物质的量浓度的有关计算习题及答案详解.doc

物质的量浓度的有关计算　　　　　　　　　　　　　　　　
1．0.3 mol NaCl固体溶于水配成200 mL溶液，溶液浓度为 (　　)
A．0.3 mol·L－1 B．0.15 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．0.015 mol·L－1
答案　C
解析　c(NaCl)＝＝1.5 mol·L－1。
2．50 mL 0.6 mol·L－1 NaOH溶液，含NaOH的物质的量为 (　　)
A．0.03 mol B．0.04 mol
C．0.05 mol D．0.06 mol
答案　A
解析　n(NaOH)＝0.05 L×0.6 mol·L－1＝0.03 mol。
3．下列溶液中Cl－的物质的量浓度与100 mL 1 mol·L－1 MgCl2溶液中Cl－的物质的量浓度相同的是(　　)
A．50 mL 2 mol·L－1 CaCl2溶液
B．100 mL 2 mol·L－1 NaCl溶液
C．50 mL 4 mol·L－1 CaCl2溶液
D．100 mL 4 mol·L－1 NaCl溶液
答案　B
解析　题干中溶液中Cl－的物质的量浓度为2 mol·L－1。各选项中Cl－的物质的量浓度分别为A中4 mol·L－1；B中2 mol·L－1；C中8 mol·L－1；D中4 mol·L－1，故选B。
4．在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol Na＋，下列对该溶液的说法中不正确的是(　　)
A．该溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．该溶液中含有58.5 g NaCl
C．配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl
D．量取100 mL该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na＋的物质的量为0.1 mol
答案　B
解析　c(NaCl)＝＝1 mol·L－1，A项正确；m(NaCl)＝0.5 mol×58.5 g·mol－1＝29.25 g，B项错误；100 mL溶液中含NaCl的质量为5.85 g，物质的量为0.1 mol，C、D项正确。
5．300 mL某浓度的NaOH溶液中含有60 g溶质。现欲配制成1 mol·L－1 的NaOH溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为(　　)
A．1∶4 B．1∶5 C．2∶1 D．2∶3
答案　A
解析　欲配制溶液中的溶质质量为60 g，即所含氢氧化钠的物质的量为1.5 mol，所配溶液的体积为1.5 L，则除了取原溶液300 mL外，还需补水1 200 mL，所以原溶液与蒸馏水的体积比为300 mL∶1 200 mL＝1∶4。
6．V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3＋a g，取 mL溶液稀释到4V mL，则稀释后溶液中SO的物质的量浓度是 (　　)
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案　C
解析　溶液稀释前后溶质的物质的量不变，V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3＋a g，即Al3＋的物质的量为，而SO的物质的量为Al3＋物质的量的倍，即SO的物质的量为×。取 mL溶液，则其中SO的物质的量为××，稀释到4V mL后，溶液中SO的物质的量浓度是(××)÷(4 V×10－3 L)＝ mol·L－1。
7．100 mL 0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液混合后，溶液中SO的物质的量浓度约为(忽略溶液体积变化) (　　)
A．0.2 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1
C．0.4 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
答案　C
解析　混合溶液中SO总的物质的量为0.1 L×0.3 mol·L－1＋0.05 L×0.2 mol·L－1×3＝0.06 mol。混合溶液的体积约为两溶液体积之和，即V(aq)＝150 mL。c (SO)＝0.06 mol/0.15 L＝0.4 mol·L－1。
三、物质的量浓度、溶质的质量分数、溶解度之间的相互求算
8．20 ℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm－3，物质的量浓度为4.0 mol·L－1，则下列说法中正确的是 (　　)
A．25 ℃时，饱和KCl溶液的浓度小于4.0 mol·L－1
B．此溶液中KCl的质量分数为×100%
C．20 ℃时，密度小于1.174 g·cm－3的KCl溶液是不饱和溶液
D．将此溶液蒸发部分水，再恢复到20 ℃时，溶液密度一定大于1.174 g·cm－3
答案　C
解析　随着温度的升高，氯化钾的溶解度增大，因此25 ℃时，饱和氯化钾溶液的浓度大于4.0 mol·L－1；20 ℃时，不饱和溶液的密度小于1.174 g·cm－3；此溶液中氯化钾的质量分数为×100%；此溶液蒸发掉部分水，再恢复到20 ℃时会析出晶体，溶液仍为饱和溶液，剩余溶液的浓度、密度保持不变。
9．下图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
盐酸
化学式：HCl
相对分子质量：36.5
外观：合格
密度：1.18 g·cm－3
HCl的质量分数：36.5%
符合GB622－89
则该盐酸的物质的量浓度是(　　)
A．3 mol·L－1 B．8.4 mol·L－1
C．11.8 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
答案　C
解析　c＝
＝
＝11.8 mol·L－1
10．将标准状况下的a L HCl(g)溶于1 000 g水中，得到的盐酸密度为b g·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度是(　　)
A. mol·L－1
B. mol·L－1
C. mol·L－1
D. mol·L－1
答案　D
解析　溶液的体积：V[HCl(aq)]＝
× L·mL－1。
溶质的物质的量：n(HCl)＝
则c(HCl)＝＝ mol·L－1。
11．如下图所示是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。
净含量：350 mL
配料表：纯净水、硫酸镁、氯化钾
保质期：12个月
主要成分：
钾离子(K＋)：1.0 mg·L－1～27.3 mg·L－1
镁离子(Mg2＋)：0.1 mg·L－1～4.9 mg·L－1
氯离子(Cl－)：10 mg·L－1～27.3 mg·L－1
硫酸根离子(SO\o\al(2－,4))：0.4 mg·L－1～19.5 mg·L－1
请认真阅读标签内容，计算：
(1)镁离子的物质的量浓度的最大值。
(2)一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过多少？(单位：mol)
答案　(1)2.04×10－4 mol·L－1　(2)7.11×10－5 mol
解析　(1)镁离子的物质的量浓度的最大值c(Mg2＋)＝≈2.04×10－4 mol·L－1；(2)一瓶合格的这种矿泉水中SO的物质的量最大值为≈7.11×10－5 mol。
12．将24.4 g NaOH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NaOH的物质的量浓度为________________________________________________________________________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为__________。
(3)从该溶液中取出10 mL，其中NaOH的物质的量浓度为____________，NaOH的质量分数为__________，溶液的密度为________，含NaOH的质量为__________，含NaOH的物质的量为______________。
(4)将取出10 mL溶液加水稀释到100 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为____________。
答案　(1)6.1 mol·L－1　(2)20%　(3)6.1 mol·L－1　20%　1.219 g·mL－1　2.44 g　0.061 mol
(4)0.61 mol·L－1
解析　(1)c(NaOH)＝
＝6.1 mol·L－1。
(2)该溶液中NaOH的质量分数＝×100%≈20%。
(3)取出10 mL该溶液，其物质的量浓度、溶质的质量分数、密度保持不变。含有的NaOH质量为 6.1 mol·L－1×0.01 L×40 g·mol－1＝2.44 g，NaOH的物质的量为6.1 mol·L－1×0.01 L＝0.061 mol。
(4)稀释后NaOH的物质的量浓度为＝0.61 mol·L－1。
13．将117 g NaCl溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中NaCl的物质的量浓度为________，溶液中Cl－的物质的量浓度为________。
(2)配制1 mol·L－1的NaCl溶液500 mL，需该溶液的体积为________ L。
(3)向该溶液中再通入一定量的HCl气体后，溶液中Cl－的物质的量浓度为3 mol·L－1(假设溶液体积不变)，则溶液中H＋的物质的量浓度为________，通入HCl气体的体积(标准状况下)为________。
答案　(1)2 mol·L－1　2 mol·L－1
(2)0.25　(3)1 mol·L－1　22.4 L
解析　(1)n(NaCl)＝＝2 mol，c(NaCl)＝＝＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝c(NaCl)＝2 mol·L－1。
(2)配制500 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液，需NaCl的物质的量为1 mol·L－1×0.5 L＝0.5 mol。
设溶液的体积为V，则有0.5 mol＝2 mol·L－1×V，V＝0.25 L。
(3)根据溶液中Cl－的来源n(Cl－)＝n(NaCl)＋n(HCl)，c(H＋)＝c(Cl－)－c(Na＋)＝c(Cl－)－c(NaCl)＝3 mol·L－1－2 mol·L－1＝1 mol·L－1，溶液中n(H＋)＝1 mol·L－1×1 L＝1 mol。
n(HCl)＝n(H＋)＝1 mol，
V(HCl)＝22.4 L·mol－1×1 mol＝22.4 L。
14．常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17 g·cm－3的混合溶液。计算：
(1)求该混合溶液中NaCl的质量分数。
(2)求该混合溶液中NaCl的物质的量浓度。
(3)求在1 000 g水中需加几摩尔氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。(保留1位小数)
答案　(1)20%　(2)4.0 mol·L－1　(3)4.3 mol
解析　(1)混合溶液的质量为20.0 g＋30.0 g＝50.0 g，混合溶液中溶质的质量为20.0 g×14%＋30.0 g×24%＝10.0 g，混合溶液中溶质的质量分数为×100%＝20%。
(2)n(NaCl)＝
V(溶液)＝
c(NaCl)＝
＝＝4.0 mol·L－1。
[拓展探究]
15．“溶质的质量分数”和“溶质的物质的量浓度”都是用来表示溶液组成的物理量。“质量摩尔浓度”也是一种表示溶液组成的物理量，它的含义是用单位质量的溶剂中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol·kg－1或mol·g－1。
含NaOH 14%的NaOH溶液，在20 ℃时密度为1.153 g·cm－3。请回答有关问题：
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________，NaOH的质量摩尔浓度为________。
(2)将该溶液加热升高温度以后(溶剂质量保持不变)，下列物理量中不发生变化的是________。
A．溶液的密度
B．溶液的体积
C．NaOH的物质的量浓度
D．NaOH的质量摩尔浓度
(3)从浓度值的稳定性方面来看，物质的量浓度和质量摩尔浓度相比较，更优越的是______；从溶液配制方便性方面来看，物质的量浓度和质量摩尔浓度相比较，更优越的是______。
(4)请你在完成对问题“(3)”的回答之后，以“一分为二”的观点，用简短的语言谈一下对几种不同的表示溶液组成方法的观点：________________________________________________________________________。
答案　(1)4.035 5 mol·L－1　4.07 mol·kg－1　(2)D
(3)质量摩尔浓度　物质的量浓度
(4)用物质的量浓度和质量摩尔浓度表示溶液的组成时，各有优点和缺点，在实际应用中要视情况而定，以趋利避害
解析　(1)c(NaOH)＝
＝4.035 5 mol·L－1，该溶液中NaOH与H2O的质量比为14∶86，NaOH的质量摩尔浓度为≈4.07 mol·kg－1。
(2)升高温度后溶液的体积增大、质量不变，故选D。
(3)对于组成一定的溶液，物质的量浓度的值与温度有关，质量摩尔浓度的值与温度无关。溶质的量确定以后，配成一定物质的量浓度的溶液时还需要测定溶液的体积，配成一定质量摩尔浓度的溶液时需要测定溶剂的质量。对于液体来说，测定体积比测定质量更简便易行。
(4)综合“(2)”和“(3)”的解析可知，用物质的量浓度和质量摩尔浓度表示溶液的组成时，各有优点和缺点。