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物质的量浓度
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作中正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有100 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
答案:C
解析:稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中并不断搅拌,A项错误;该实验不需要托盘天平,B项错误;根据溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V=
=25.0 mL,C项正确;不能在容量瓶里溶解和稀释浓硫酸,应在烧杯里稀释并冷却后,再转移到容量瓶中,最后加水定容,D项错误。
2.在t ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,其中含有N的物质的量是b mol,下列叙述中正确的是( )
A.溶质的质量分数w=100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液中溶质的质量分数大于0.5w〚导学号95380195〛
答案:C
解析:氨水中溶质为氨气,该溶液的密度为ρ g·mL-1,体积为V mL,所以溶液质量为ρV g,溶质氨气的质量为a g,溶质的质量分数为100%=100%,A项不正确;a g NH3的物质的量为 mol,溶液体积为V mL,所以溶质的物质的量浓度为= mol·L-1,B项不正确;V mL饱和溶液中c(OH-)=c(H+)+c(N)=c(H+)+ mol·L-1,C项正确;混合前后溶质的质量不变,仍为a g,因水的密度比氨水的密度大,等体积的水的质量比氨水的大,混合后溶液的质量大于2ρV g,所以混合后溶质的质量分数小于0.5w,D项不正确。
3.在100 mL、18.5 mol·L-1的硫酸中加入一定量的锌,充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的pH=1,则下列叙述中正确的是( )
A.反应中被还原的硫酸为1.8 mol
B.反应中一共消耗97.5 g Zn
C.反应生成的SO2气体是1.5 mol
D.反应中共转移4 mol电子
答案:B
解析:反应前浓硫酸中含有1.85 mol H2SO4,反应后剩余0.05 mol H2SO4,反应一共消耗1.8 mol H2SO4。反应生成的气体为1.5 mol,应是SO2和H2的混合物。设气体中SO2、H2的物质的量分别为x、y,则:x+y=1.5 mol,2x+y=1.8 mol,解得x=0.3 mol,y=1.2 mol。反应中生成的SO2气体是0.3 mol,被还原的硫酸为0.3 mol;一共消耗1.5 mol Zn,质量为97.5 g;共转移3 mol电子。
4.(2015长沙模拟)硫酸铜水溶液呈酸性,属保护性无机杀菌剂,对人畜比较安全,其同石灰乳混合可得“波尔多液”。实验室里需用480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为( )
A.480 mL容量瓶,称取7.68 g硫酸铜
B.480 mL容量瓶,称取12.0 g胆矾
C.500 mL容量瓶,称取7.68 g硫酸铜
D.500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾
答案:D
解析:由于容量瓶的规格中没有480 mL,只能选择略大于所需溶液体积规格的容量瓶(即500 mL容量瓶),计算溶质的质量时按500 mL溶液计算。所以应选择500 mL容量瓶,称取8.0 g硫酸铜或12.5 g胆矾。
5.(2015湖南益阳模拟)下列溶液中的Cl-物质的量与100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-物质的量相等的是( )
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.100 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.75 mL 2 mol·L-1 MgCl2溶液
D.50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液
答案:C
解析:100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量为0.1 L1 mol·L-13=0.3 mol。A项NaCl溶液中n(Cl-)=0.15 L1 mol·L-1=0.15 mol,不符合题意;B项KClO3溶液中不存在自由移动的Cl-,不符合题意;C项MgCl2溶液中n(Cl-)=0.075 L2 mol·L-12=0.3 mol,D项中n(Cl-)=0.05 L1 mol·L-13=0.15 mol,因此C项中Cl-的物质的量为0.3 mol,符合题意。
6.(2016江苏盐城模拟)用NaOH固体配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液220 mL,下列说法中正确的是( )
A.首先称取NaOH固体8.8 g
B.定容时仰视刻度线会使所配制的溶液浓度偏高
C.定容后将溶液振荡均匀,静置时发现液面低于刻度线,于是又加少量水至刻度线
D.容量瓶中原有少量蒸馏水没有影响〚导学号95380196〛
答案:D
解析:虽然需要220 mL NaOH溶液,但需配制250 mL溶液,故称取10.0 g NaOH固体,A项不正确;定容时仰视刻度线会使溶液的体积偏大,故浓度偏低,B项不正确;定容摇匀后,再加水会稀释所配溶液,浓度会偏低,C项不正确;容量瓶不干燥或者有少量蒸馏水不会影响浓度,D项正确。
7.某溶液中仅含有Na+、Mg2+、S、Cl-四种离子,其物质的量浓度之比为c(Na+)∶c(Mg2+)∶c(Cl-)=3∶5∶5,若Na+浓度为3 mol·L-1,则S的浓度为( )
A.2 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.4 mol·L-1 D.8 mol·L-1
答案:C
解析:溶液中c(Na+)、c(Mg2+)、c(Cl-)分别为3 mol·L-1、5 mol·L-1、5 mol·L-1,依据电荷守恒:c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(S),可知C项正确。
8.(2015甘肃模拟)把a L硫酸铵和硝酸铵混合液分成两等份,一份需用b mol烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与BaCl2溶液反应恰好消耗c mol BaCl2。原溶液中N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:由题意得,原溶液中N的物质的量为2b mol,S的物质的量为2c mol,根据电荷守恒得N的物质的量为(2b-4c) mol,所以原溶液中N的物质的量浓度是 mol·L-1,故选D。
9.(2015郑州模拟)需要配制500 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液,经测定实际氢氧化钠溶液的浓度为0.45 mol·L-1。可能原因是( )
A.定容时溶液没有冷却至室温
B.容量瓶没有烘干
C.称量氢氧化钠固体时砝码放反了
D.定容时仰视读数
答案:D
解析:溶液未冷却至室温,则浓度偏高,A项错误;容量瓶没有烘干,对所配溶液的浓度没有影响,B项错误;本实验需称量10 g氢氧化钠固体,不用游码,砝码放反对结果没有影响,C项错误;定容时仰视读数,读数小于实际体积,即配制的溶液浓度偏小,D项正确。
10.(2015安徽宿州模拟)V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ a g(不考虑水解),取0.5V mL溶液稀释到8V mL,则稀释后溶液中S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:V mL溶液中含有Al3+ a g,则含有S mol,取0.5V mL溶液稀释到8V mL,则S的物质的量浓度为= mol·L-1。
二、非选择题(本题共4个小题,共50分)
11.(12分)某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的硫酸。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。
请回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1(保留1位小数)。
(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为 mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的浓硫酸 mL,沿玻璃棒倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.
;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响: (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意 。
答案:(1)3.0
(2)1 000
(3)295 用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中
(4)偏小
(5)将稀释后的硫酸冷却
解析:(1)25%硫酸浓度
c=÷0.15 L≈
3.0 mol·L-1。
(2)要配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,则要选1 000 mL的容量瓶。
(3)所需的18 mol·L-1的浓硫酸的体积为
=0.295 L。
(4)若不洗涤会使溶质损失,则配制的溶液浓度会偏小。
12.(2015安徽安庆期末)(14分)已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:
溶质的物质的
量浓度/(mol·L-1)
溶液的密度/(g·cm-3)
硫酸
c1
ρ1
氨水
c2
ρ2
(1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位,用含c1、ρ1的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为c1 mol·L-1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(3)物质的量浓度为c2 mol·L-1的氨水与c2 mol·L-1的氨水等质量混合,所得溶液的密度 (填“大于”“小于”或“等于”,下同)ρ2 g·cm-3,所得溶液的物质的量浓度 c2 mol·L-1(混合后溶液的体积变化忽略不计)。〚导学号95380197〛
答案:(1)%
(2)
(3)大于 大于
解析:(1)设硫酸的体积为1 L,则w(H2SO4)=100%=%。(2)硫酸与水等体积混合(忽略溶液体积的变化),溶液的体积变为原来的2倍,则浓度变为 mol·L-1。(3)根据图像可知,氨水的浓度越大,密度越小,则c2 mol·L-1氨水的密度小于c2 mol·L-1氨水的密度,等质量时,c2 mol·L-1氨水的体积小于c2 mol·L-1氨水的体积。两者混合后,所得溶液的密度一定比ρ2大,所得溶液的物质的量浓度趋近于体积大者,故大于c2 mol·L-1。
13.(8分)试回答下列问题:
(1)已知24 g A和40 g B恰好完全反应生成0.4 mol C和32 g D,则C的摩尔质量为 。
(2)把1 mol Na和1 mol Mg分别投入到两杯体积3 L浓度1 mol·L-1的盐酸中,分别得到溶液a和b,则溶液a和b的质量关系为ma mb(填“<”“>”或“=”)。
(3)下图为实验室某浓盐酸试剂的标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
盐酸
分子式:HCl
相对分子质量:36.5
密度:1.19 g·cm-3
HCl的质量分数:36.5%
①该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为 mol·L-1。
②标准状况下,1.00 L水(密度:1.00 g·cm-3)吸收 L的HCl可制得上述浓盐酸。
答案:(1)80 g·mol-1 (2)= (3)①11.9 ②353
解析:(1)根据质量守恒定律可知,生成物C的质量是24 g+40 g-32 g=32 g,所以C的摩尔质量是32 g÷0.4 mol=80 g·mol-1。(2)1 mol钠生成0.5 mol氢气,溶液质量增加23 g-1 g=22 g;镁在与盐酸的反应中是不足的,生成氢气是1 mol,所以溶液增加的质量是24 g-2 g=22 g,所以溶液的质量是相等的。(3)①根据c=可知,该浓盐酸的物质的量浓度是c=
=11.9 mol·L-1。
②设HCl的体积为V L,标准状况下氯化氢气体的质量36.5 g·mol-1= g,水的质量为1 000 mL1.00 g·cm-3=1 000 g,则(1 000 g+ g)36.5%= g,解得V≈353。
14.(16分)配制240 mL 0.4 mol·L-1的Na2CO3溶液,试回答下列问题:
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、 、 等。
(2)计算:需要Na2CO3固体的质量为 g。
(3)称量:称量过程中Na2CO3固体应放于小烧杯中并放在天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,作用是
。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用 引流,洗涤烧杯2~3次是为了 。
(6)定容、摇匀。定容的操作是
。
(7)某学生实际配制Na2CO3溶液的浓度为0.39 mol·L-1,原因可能是 (填字母)。
A.使用滤纸称量Na2CO3固体
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解后的烧杯未经多次洗涤
答案:(1)胶头滴管 250 mL容量瓶
(2)10.6
(3)左盘
(4)搅拌,加速溶解
(5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中
(6)向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,至液体凹液面的最低处与刻度线相切
(7)C
解析:(1)实验室中有250 mL的容量瓶,进行配制时应配制250 mL溶液,另外还缺少胶头滴管。
(2)m(Na2CO3)=0.4 mol·L-10.25 L106 g·mol-1=10.6 g。
(3)用托盘天平称量时,物品放在左盘。
(7)使用滤纸称量Na2CO3固体,对结果无影响;容量瓶中原来存有少量蒸馏水对溶液的浓度没有影响;溶解后的烧杯未经多次洗涤,会有少量的溶质残留在烧杯中,则浓度偏小。
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