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第四讲 物质的量浓度
一、选择题
1.用NaOH固体配制250 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液,在下列仪器中选出正确的组合:①托盘天平、②量筒、③烧杯、④玻璃棒、⑤漏斗、⑥500 mL容量瓶、⑦药匙、⑧250 mL容量瓶、⑨胶头滴管、⑩坩埚 ( )。
A.①②③④⑥⑨⑩ B.①③④⑦⑧⑨⑩
C.①②③④⑦⑧⑨ D.①②④⑤⑧⑨
解析 用NaOH固体配制250 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液,不需要漏斗、500 mL的容量瓶。
答案 C
2.配制100 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液,下列操作中错误的是 ( )。
A.在托盘天平上放两片大小一样的纸,然后将氯化钠放在纸片上称量
B.把称得的氯化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中,溶解、冷却,再把溶液移入容量瓶中
C.用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒各2~3次,洗涤液也移入容量瓶中
D.沿玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水,直至溶液凹液面恰好与刻度线相切
解析 配制溶液的过程中,在液面接近刻度线1~2 cm时,需改用胶头滴管加水至刻度线。
答案 D
3.下列说法正确的是 ( )。
A.1 L水中溶解1 mol NaCl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 A项中体积为溶剂水的体积,不是溶液的体积,B项忽视了将HCl溶于水后形成的溶液的体积会发生变化;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。
答案 C
4. 已知NH3和HCl都是能用来做喷泉试验的气体。若在同温同压下用等体积烧瓶一个收集满NH3,另一个收集HCl气体未满,如图所示。喷泉试验停止后,两个烧瓶内溶液的关系是(不考虑溶质的集中及静止时液面高度的影响) ( )。
A.溶质的物质的量浓度相同、溶质的质量分数不同
B.溶质的质量分数相同、溶质的物质的量浓度不同
C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同
D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同
解析 设该条件下气体摩尔体积为Vm,气体的体积为V,因气体极易溶于水,故溶液体积等于气体的体积,c===,则不论NH3和HCl是否布满,物质的量浓度相同。因溶液中溶质质量和溶液质量不同,故溶质质量分数不同。
答案 A
5.某同学用Na2CO3配制0.10 mol·L-1的500 mL Na2CO3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 两处错误:在第③步后要有摇匀,定容时视线要与凹液面平齐。
答案 B
6.下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1 mol·L-1的是( )
A.将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B.将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C.将8 g三氧化硫溶于水并配成1 L溶液
D.将0.1 mol氧化钠溶于水并配成1 L溶液
解析 A项混合后溶液的体积不为1 L;B项不能得出c(H2SO4)=0.1 mol·L-1;D项溶质为0.2 mol NaOH。
答案 C
7.在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混合溶液中,假如c(SO)等于0.2 mol·L-1,当加入等体积的0.2 mol·L-1的KOH溶液时,生成的沉淀恰好溶解,则原混合溶液中K+的物质的量浓度为( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.45 mol·L-1 D.0.225 mol·L-1
解析 Al3++4OH-===[Al(OH)4]-,则原混合溶液中Al3+的浓度为0.05 mol·L-1,则3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO),则c(K+)=0.25 mol·L-1。
答案 B
二、非选择题
8.已知某饱和溶液的:①溶液质量m1 g ②溶剂质量m2 g ③溶液体积V L ④溶质的摩尔质量M g·mol-1 ⑤溶液的密度ρ g·cm-3,利用以上部分已知条件就可计算出该溶液的物质的量浓度。下列各项(A、B、C、D、E)列出所用已知几个条件,请你在能求出结果的表里画“√”,并写出相应的计算物质的量浓度(c)的计算公式,不能求出结果的画“×”,不填物质的量浓度c的计算式。
A
B
C
D
E
选用条件
①②③④
④⑤
①②④⑤
①③④⑤
① ③⑤
打“√”或“×”
c的计算式
解析 依据物质的量浓度的概念可知,c=n/V,而n=m(溶质)/M,m(溶质)=(m1-m2)g,所以c==mol·L-1。又V=×10-3L·mL-1=L,所以c=mol·L-1=mol·L-1。
答案
A
B
C
D
E
①②③④
④⑤
①②④⑤
①③④⑤
① ③⑤
√
×
√
×
×
mol·L-1
mol·L-1
9.将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液
(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为________,溶液中Na+的物质的量浓度为________。
(2)向该溶液中加入确定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________,Cl-的物质的量浓度为________。
解析 (1)n(Na2CO3)===0.1 mol
c(Na2CO3)===0.1 mol·L-1
c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2 mol·L-1
(2)依据电荷守恒
c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO32-)
c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO32-)
=0.4 mol·L-1-2×0.1 mol·L-1=0.2 mol·L-1
n(NaCl)=n(Cl-)=0.2 mol·L-1×1 L=0.2 mol
m(NaCl)=0.2 mol×58.5 g·mol-1=11.7 g。
答案 (1)0.1 mol·L-1 0.2 mol·L-1 (2)11.7 g 0.2 mol·L-1
10.试验室用碳酸钠晶体配制1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液100 mL,试回答下列问题:
(1)本试验需称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的质量为________g。
(2)容量瓶上标有______、______等字样及______。
(3)某同学将称量好的碳酸钠晶体用适量的蒸馏水在烧杯中溶解,冷却后直接倒进所选的且经检查不漏水的容量瓶中,洗涤烧杯内壁和玻璃棒各2~3次,洗涤液也移至容量瓶中,然后加水至距刻度线1~2 cm处,用胶头滴管加水至刻度线,然后将溶液转移到试剂瓶中。指出上述操作中的3个错误。
①_________________________________________________________;
②___________________________________________________________;
③______________________________________________________________。
(4)配制上述溶液,造成所配溶液浓度偏低的缘由是
_________________________________________________________________。
A.暴露在空气中称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长
B.向容量瓶转移液体时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤
C.定容时俯视刻度线
D.洗涤液移入容量瓶中时,洒出一部分
解析 所需晶体质量为n×M=c×V×M=1.00 mol·L-1×0.100 L×286 g·
mol-1=28.6 g。依据规范操作,存在的错误:在转移液体时未用玻璃棒引流;向容量瓶转移洗涤液之后、加蒸馏水之前,未将容量瓶内液体振荡摇匀;在定容后,未将容量瓶内液体摇匀。Na2CO3溶液中溶质为Na2CO3,而所称量的是碳酸钠晶体,由于Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O,所以用托盘天平在空气中称量时间太长,会损失确定质量的结晶水,使所称量的固体中Na2CO3的质量大于10.6 g,从而使所配溶液的物质的量浓度偏高。
答案 (1)28.6 (2)100 mL 20 ℃ 刻度线
(3)①将液体直接倒入容量瓶中,而未用玻璃棒引流
②洗涤液注入容量瓶之后、向容量瓶中加蒸馏水之前,未将溶液振荡摇匀 ③定容后未将容量瓶倒转摇匀 (4)D
11.依据下列各题所给出的数据,可分别求出其“溶质的质量分数”或“溶质的物质的量浓度”,试推断并求解。
(1)设NA表示阿伏加德罗常数的数值,若某氢氧化钠溶液V L中含有N个OH-,则可求出此溶液中________为________。
(2)已知某氢氧化钠溶液中Na+与H2O的个数之比为1∶a,则可求出此溶液中________为________。
(3)已知标准状况下1体积水能溶解500体积的氯化氢,则可求出标准状况下氯化氢饱和溶液中________为________。
(4)已知将100 mL氯化铝的水溶液加热蒸干灼烧,可得到白色固体b g,则可求出原氯化铝溶液中________为________。
解析 (1)n=⇒c=。
(2)1∶a⇒m(NaOH)∶m(H2O)⇒w=m(NaOH)∶[m(NaOH)+m(H2O)]。
(3)V(HCl)⇒m(HCl)⇒w=m(HCl)∶[m(HCl)+m(H2O)]。
(4)b g Al2O3⇒n(AlCl3)⇒c。
答案 (1)溶质的物质的量浓度 mol/L
(2)溶质的质量分数 ×100%
(3)溶质的质量分数 44.9%
(4)溶质的物质的量浓度 mol/L
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