化钙溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1。( × )
(3)从2 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出10 mL溶液,其物质的量浓度仍是2 mol·L-1。( √ )
(4)配制1 L 0.1 mol·L-1硫酸铜溶液,需要16 g CuSO4·5H2O。( × )
(5)容量瓶不能加热,也不宜长时间贮存所配溶液。( √ )
(6)将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液,CaCO3的物质的量浓度为1 mol·L-1。( × )
(7)实验室需要950 mL 0.1 mol·L-1氯化钠溶液,配制时应选用1 000 mL容量瓶。( √ )
(8)配制一定物质的量浓度溶液时,两次使用玻璃捧,其作用分别是搅拌和引流。( √ )
物质的量浓度及有关计算
1.有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式:c==
(2)计算的基本类型和方法
①已知溶质的质量
②已知溶液中某种粒子的数目。
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
2.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:cB=mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量;ρ:溶液密度(g·mL-1)。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L,则
cB===
mol·L-1。
3.溶液稀释和混合的计算
(1)溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)。
(2)混合规律
①语言描述:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
◆[典例示范]
[例1] 下列关于物质的量浓度表述中正确的是( )
A.0.3 mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.9 mol
B.当1 L水吸收22.4 L,氨气(NH3)时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO的物质的量浓度相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水,恢复到原温度时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L-1
[解题指南] 解答本题时应注意以下三点:
(1)注意物质的量浓度与物质的量之间的关系;
(2)使用气体的体积时注意外界条件是否为标准状况;
(3)注意饱和溶液析出固体后仍为饱和溶液。
[解析] A项中,没有指明溶液的体积,故溶液中Na+和SO的总物质的量不一定等于0.9 mol,A项错误。B项中,虽然强调了氨水的体积是1 L,而不是溶剂为1 L,但是22.4 L的氨气没有指明是标准状况下的体积,则氨气的物质的量不一定是1 mol,制成1 L溶液时浓度也不一定是1 mol·L-1,B项错误。C项中,若混合液中有1 mol K2SO4,则必含有1 mol SO、2 mol K+,若Na+与SO的物质的量浓度相等,则混合液中只含1 mol NaCl,此时,混合液中K+为2 mol,Cl-为1 mol,K+与Cl-的物质的量浓度不相等,C项错误。D项中,对于0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液,蒸发了水分必析出KCl晶体,恢复到原温度时,仍为饱和溶液,故浓度不变,D项正确。
[答案] D
◆[学以致用]
1.(1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液。其物质的量浓度为 ________ mol·L-1。
(2)若从中取出50 mL,其物质的量浓度为 ________ mol·L-1;溶质的质量为 ________ g。
(3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为 ________ mol·L-1,SO的物质的量浓度为 ________ mol·L-1。
[解题指南] 解答本题需注意以下两点:
(1)熟记并灵活运用相关计算公式。
(2)注意同一溶液中的离子间浓度的关系。
解析:(1)n(Na2SO4)==0.1 mol,c(Na2SO4)==0.2 mol·L-1。
(2)从中取出50 mL溶液,其物质的量浓度仍为0.2 mol·L-1,溶质的质量为m=n·M=c·V·M=0.2 mol·L-1×0.05 L×142 g·mol-1=1.42 g。
(3)50 mL溶液用水稀释到100 mL,据c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),Na2SO4的物质的量浓度变为原来的,即0.1 mol·L-1,故Na+的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,SO的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。
答案:(1)0.2 (2)0.2 1.42 (3)0.2 0.1
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)根据cB==可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致mB偏大,则cB偏大;若实验操作导致V偏大,则cB偏小。
(2)容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响(如图)
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏低。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏高。
2.配制100 mL 1.00 mol·L-1氯化钠溶液常出现的误差
实验操作
n
V
c
①计算结果m=5.85 g,称5.9 g
偏大
不变
偏大
②砝码生锈(没有脱落)
偏大
不变
偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上
偏小
不变
偏小
④有少量液体溅出
偏小
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
不变
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
偏小
⑦仰视
不变
偏大
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
偏大
偏小
[方法导引]
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入100 mL的烧杯中,再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停搅拌。
◆[典例示范]
[例2] 实验室配制480 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,回答下列问题。
(1)应用托盘天平称取氢氧化钠固体 ________ g。
(2)配制NaOH溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 ________ 、 ________ 。使用容量瓶前必须进行的操作是 ________ 。
(3)配制时,该实验两次用到玻璃棒,其作用分别是 ________ 、 ________ 。
(4)定容时若加水超过刻度线,应如何处理?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响(填字母)。
A.偏高 B.偏低 C.不变
①定容时俯视刻度线 ________ ;
②放在滤纸上称量NaOH固体 ________ ;
③容量瓶没有干燥,有少量的蒸馏水 ________ ;
④定容后,加盖倒转摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度线 ________ 。
(6)请你帮忙把试剂瓶(盛放上述配制好的溶液)上标签的内容填上去(标签如图)。
[解题指南] 解答本题需注意以下两点:
(1)掌握配制一定物质的量浓度溶液的过程。
(2)误差分析的根本依据是c=。
[解析] (1)配制溶液应选500 mL的容量瓶。n(NaOH)=0.5 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,m(NaOH)=n·M=0.05 mol×40 g·mol-1=2.0 g。
(2)缺少的仪器有定量仪器:500 mL的容量瓶,及定容时所需的胶头滴管。容量瓶在使用前,应检查是否漏水。
(3)在溶解NaOH时,玻璃棒的作用是搅拌,加速NaOH的溶解。在移液过程中,玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出容量瓶。
(4)溶液的配制实验,要求非常精确,若有任何错误如加水超过刻度线等,都应重新配制。
(5)①定容时,俯视刻度线,导致溶液的体积偏小,浓度偏高;②NaOH放在滤纸上称量,由于NaOH吸水,导致溶液浓度偏低;③由于在溶解、洗涤和定容等过程中,均需要使用蒸馏水,故容量瓶中有少量蒸馏水,不影响溶液的浓度;④定容后再加入蒸馏水,导致溶液体积偏大,溶液的浓度偏低。
(6)试剂标签上应标明溶液的名称:NaOH溶液,溶液的浓度:0.1 mol·L-1。
[答案] (1)2.0
(2)500 mL容量瓶 胶头滴管 检查是否漏水
(3)搅拌 引流 (4)重新配制
(5)①A ②B ③C ④B
(6)NaOH溶液 0.1 mol·L-1
◆[学以致用]
2.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,必须干燥才能用于配制溶液
B.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
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高
D.用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
解析:D [A.容量瓶中是否含有水,对实验无影响,故A错误;B.托盘天平的读数:小数点后保留1位,故B错误;
C.定容时,眼睛注视刻度线,因此定容时,仰视刻度线,造成溶液的体积增大,所配溶液浓度偏低,故C错误;D.量筒刻度从下到上增大,量取浓盐酸时,仰视量筒刻度线,造成所配溶液中溶质的物质的量增大,即所配溶液浓度偏高,故D正确。]
浓硫酸分子式为H2SO4,是一种具有高腐蚀性的强酸。浓硫酸指质量分数大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸具有强腐蚀性、强氧化性,这是它与稀硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性、难挥发性、酸性、吸水性等。下图为实验室中浓硫酸标签内容:
据此思考:
(1)据标签信息,计算该硫酸的物质的量浓度是多少?
(2)实验室中稀释浓硫酸的正确方法是怎样的?
(3)取该硫酸62.5 mL稀释至250 mL,物质的量浓度变为多少?
(4)现需要配制500 mL 1 mol·L-1硫酸溶液,需用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸 ________ mL。
(5)若实验遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏大”“偏小”或“不变”)?
①稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯: ________ 。
②趁热将溶液注入容量瓶中并定容: ________ 。
③摇匀后发现液面低于刻度线于是又加水: ________ 。
④容量瓶中原有少量蒸馏水: ________ 。
⑤定容时俯视液面: ________ 。
解析:(1)该H2SO4的物质的量浓度c==mol·L-1=18.4 mol·L-1。
(2)稀释浓硫酸时,必须将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,同时用玻璃棒搅动液体,以使热量及时扩散。
(3)根据稀释公式c1V1=c2V2,可知0.25 L×c1=0.062 5 L×18.4 mol·L-1得c1=4.6 mol·L-1。
(4)求需要的浓硫酸的体积,根据稀释前后溶质的质量不变来计算,设需浓硫酸的体积为x,则:0.5 L×1 mol·L-1×98 g·mol-1=x×1.84 g·cm-3×98%,解得x≈27.2 mL。
(5)误差分析根据c(H2SO4)=来分析。①中稀释硫酸的烧杯未洗涤使得n(H2SO4)减少,c(H2SO4)偏小;②趁热将溶液注入容量瓶中并定容,冷却至室温后V偏小,c(H2SO4)偏大;③摇匀后再加水,使V增大,c(H2SO4)偏小;④容量瓶中有少量水时,对c(H2SO4)无影响;⑤定容时俯视液面,使得V偏小,c(H2SO4)偏大。
答案:(1)18.4 mol·L-1
(2)将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,同时用玻璃棒搅动液体,以使热量及时扩散。
(3)4.6 mol·L-1 (4)27.2
(5)①偏小 ②偏大 ③偏小 ④不变 ⑤偏大
1.1 mol·L-1 H2SO4溶液的含义是( )
A.1 L水中含有1 mol H2SO4
B.1 L溶液中含1 mol H+
C.将98 g H2SO4溶于1 L水所配成的溶液
D.指1 L H2SO4溶液中含有98 g H2SO4
解析:D [根据物质的量浓度的定义,以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。A选项错误,应是1 L溶液;B选项错,溶液的体积为1 L时含有2 mol H+;C选项错,98 g H2SO4溶于1 L水后溶液的体积大于1 L,故溶液的物质的量浓度小于1 mol·L-1,D选项正确,因H2SO4的相对分子质量为98,故98 g H2SO4就是1 mol。]
2.关于容量瓶的四种叙述:①是配制一定物质的量浓度溶液的仪器;②不宜贮存溶液;③不能用来加热;④使用之前要检查是否漏水。这些叙述中正确的是( )
A.①②③④ B.②③
C.①②④ D.②③④
解析:A [容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,使用前先检查容量瓶是否漏水,容量瓶不能加热,不能用容量瓶长期贮存配制好的溶液。]
3.用物质的量浓度来表示溶液的组成对生产和科学研究都有重要的意义。下表是某人体检表上的部分信息,其中是用物质的量浓度来表示的是( )
项目名称 结果 单位 参考值
1谷丙转氨酶 7 U·L-1 <40
8球蛋白 26.7 g·L-1 20~30
10乳酸脱氢酶 161 U·L-1 114~240
16葡萄糖 4.94 mmol·L-1 3.61~6.11
送检日期:2026-01-08
报告日期:2026-03-10
A.谷丙转氨酶 B.球蛋白
C.乳酸脱氢酶 D.葡萄糖
解析:D [看清物理量的单位即可,物质的量浓度的单位通常为mol·L-1,此处为mmol·L-1。]
4.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
解析:B [A中应左物右码;B正确;C中转移溶液要用玻璃棒引流;D中定容时胶头滴管不能伸入容量瓶口。]
5.某学生计划用12 mol·L-1的浓盐酸配制0.10 mol·L-1的稀盐酸450 mL,回答下列问题:
(1)在实验过程中,不必使用的是 ________ (填字母)。
A.托盘天平 B.量筒
C.容量瓶 D.250 mL烧杯
E.胶头滴管 F.500 mL试剂瓶
(2)除上述仪器可使用外,还缺少的仪器是 ________ 。
(3)量取浓盐酸的体积为 ________ mL,应选用的量筒规格为 ________ 。
(4)配制时应选用的容量瓶规格为 ________ 。
解析:用浓溶液配制稀溶液时,应选用量筒而不用托盘天平;配制450 mL稀盐酸,由于没有此种规格的容量瓶,所以用500 mL的容量瓶。设量取浓盐酸的体积为V,根据稀释前后HCl物质的量守恒建立关系式:12 mol·L-1×V=0.10 mol·L-1×500 mL≈4.2 mL;根据量筒的规格选取10 mL量筒;结合配制步骤选取仪器。
答案:(1)A (2)玻璃棒 (3)4.2 10 mL
(4)500 mL
[课堂小结]
对应学生课时P131
一、选择题
1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将40 g NaOH溶解在1 L水中
B.将1 L 10 mol·L-1的浓盐酸加入9 L水中
C.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
解析:D [物质的量浓度是用单位体积的溶液中含有溶质的物质的量来表示的溶液组成。A.是溶剂的体积,不是溶液的体积,错误。B.物质的微粒间有间隔,所以体积不能相加,1 L 10 mol·L-1的浓盐酸加入9 L水中得到的溶液体积不是10 L,错误。C.气体的体积受温度的影响较大,不指明体积是在什么条件下的没有意义,错误。
D.c(NaOH)=÷V=÷0.25 L=1 mol·L-1,正确。]
2.下列有关实验用品的使用或操作的叙述中,正确的是( )
A.用托盘天平称出NaOH的质量16.00 g
B.容量瓶配制准确浓度的溶液,但不能作为反应容器使用
C.配制稀硫酸时,先向烧杯中注入浓硫酸,再加水稀释
D.称量NaOH固体时,将NaOH直接放在托盘上的纸上
解析:B [托盘天平称量物质的质量只能精确到0.1 g,A项错误;容量瓶只能用于配制特定体积的溶液,不能作反应容器,B项正确;稀释浓硫酸应将硫酸向水中加入,C项错误;NaOH具有吸水性和腐蚀性,称量时应在小烧杯中进行,D项错误。]
3.实验室用18.4 mol·L-1的浓H2SO4配制460 mL 0.2 mol·L-1的稀H2SO4。下列说法正确的是( )
A.使用烧杯、玻璃棒、容量瓶、量筒即可完成该实验
B.选用5 mL量筒量取浓H2SO4
C.将量取浓H2SO4后的量筒洗涤2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶中
D.定容时仰视会导致所配溶液浓度偏低
解析:D [A.缺少胶头滴管用于定容时精确加水,A错误;B.需用500 mL容量瓶计算,所需溶质为0.2 mol/L×0.5 L=0.1 mol,浓硫酸体积V=≈5.4 mL,5 mL量筒最大量程为5.0 mL,无法量取5.4 mL,应选用10 mL量筒,B错误;C.量筒为量取仪器,残留液已计入体积,洗涤会导致额外溶质转移,使所配溶液浓度偏高,C错误;D.仰视时会导致实际液面超过刻度线,溶液体积偏大,浓度偏低,D正确。]
4.某同学在配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时,有下列不当操作:①称量时天平未达平衡(左低右高);②摇匀后见液面下降,再加水至刻度线;这两处不当操作对所得溶液浓度的影响是( )
A.都导致浓度偏大
B.①导致浓度偏小,②导致浓度偏大
C.都导致浓度偏小
D.①导致浓度偏大,②导致浓度偏小
解析:D [根据c==,①天平称量时“左物右码”,左低右高,说明药品多,因此所配溶液浓度偏大;②摇匀后见液面下降,再加水至刻度线溶液体积偏大,因此所配溶液浓度偏小。]
5.某营养液由K2SO4、KCl和NaCl三种固体配制而成,部分离子浓度如图甲所示。取200 mL该营养液加水稀释,测得c(K+)随溶液体积的变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.c1(K+)=0.8 mol·L-1,X为SO
B.若需用980 mL该营养液,配制时需称取NaCl固体46.8 g
C.配制过程中,若定容时俯视刻度线,将导致所配溶液浓度偏低
D.容量瓶检漏时,向其中加入适量水,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,将其倒立一次即可
解析:B [A.根据图乙及稀释前后物质的量不变,可得c1==0.90 mol/L,A错误;B.实验室没有980 mL规格的容量瓶,若需用980 mL该营养液,必须配1 000 mL,已知该营养液中c(Na+)=0.8 mol·L-1,配制时需称取NaCl固体1 L×0.8 mol/L×58.5 g/mol=46.8 g,B正确;C.配制过程中,若定容时俯视刻度线,则加入蒸馏水体积偏少,将导致所配溶液浓度偏高,C错误;D.容量瓶检漏时,向其中加入适量水,塞紧瓶塞,用右手食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,将其倒立,若不漏水,正立后瓶塞盖旋转180°,再倒立一次,D错误。]
6.下列溶液中,跟100 mL 0.5 mol·L-1 NaCl溶液中所含的Cl-物质的量浓度相同的是( )
A.100 mL 0.5 mol·L-1MgCl2溶液
B.200 mL 0.25 mol·L-1 AlCl3溶液
C.50 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
D.25 mL 0.5 mol·L-1HCl溶液
解析:D [物质的量浓度与溶液的体积无关,100 mL 0.5 mol·L-1NaCl溶液中c(Cl-)=0.5 mol·L-1,而A、B、C、D项中,c(Cl-)分别为1 mol·L-1、0.75 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1,D项正确。]
7.(多选)下列关于物质的量浓度叙述中正确的是( )
A.0.3 mol·L-1Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.9 mol
B.当1 L水吸收22.4 L氨气(NH3)时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO的物质的量浓度相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定不同
D.10 ℃时0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液100 mL,蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L-1
解析:CD [A项中,没有指明溶液的体积,故溶液中Na+和SO的总物质的量不一定等于0.9 mol,A项错误。B项中,虽然强调了氨水的体积是1 L,而不是溶剂为1 L,但是22.4 L的氨气没有指明是标准状况下的体积,则氨气的物质的量不一定是1 mol,制成1 L溶液时浓度也不一定是1 mol·L-1,B项错误。C项中,若混合液中有1 mol K2SO4,则必含有1 mol SO、2 mol K+,若Na+与SO的物质的量浓度相等,则混合液中只含1 mol NaCl,此时,混合液中K+为2 mol,Cl-为1 mol,K+与Cl-的物质的量浓度不相等,C项正确。D项中,对于10 ℃时0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液,蒸发了水分必析出KCl晶体,温度恢复到10 ℃时,仍为饱和溶液,故浓度不变,D项正确。]
8.某同学用NaOH固体配制0.10 mol·L-1的NaOH溶液的过程如图所示:
你认为该同学的错误步骤有( )
A.1处 B.2处
C.3处 D.4处
解析:B [①处NaOH不能直接放在天平托盘上称量,⑤处应该平视刻度线,则凹液面最低点与刻度线相切。]
9.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,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:B [容量瓶中H2SO4溶液的H+的物质的量为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。]
10.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。在25 ℃时,a g晶体溶于b g水达到饱和,形成密度为ρ g·cm-3、物质的量浓度为c mol·L-1的溶液,下列计算错误的是( )
A.饱和溶液的体积: L
B.25 ℃时R的溶解度: g
C.饱和溶液中溶质的质量分数:%
D.饱和溶液中溶质的质量分数:%
解析:B [A.根据题目可知n(R)=n(R·nH2O)= mol,物质的量浓度c=,则该饱和溶液的体积V==L,A正确;B.R·nH2O的摩尔质量为M g·mol-1,R的摩尔质量为(M-18n)g·mol-1,溶质R的质量为:m(R)=g,溶剂水的总质量为:m(H2O)=g,溶解度S是100 g水中溶解的溶质质量,S=×100=×100=,B错误;C.溶质质量分数w=×100%,即w=×100%=×100%=%,C正确;D.根据公式c=,变形可得:w=,R·nH2O的摩尔质量为M g·mol-1,R的摩尔质量为(M-18n)g·mol-1,代入可得,R饱和溶液中溶质的质量分数w=×100%=%,D正确。]
二、非选择题
11.鲜花是美丽的,但是美丽的鲜花的保鲜期却很短,在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”却可以延长鲜花的寿命。
下表是1 L“鲜花保鲜剂”的成分(其中阿司匹林不含K+,其存在也不会干扰成分中其他离子的检验),回答下列问题:
成分
蔗糖
硫酸钾
阿司匹林
高锰酸钾
质量/g
50.00
0.50
0.35
0.50
摩尔质量/(g·mol-1)
342
174
180
158
(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是 ________ (填写名称)。
(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为 ________ mol·L-1。(只要求写表达式,不用化简, 不需计算)
(3)下图所示的仪器中,在配制一定物质的量浓度的“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是 ________ (填字母),还缺少的玻璃仪器有 ________ (填仪器名称)。
(4)市面上,有一种营养液可用于无土栽培,该营养液中有KCl和K2SO4,其中K+的浓度为0.5 mol·L-1,Cl-的浓度为0.1 mol·L-1,则100 mL该营养液中n(SO)= ________ mol。
解析:(1)c(蔗糖)=mol·L-1,c(硫酸钾)=mol·L-1,c(阿司匹林)=mol·L-1,c(高锰酸钾)=mol·L-1,所以“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是蔗糖。
(2)c(K+)=2c(硫酸钾)+c(高锰酸钾)=mol·L-1。
(3)配制一定物质的量浓度的溶液所需要的仪器包括:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,不需要使用烧瓶和分液漏斗。
(4)根据电荷守恒c(K+)=c(Cl-)+2c(SO),c(SO)=0.2 mol·L-1,n(SO)=0.2 mol·L-1×0.1 L=0.02 mol。
答案:(1)蔗糖 (2) (3)ac 玻璃棒、烧杯 (4)0.02
12.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液的体积为a mL,溶液的密度为d g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含氢氧化钠的质量为m g。
(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为 ________ 。
(2)用m、a表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为 ________ 。
(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为 ________ 。
(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为 ________ 。
解析:计算时要先求出公式中各个量,再代入计算。
(1)取100 g溶液,m(溶质)=100w,
m(溶剂)=100(1-w),
则S=×100 g。
(2)n(溶质)= mol,V=a×10-3 L
c== mol·L-1= mol·L-1。
(3)取1 L溶液,n(NaOH)=
c==25dw mol·L-1
(4)取1 L溶液,m(NaOH)=40c g
m(溶液)=1 000 mL×d g·mL-1=1 000d g
w=×100%
答案:(1)g (2)mol·L-1
(3)25dw mol·L-1 (4)%
13.配制一定物质的量浓度的硫酸,是化学实验和定量分析中一项基础且重要的操作。回答下列问题:
(1)实验室配制1 mol·L-1稀硫酸,下列仪器用不到的是 ______ (填标号)。
A B C D
(2)实验室需使用230 mL 1 mol·L-1稀硫酸进行有关实验,需用量筒量取98%的浓硫酸(密度为1.84 g·mL-1) ______ mL进行配制。
(3)关于容量瓶及其使用的描述错误的是 ______ (填标号)。
A.容量瓶瓶身标有温度、容积和刻度线
B.进行容量瓶检漏时,至少要将容量瓶倒置两次
C.转移溶液前须将容量瓶烘干
D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁
(4)配制溶液正确的操作顺序是 ______ (填标号)。
______ → ______ → ______ → ______ →E。
A.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,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀
B.用量筒准确量取所需体积的浓硫酸,将其沿烧杯内壁缓缓注入盛有蒸馏水的烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌
C.将已恢复至室温的稀硫酸注入经检查不漏水的容量瓶中
D.将蒸馏水缓慢注入容量瓶,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恰好与容量瓶瓶颈上的刻度线相切
E.最后,将容量瓶用瓶塞塞好, ______ (填具体操作),将溶液注入试剂瓶中,贴好标签。
(5)下列操作会使配制的溶液浓度偏高的是 ______ (填标号)。
A.量取浓硫酸时仰视量筒的刻度线
B.向容量瓶中转移溶液时不慎将少量溶液洒在容量瓶外面
C.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线
D.加蒸馏水不慎超过了容量瓶瓶颈上的刻度线,用胶头滴管吸出多余液体
(6)某化工厂生产硫酸,使用一种含杂质为28%的黄铁矿原料。若加工1吨该矿石,可制得98%的浓硫酸 ______ 吨(假设杂质中不含硫元素,且生产过程中硫的损失为零)。已知黄铁矿与氧气反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。
解析:(1)实验室配制1 mol·L-1稀硫酸,用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及容量瓶,圆底烧瓶不用,故选B;
(2)根据c=可知98%的浓硫酸(密度为1.84 g·mL-1)的浓度为18.4 mol·L-1,实验室需使用230 mL 1 mol·L-1稀硫酸,需用250 mL的容量瓶配制,根据稀释定律稀释前后溶质的物质的量不变,18.4 mol·L-1×V=0.25 L×1 mol·L-1可得浓硫酸的体积V=0.013 6 L=13.6 mL;
(3)A.容量瓶瓶身的标识有温度、容积和刻度线,正确;B.进行容量瓶检漏时,需要将瓶塞旋转180°,故至少要将容量瓶倒置两次,正确;C.转移后还要加水至刻度线,故不必将容量瓶烘干,错误;D.定容时,胶头滴管悬空滴加,错误;故选CD;
(4)溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,故操作顺序为BCAD;最后,将容量瓶用瓶塞塞好,反复上下颠倒容量瓶,使溶液混合均匀,将溶液注入试剂瓶中,贴好标签;
(5)A.量取浓硫酸时仰视量筒的刻度线,会使量取的浓硫酸体积增大,从而导致浓度增大,正确;B.向容量瓶中转移溶液时不慎将少量溶液洒在容量瓶外面,会导致溶质的物质的量减小,浓度减小,错误;C.定容时俯视容量瓶瓶颈上的刻度线,会导致溶液体积减小,浓度增大,正确;D.加蒸馏水不慎超过了容量瓶瓶颈上的刻度线,用胶头滴管吸出多余液体,会导致溶质被吸出,浓度减小,错误;故选AC;
(6)根据关系式FeS2~2SO2~2H2SO4,1吨该矿石中FeS2的质量为720 kg,物质的量为6 000 mol,根据关系式得到的硫酸的物质的量为12 000 mol,硫酸的质量为12 000×98 g,可得出98%的浓硫酸的质量为1 200 000 g,为1.2吨。
答案:(1)B (2)13.6 (3)CD (4)BCAD 反复上下颠倒容量瓶,使溶液混合均匀 (5)AC (6)1.2
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