2.3 第3课时 物质的量浓度(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册(人教版)
2026-10-14
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中化学“物质的量浓度”核心知识点,衔接溶质质量分数概念,系统阐述物质的量浓度的含义与计算,涵盖与物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的换算,以及溶液稀释、混合和质量分数的转换,最终结合阿伏加德罗常数进行综合应用,构建完整知识支架。
该资料通过正误判断辨析“溶液体积≠溶剂体积”等认知误区,以Ba(OH)₂溶液离子浓度计算等例题培养科学思维,归纳结晶水合物溶质确定等特殊情况深化化学观念。课中辅助教师突破难点,课后分层练习助力学生巩固定量计算能力,有效查漏补缺。
内容正文:
第3课时 物质的量浓度
1.了解物质的量浓度的含义和应用,能计算有关粒子的物质的量浓度。
2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
知识点一 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
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)10 g NaCl溶于100 g水中,所得溶液的溶质质量分数为10%。( × )
(2)1 mol Na2CO3溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1。( × )
(3)1 mol·L-1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl。( × )
2.(苏教版习题)下列关于0.10 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的描述中,正确的是( )
A.1 L该溶液中含有0.10 mol Ba2+
B.该溶液中c(OH-)=0.10 mol·L-1
C.1 L该溶液中含有Ba2+的质量为1.71 g
D.该溶液就是将17.1 g Ba(OH)2溶于1 L水中所得到的溶液
解析:A 1 L该溶液中含0.10 mol Ba(OH)2,含0.10 mol Ba2+,其质量为13.7 g,A正确,C错误;该溶液中,c(OH-)=2c[Ba(OH)2]=0.20 mol·L-1,B错误;17.1 g Ba(OH)2即0.10 mol Ba(OH)2溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,其物质的量浓度不是0.10 mol·L-1,D错误。
3.(1)1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= 1 mol ,c(Al3+)= 1 mol·L-1 ,n(S)= 1.5 mol ,c(S)= 1.5 mol·L-1 ,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(S)= 1∶2∶3 ,由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于 微粒个数之比 。
(2)下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是 ②③ (填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液 ②0.3 mol·L-1
MgCl2溶液 ③0.6 mol·L-1 KCl溶液
④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
4.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则
(1)该溶液的溶质是 Na2CO3 ,其物质的量浓度为 0.01 mol·L-1 ,c(Na+)= 0.02 mol·L-1 。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为 0.01 mol·L-1 ,溶质的物质的量为 10-4 mol 。
解析:(1)n(Na2CO3)==0.01 mol,c(Na2CO3)==0.01 mol·L-1,c(Na+)=2c(Na2CO3)=2×0.01 mol·L-1=0.02 mol·L-1。
(2)从溶液中取出任意体积的液体,其物质的量浓度不变,即c(Na2CO3)=0.01 mol·L-1,n(Na2CO3)=0.01 mol·L-1×0.01 L=10-4 mol。
归纳总结
1.c=的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积。
2.注意整体与部分的关系,如:
0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液中→
3.确定溶液中溶质的几种特殊情况
(1)带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
(2)某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4等。
(3)NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
知识点二 物质的量浓度的计算
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。
mnc
②已知溶液中某种粒子的数目。
Nnc
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)溶液混合的计算:混合前后溶质的物质的量或质量不变。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)。
注意:无特别指明时,V(混)≠V1+V2;V(混)=,但溶液的质量守恒:m(混)=m1+m2。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于25 g水中所得溶液,其溶质的质量分数为25%。( × )
(2)0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol。( × )
(3)当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其物质的量浓度是1 mol·L-1。( × )
(4)0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+的物质的量为1 mol。( × )
2.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.03 mol·L-1
C.0.05 mol·L-1 D.0.04 mol·L-1
解析:C 根据溶液稀释时溶质的物质的量不变,c==0.05 mol·,答案为C项。
3.若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中N的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:C Ca(NO3)2的物质的量浓度为= mol·L-1,N的物质的量浓度为 mol·L-1。
4.某盐酸的密度为1.18 g·mL-1,溶质质量分数为36.5%,其物质的量浓度最接近下列的( )
A.1.2 mol·L-1 B.4.0 mol·L-1
C.11.0 mol·L-1 D.18.3 mol·L-1
解析:C 根据公式有c===11.8 mol·L-1。
5.(鲁科版习题)4 ℃时,100 mL水中溶解了22.4 L氯化氢气体(在标准状况下测得)。下列关于所形成溶液的说法中,正确的是( )
A.该溶液溶质的物质的量浓度为10 mol·L-1
B.该溶液溶质的物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.该溶液的体积为22.5 L
解析:B 无法确定溶液的体积,无法计算物质的量浓度。
知识点三 有关阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
1.以物质的量为中心的计算,要理清它们之间的关系(如下图):
特别提醒
部分物理量的数值及单位
①阿伏加德罗常数NA:6.02×1023 mol-1。②标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。③摩尔质量以 g·mol-1为单位时,数值上等于相对原子质量或相对分子质量。④物质的量浓度与质量分数的公式中注意密度(ρ)的单位为g·cm-3。
2.关于NA的正误判断题常见陷阱设置
(1)状况条件
22.4 L·mol-1是指标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。若给出在非标准状况下,如已知常温常压下气体的体积,不能用22.4 L·mol-1进行计算。例如,常温常压下,11.2 L二氧化碳气体含有的分子数为0.5NA(×)。
(2)物质状态
22.4 L·mol-1适用的对象是标准状况下的气体(包括单一气体和混合气体)。在标准状况下非气态的物质(如水、酒精等),不能用22.4 L·mol-1进行计算。例如,标准状况下,22.4 L H2O中所含分子数为NA(×)。
(3)粒子种类及数目
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。解答时要看准题目要求,防止误入陷阱。例如,18 g N含有的电子数为10NA(√)。
(4)物质的组成
①气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
②一些物质中的离子数目。如Na2O2由Na+和构成;熔融状态下NaHSO4由Na+和HS构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
例如,标准状况下,11.2 L臭氧所含氧原子数为NA(×);常温常压下,7.8 g Na2O2固体中所含阴、阳离子总数为0.3NA(√)。
(5)氧化还原反应中电子转移的数目
如Na2O2与H2O、Cl2与NaOH、Fe与稀盐酸等反应。要注意反应物的物质的量及元素化合价的变化。例如,5.6 g铁与足量稀盐酸反应,转移电子数为0.3NA(×)。
(6)缺少溶液体积
由物质的量浓度求算溶液中所含微粒数时,未给溶液体积,无法求算所含微粒的物质的量。例如,0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液中含有Na+的数目为NA(×)。
(7)忽略溶剂的组成
求溶液中的氧原子、氢原子数目时不要忽略溶剂(如水)中的氧原子或氢原子。例如,1 L 0.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中所含氧原子数为2NA(×)。
(8)注意反应进行的程度或者反应物物质的量的问题。例如,含4 mol HCl的浓盐酸与足量MnO2反应产生氯气的分子数为NA(×)。
1.(2025·广东广州五中月考)下列叙述正确的是( )
A.1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为1∶1
B.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
C.常温常压下,质量为16 g的O3和O2的混合气体所含氧原子数为NA
D.标准状况下,2.24 L乙醇中含有0.1NA个分子
解析:C 1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为2∶3,A错误;已知气体在常温常压下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B错误;O3和O2均由氧原子构成,16 g的混合气体含1 mol氧原子,数目为NA,C正确;标准状况下,乙醇不是气体,因此2.24 L乙醇的物质的量远大于1 mol,D错误。
2.(2025·天津二中月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.2.3 g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
B.1 L 0.5 mol·L-1的H2O2溶液中含氢原子数为NA
C.标准状况下,22.4 L H2和Cl2的混合气体中含有的原子数为2NA
D.9.2 g Na与含0.1 mol HCl的稀盐酸充分反应,所得溶液中Na+的个数为0.1NA
解析:C 2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,Na与O2反应中Na元素化合价由0价变为+1价,则0.1 mol Na与O2完全反应转移的电子数为0.1NA,A错误;H2O2的物质的量为0.5 mol,溶剂水中也含有氢原子,因此溶液中氢原子数大于NA,B错误;9.2 g Na的物质的量为0.4 mol,则Na先与HCl反应生成NaCl,之后过量的Na与水反应生成NaOH,因此所得溶液中Na+的个数为0.4NA,D错误。
3.(2025·河南郑州期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.用含16.25 g FeCl3的饱和溶液制备Fe(OH)3胶体,产生0.1NA个Fe(OH)3胶粒
B.0.5 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为NA
C.常温下,58.5 g NaCl固体含NaCl分子总数为NA
D.标准状况下,22.4 L NO和N2O混合气体中氧原子数为NA
解析:D n(FeCl3)==0.1 mol,但Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,则制备得到的胶粒数目远小于0.1NA,A错误;未给出溶液体积,无法计算OH-的数目,B错误;NaCl固体由Cl-和Na+构成,NaCl固体中不含分子,C错误;NO和N2O气体的物质的量之和为1 mol,二者每一分子都含一个O原子,则氧原子数为NA,D正确。
1.下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将40 g NaOH溶解在1 L水中
B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol·L-1浓盐酸加入9 L水中
D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水至溶液体积为250 mL
解析:D 根据公式c=,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。A项,溶液的体积不等于1 L;B项,未标明是否处于标准状况,22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol;C项,浓盐酸与水混合后,溶液体积不是10 L;D项,n(NaOH)=0.25 mol,V[NaOH(aq)]=0.25 L,c(NaOH)=1 mol·L-1。
2.从1 L物质的量浓度为1 mol·L-1的NaOH溶液中取出100 mL溶液,下列关于这100 mL溶液的叙述错误的是( )
①NaOH的质量分数为40% ②物质的量浓度为1 mol·L-1 ③含0.1 mol氧原子
④含0.1 mol氢氧化钠
A.①② B.②④
C.②③ D.①③
解析:D ①不能算出溶液的质量,所以不能求出溶质的质量分数,错误;②从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,仍然是1 mol·L-1,正确;③没有考虑水中的氧原子,错误;④从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,所以100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含NaOH的物质的量为0.100 L×1 mol·L-1 =0.1 mol,正确。
3.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A.将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
B.图中x=5
C.将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
D.Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 mol·L-1
解析:D 溶液稀释用不到漏斗,A错误;溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,则2x=5×1.8,x=4.5,B错误;没有指明是标准状况,无法计算气体体积,C错误;c(Na2CO3)=c(Na+)=×1.8 mol·L-1×=4.5 mol·L-1,D正确。
4.(2025·湖南耒阳一中期中)V L K2SO4溶液中,含有K+ m g,则溶液中S的物质的量浓度为( )
A.39 mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
解析:B m g钾离子的物质的量为 mol,K+的物质的量浓度为=mol·L-1,根据c(K+)∶c(S)=2∶1可知,S的物质的量浓度为 mol·L-1×= mol·L-1。
5.设NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( )
A.在加热的条件下,1 mol Fe与1 mol Cl2完全反应时,转移的电子数为3NA
B.在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氦气中含有2NA个氦原子
C.12 g NaHSO4固体中含有的阳离子数为0.1NA
D.标准状况下,22.4 L C6H12O6中含有6NA个O
解析:C 1 mol Fe与1 mol Cl2反应时,Cl2不足量,反应过程中转移的电子数是2NA,A错误;氦气是单原子分子,在0 ℃、101 kPa时,22.4 L氦气的物质的量是1 mol,其中含有NA个氦原子,B错误;NaHSO4在熔融状态下电离产生Na+、HS,12 g NaHSO4固体的物质的量是0.1 mol,则其中含有的阳离子数为0.1NA,C正确;标准状况下,C6H12O6的状态不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算,D错误。
6.某浓硫酸的说明如图所示,完成后面的填空。
硫酸 化学纯 CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为 18.4 mol·L-1,从中取出100 mL,则该100 mL浓硫酸的物质的量浓度为 18.4 mol·L-1,含H2SO4的物质的量为 1.84 mol。
(2)如果取5 mL该浓硫酸,加水稀释至10 mL,那么稀释后的硫酸的质量分数 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)49%。
解析:(1)由c=可知,密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1=18.4 mol·L-1,溶液是均一、稳定的,从中取出100 mL,则该100 mL浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,含H2SO4的物质的量为18.4 mol·L-1×0.1 L=1.84 mol。
(2)浓硫酸的密度大于水的密度,则取5 mL该浓硫酸,加水稀释至10 mL,那么稀释后的硫酸的质量分数大于98%÷2=49%。
题组一 物质的量浓度
1.下列说法正确的是( )
A.1 L水中溶解1 mol Na2SO4所形成溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L
C.标准状况下,将33.6 L HCl气体溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度是1.5 mol·L-1
D.1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1 mol·L-1
解析:C A项,1 L水为溶剂的体积,不是溶液的体积;B项,22.4 L HCl气体溶于1 L水后溶液的体积不是1 L;D项,1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1,其中Cl-的物质的量浓度为2 mol·L-1。
2.NaCl和Na2CO3是两种常见的钠盐,在生产生活中有着广泛用途。下列钠盐溶液中Na+浓度最大的是( )
A.20 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液
B.10 mL 0.3 mol·L-1NaCl溶液
C.30 mL 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液
D.10 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液
解析:D A项,溶液浓度与体积大小无关,Na+的浓度为0.1 mol·L-1;B项,Na+的浓度为0.3 mol·L-1;C项,Na+的浓度为0.1 mol·L-1×2=0.2 mol·L-1;D项,Na+的浓度为0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1。
3.下列说法中正确的是( )
A.1 L水中溶解了40 g NaOH后,所得溶液浓度为1 mol·L-1
B.从1 L 2 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol·L-1
C.将2.24 L HCl气体通入水中制成100 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.配制1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需要用25.0 g胆矾
解析:D 1 L水中溶解了40 g NaOH后,溶液体积不是1 L,所得溶液的浓度不是1 mol·L-1,A错误;从1 L 2 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为2 mol·L-1,B错误;在标准状况下,将2.24 L HCl气体通入水中制成100 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1,C错误;配制1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,需要用n(CuSO4)=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,所需胆矾的物质的量也为0.1 mol,胆矾的质量 m=0.1 mol×250 g·mol-1=25 g,D正确。
题组二 物质的量浓度的相关计算
4.100 mL Na2SO4溶液中含2.3 g Na+,取50 mL溶液稀释到200 mL,则稀释后溶液中S的物质的量浓度为( )
A.0.25 mol·L-1 B.0.125 mol·L-1
C.0.5 mol·L-1 D.1 mol·L-1
解析:B 稀释前硫酸钠溶液的物质的量浓度为=0.5 mol·L-1,硫酸根离子的物质的量浓度也为0.5 mol·L-1;当取50 mL溶液稀释到200 mL,溶液体积变为原来的4倍,浓度变为原来的四分之一,故硫酸根离子的物质的量浓度为=0.125 mol·L-1。
5.(2026·江苏苏州调研)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S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-1 MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
C.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4加水稀释至100 mL,溶液的物质的量浓度变为0.1 mol·L-1
D.20 ℃时,向0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,恢复至20 ℃,溶液的物质的量浓度将变大
解析:C 只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒数目,A错误;50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,100 mL 0.25 mol·L-1 MgCl2溶液中,c(Cl-)=0.25 mol·L-1×2=0.5 mol·L-1,两种溶液中c(Cl-)不相等,B错误;根据稀释公式,可得稀释后溶液的物质的量浓度为c==0.1 mol·L-1,C正确;20 ℃时,向0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,再恢复到20 ℃,溶液的物质的量浓度不变,D错误。
6.(2026·河北邯郸八校检测)CaCl2溶液常用于治疗急性血钙过低症,已知质量分数为20%的CaCl2溶液的密度为1.11 g·mL-1,取此溶液10 mL,加水稀释到2 L。下列说法中不正确的是( )
A.稀释前CaCl2溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1
B.稀释前10 mL该CaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.02 mol
C.稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
D.1 L稀释后的溶液中CaCl2的质量为1.11 g
解析:B 根据“换算公式”c(CaCl2)== mol·L-1=2 mol·L-1,A正确;稀释前10 mL该CaCl2溶液中n(Cl-)=2 mol·L-1×2×10×10-3 L=0.04 mol,B错误;取此溶液10 mL加水稀释到2 L,根据稀释定律可得2 mol·L-1×10×10-3 L=2 L×c(CaCl2),则c(CaCl2)=0.01 mol·L-1,故稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.01 mol·L-1,C正确;1 L该稀释液中CaCl2的质量m=cVM=0.01 mol·L-1×1 L×111 g·mol-1=1.11 g,D正确。
7.(2025·河南郑州一中期中)回答下列问题:
(1)某无土栽培用的营养液,要求KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1∶4∶8。配制该营养液后c(N)=0.016 mol·L-1,溶液中c(K+)= 0.018 mol·L-1。若采用(NH4)2SO4和KCl来配制该营养液,则KCl和(NH4)2SO4物质的量之比为 9∶4 。
(2)在标准状况下,11.2 L甲烷充分燃烧,将生成的气体(只有CO2,不含水)通入200 mL某浓度的氢氧化钠溶液中,恰好完全反应生成碳酸钠。则所用氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 5 mol·L-1 。
解析:(1)由KCl、K2SO4和NH4Cl三种固体原料的物质的量之比为1∶4∶8可知,c(N)∶c(K+)=8∶(1+4×2)=8∶9,若c(N)=0.016 mol·L-1,溶液中c(K+)=0.016 mol·L-1×=0.018 mol·L-1;设KCl的物质的量为x mol,(NH4)2SO4的物质的量为y mol,由KCl、K2SO4和NH4Cl三种固体原料的物质的量之比为1∶4∶8可知,c(K+)∶c(N)=x∶2y=9∶8,则x∶y=9∶4。
(2)标准状况下,11.2 L甲烷的物质的量为0.5 mol,根据碳原子守恒,生成的碳酸钠为0.5 mol,氢氧化钠和二氧化碳恰好完全反应生成碳酸钠,则根据钠原子守恒,氢氧化钠的物质的量为1 mol,则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为c===5 mol·L-1。
题组三 有关阿伏加德罗常数(NA)的正误判断
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.40 mL 6 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.12NA
B.7.8 g Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为0.2NA
C.6.9 g Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为0.3NA
D.标准状况下,6.72 L Cl2与水充分反应转移的电子数目为0.3NA
解析:C 浓盐酸与足量MnO2反应过程中,HCl不会完全反应,因此无法根据n(HCl)计算转移电子数,A错误;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,7.8 g Na2O2的物质的量为=0.1 mol,充分反应转移电子数为0.1NA,B错误;1 mol Na失1 mol电子,6.9 g Na为0.3 mol,转移电子数为0.3NA,C正确;该反应为可逆反应,氯气不能完全反应,不能计算转移电子数目,D错误。
9.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( )
A.在0.5 mol·L-1的AlCl3溶液中,含有Cl-个数为1.5NA
B.56 g铁粉与标准状况下22.4 L氯气充分反应,转移电子数为3NA
C.通常状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4 L
D.1.9 g H3O+所含的电子数为NA
解析:D 溶液的体积未知,无法计算Cl-的物质的量及个数,A错误;氯气不足,电子转移数由氯气决定,56 g铁粉与标准状况下22.4 L氯气充分反应,转移电子数为2NA,B错误;标准状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4 L,通常情况下所占体积大于22.4 L,C错误;1个H3O+含有10个电子,1.9 g H3O+的物质的量为0.1 mol,所含的电子数为NA,D正确。
10.(2025·湖北洪湖一中月考)相对分子质量为M的气态化合物V L(标准状况),溶于m g水中,得到质量分数为w的溶液,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是( )
A.溶质的质量分数w=
B.物质的量浓度c= mol·L-1
C.相对分子质量M=
D.溶液密度ρ= g·mL-1
解析:A 标准状况下,V L气体的物质的量为= mol,故气体的质量为mol×M g·mol-1=g,溶液的质量为g,故质量分数w==,A错误;V L气体的物质的量为= mol,故气体的质量为 mol×M g·mol-1= g,溶液的质量为g ,溶液的体积为=L,故溶液的物质的量浓度c== mol·L-1,B正确;V L气体的物质的量为= mol,故气体的质量为 mol×M g·mol-1= g,溶液的质量为g,故质量分数w==,整理得M=,C正确;根据c=可知,溶液密度ρ=g·mL-1,D正确。
11.(2025·广东田家炳中学期中)在0.1 L由NaCl、MgCl2、BaCl2组成的混合溶液中,部分离子浓度大小如图所示。下列对该溶液成分说法错误的是 ( )
A.NaCl的物质的量为0.1 mol
B.该混合液中BaCl2的物质的量为0.5 mol
C.溶质MgCl2的质量为4.75 g
D.将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中的Na+物质的量浓度为0.1 mol·L-1
解析:B n(Na+)=1.0 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,NaCl物质的量为0.1 mol,A正确;根据电荷守恒,c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ba2+)=c(Cl-),c(Ba2+)==0.5 mol·L-1,n(BaCl2)=n(Ba2+)=0.5 mol·L-1×0.1 L=0.05 mol,B错误;n(Mg2+)=0.5 mol·L-1×0.1 L=0.05 mol,n(MgCl2)=0.05 mol,m(MgCl2)=0.05 mol×95 g·mol-1=4.75 g,C正确;稀释前后溶质物质的量不变,则稀释后Na+物质的量浓度为=0.1 mol·L-1,D正确。
12.已知:5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+。现将3.16 mg KMnO4固体溶于水配成20 mL溶液,吸收空气管道中的SO2,若管道中空气流量为40 L·min-1,经过5 min溶液恰好褪色。请计算:
(1)所用KMnO4溶液的物质的量浓度为 0.001 mol·L-1。
(2)若3.16 mg KMnO4与SO2完全反应,则转移电子的数目为 0.000 1NA(或0.000 1×6.02×1023) 。
(3)上述管道中,空气样品中SO2的含量为 0.016 mg·L-1。
解析:(1)3.16 mg KMnO4固体的物质的量为=2×10-5mol,溶液的体积为20 mL,故KMnO4溶液的物质的量浓度为=0.001 mol·L-1。
(2)3.16 mg KMnO4固体的物质的量为=2×10-5mol,Mn由+7价降到+2价,则转移电子的物质的量为5×2×10-5mol=1×10-4mol,即转移电子数为0.000 1NA。
(3)可知消耗的SO2的物质的量为2×10-5× mol=5×10-5mol,5 min消耗的空气的体积为5 min×40 L·min-1=200 L,空气样品中SO2的含量为=0.016 mg·L-1。
13.(2025·江西樟树中学月考)回答下列问题:
(1)下图是某种饮用矿泉水标签的部分内容。请阅读这种矿泉水的标签并计算:
×××(饮用矿泉水)
净含量:500 mL
主要成分:水
钾离子(K+)1.0~27.3 mg·L-1
氯离子(Cl-)10~27.3 mg·L-1
镁离子(Mg2+)0.24~4.8 mg·L-1
硫酸根离子(S)0.4~19.2 mg·L-1
Mg2+的物质的量浓度最小值是 1×10-5 mol·L-1;S的物质的量最大值是 1×10-4 mol。
(2)下图是某人的血检报告,检测人的血液中葡萄糖(简称血糖,葡萄糖的相对分子质量为180)的含量,参考指标常以两种计量单位表示,即“mmol·L-1”和“mg·dL-1”(已知1 L=10 dL)。
序号
项目
名称
英文
编号
检查
结果
单位
参考
范围
15
*钙
Ca
2.43
mmol·L-1
2.13~2.7
19
*葡萄糖
Glu
5.1
mmol·L-1
3.9~6.1
20
*尿酸
UA
310
μmol·L-1
210~416
以“mmol·L-1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1。如果以“mg·dL-1”表示,血糖正常值范围为 70.2~109.8 。(保留一位小数,已知1 mol=103 mmol)
解析:(1)由标签所提供的信息可知,1 L矿泉水中所含的Mg2+的质量为0.24~4.8 mg,则Mg2+的物质的量浓度最小值是=1×10-5mol·L-1。由标签所提供的信息可知,1 L矿泉水中所含的S的质量的最大值为19.2 mg,物质的量为=2×10-4mol,则500 mL矿泉水中所含的S的物质的量的最大值为1×10-4mol。
(2)人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1,如果以“mg·dL-1”表示,血糖正常值范围为~,即70.2~109.8 mg·dL-1。
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