1、考点规范练 2 物质的量浓度及相关计算(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.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是 1 molL-1的是()。A.10 g NaOH 固体溶解在水中配成 250 mL 溶液 B.将 80 g SO3溶于水并配成 1 L 溶液 C.将 100 mL 0.5 molL-1 NaNO3溶液加热蒸发 50 g 水的溶液 D.标准状况下,将 22.4 L 氯化氢气体溶于水配成 1 L 溶液 答案:C 解析:A 项,c(NaOH)=-=1molL-1;B 项,c(H2SO4)=-=
2、1molL-1;C 项,蒸发掉 50g 水后,溶液的体积并不是 50mL,NaNO3的浓度也不是 1molL-1;D 项,c(HCl)=-=1molL-1。2.(2020 湖北宜昌高三联考)下列关于物质的量浓度的表述正确的是()。A.0.3 molL-1的 Na2SO4溶液中含有 Na+和 S -的总物质的量为 0.9 mol B.当 1 L 水吸收 22.4 L 氨气时所得氨水的浓度不是 1 molL-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 molL-1 C.在 K2SO4和 NaCl 的中性混合水溶液中,如果 Na+和 S -的物质的量相等,则 K+和 C
3、l-的物质的量浓度一定相同 D.10 时,100 mL 0.35 molL-1的 KCl 饱和溶液蒸发掉 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 molL-1 答案:D 解析:0.3molL-1的 Na2SO4溶液中 Na+、S -的物质的量浓度分别为 0.6molL-1和 0.3molL-1,由于缺少溶液的体积,所以无法计算出离子的物质的量,A 项错误。溶液的体积不等于溶剂的体积,所以 1L 水吸收 22.4L 氨气时所得溶液体积不是 1L;气体摩尔体积与状态有关,22.4L 氨气的物质的量无法求出,所以 22.4L 氨气溶于水制得 1L 氨水
4、时,其浓度不一定等于 1molL-1,B 项错误。在 K2SO4和 NaCl 的中性混合水溶液中存在:c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(S -),Na+和 S -的物质的量相等,即物质的量浓度相等,所以 K+和 Cl-的物质的量浓度一定不相同,C 项错误。10时,100mL0.35molL-1的KCl 饱和溶液蒸发掉 5g 水,冷却到 10时,其体积小于 100mL,溶液仍然是饱和溶液,溶质的物质的量浓度不变,它的物质的量浓度仍为 0.35molL-1,D 项正确。3.下列有关溶液配制的说法正确的是()。A.在 50 mL 量筒中配制 0.100 0 molL-1碳酸钠溶液 B.仅
5、用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制 100 mL 0.100 0 molL-1 K2Cr2O7溶液 C.用 100 mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和 pH=1 的盐酸配制 100 mL pH=2 的盐酸 D.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 答案:C 解析:配制一定物质的量浓度的溶液需要容量瓶,不能在量筒中配制溶液,A、B 项均错误;定容时,仰视刻度线,导致溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低,D 项错误。4.下列说法中正确的是()。A.配制 2 molL-1 Na2CO3溶液 950 mL 时,应选 1 000 mL 容量瓶,称取 Na2CO310H2
6、O 543.4 g B.b L Fe2(SO4)3溶液中含 a g S -,取此溶液 L 用水稀释成 2b L,则稀释后溶液的 c(Fe3+)为 molL-1 C.已知某 NaCl 溶液的密度是 1.17 gcm-3,可求出此溶液的物质的量浓度 D.把 100 mL 20%的 NaOH 溶液与 100 mL 10%的 NaOH 溶液混合后,可判断 NaOH 混合溶液的溶质质量分数等于 15%答案:B 解析:配制 950mL2molL-1Na2CO3溶液应选用 1000mL 容量瓶,需要 Na2CO310H2O 的质量为 2molL-11L286gmol-1=572g,A 项错误;agS -的物
7、质的量为 mol,bL 溶液中 n(Fe3+)=n(S -)=mol,稀释后溶液中 Fe3+的物质的量浓度为 molL-1,B 项正确;因为不知道溶质质量分数,因此无法求溶液的物质的量浓度,C 项错误;等体积的两种溶液浓度大的质量大,因此两者等体积混合后溶质质量分数要大于 15%,D 项错误。5.某学生在配制一定物质的量浓度氢氧化钠溶液时,结果所配溶液的浓度偏高,其原因可能是()。A.所用氢氧化钠已经潮解 B.向容量瓶中加水未到刻度线 C.有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里 D.用带游码的托盘天平称 2.4 g NaOH 时误用了“左码右物”方法 答案:B 解析:所用 NaOH 已经潮解,实际称量
8、的氢氧化钠的质量减小,氢氧化钠的物质的量减小,所配溶液浓度偏低,A 项错误;向容量瓶中加水未到刻度线时溶液的体积偏小,溶液的浓度偏大,B 项正确;有少量氢氧化钠溶液残留在烧杯里,造成了溶质的损耗,溶液浓度偏低,C 项错误;称量时误用“左码右物”,若不使用游码,对称取的氢氧化钠的质量无影响,对所配溶液浓度无影响;若使用游码,实际称取氢氧化钠的质量减小,所配溶液浓度偏低,D 项错误。6.在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量-体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位为 gm-3或 gL-1。现有一种 20 时的饱和 CuSO4溶液,密度为 1.2 gcm-3,质量-体积浓度为
9、200 gL-1。下列对此溶液的说法不正确的是()。A.该溶液的溶质质量分数为 16.7%B.该溶液的物质的量浓度为 1.25 molL-1 C.在 20 时,硫酸铜的溶解度为 20 g D.在 20 时,把 200 g CuSO45H2O 溶解在 1 L 水中恰好得到饱和溶液 答案:D 解析:根据质量-体积浓度的定义以及溶质质量分数、物质的量浓度的含义可以进行换算,A、B 项正确;S100g=200g(1000mL1.2gcm-3-200g),所以 S=20g,C 项正确;CuSO45H2O 溶于水后得到CuSO4溶液,其溶质为 CuSO4,200gCuSO45H2O 溶解在 1L 水中,溶
10、液中所含 CuSO4的质量为200g =128g,该溶液的溶质质量分数=100%=10.7%,此值小于 16.7%,所以不是饱和溶液,D 项错误。7.(2020 山东高三模拟)下列叙述正确的是()。A.不同物质的量浓度的硫酸等体积混合后,溶液的物质的量浓度变为原来和的一半 B.5.6 g 铁与足量稀硫酸反应失去的电子的物质的量为 0.2 mol C.标准状况下,11.2 L NO2气体中含氧原子数大于 18 g 水中含有的氧原子数 D.20 g NaOH 溶于 1 L 水,所得溶液中 c(Na+)=0.5 molL-1 答案:B 解析:根据混合前后溶质的物质的量不变,若混合后的体积为混合前的体
11、积之和,则有 c=,但不同的溶液混合后,体积不等于混合前的体积和,则浓度不是原来的一半,A 项错误;5.6g铁与足量稀硫酸反应生成亚铁离子,失去的电子的物质的量为 -2=0.2mol,B 项正确;标准状况下,11.2LNO2气体中含氧原子为 -2=1mol,18g 水中含有的氧原子为 -1=1mol,两者相等,C 项错误;20gNaOH 溶于 1L 水,溶液的体积不是 1L,c(Na+)0.5molL-1,D 项错误。8.b mL Al2(SO4)3溶液中含有 Al3+a g,取 mL 该溶液用水稀释至 4b mL,则 S -的物质的量浓度为()。A.molL-1 B.molL-1 C.mol
12、L-1 D.molL-1 答案:A 解析:mL 溶液中 Al3+的物质的量为 -mol,稀释后溶液中 Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)=-molL-1,c(S -)=c(Al3+)=molL-1=molL-1。9.将物质的量均为 amol 的 Na 和 Al 一同投入 b g 足量水中,所得溶液的密度为 d gcm-3,则此溶液的物质的量浓度为()。A.molL-1 B.molL-1 C.molL-1 D.molL-1 答案:A 解析:Na 和 Al 一同投入 bg 足量水中时,发生反应的化学方程式为 2Na+2H2O2NaOH+H2,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2。
13、由于 Na、Al 的物质的量均为 amol,结合化学方程式可知共生成 2amolH2,所得溶液中只含有 NaAlO2一种溶质,其物质的量为 amol。所得溶液的质量为m(Na)+m(Al)+m(H2O)-m(H2)=(46a+b)g,所得溶液的体积为 L,所得溶液的物质的量浓度为 molL-1。故本题选 A。10.把 500 mL NH4HCO3和 Na2CO3的混合溶液分成五等份,取一份加入含 amol 氢氧化钠的溶液恰好反应完全,另取一份加入含 bmolHCl 的盐酸恰好反应完全,则该混合溶液中 c(Na+)为()。A.()molL-1 B.(2b-a)molL-1 C.(5b-)molL
14、-1 D.(10b-5a)molL-1 答案:D 解析:100mLNH4HCO3和 Na2CO3的混合溶液中,加入含 amolNaOH 的溶液,反应为 NH4HCO3+2NaOHNH3H2O+Na2CO3+H2O,则 NH4HCO3为 0.5amol;加入含 bmolHCl 的盐酸的反应为 NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,则 Na2CO3的物质的量为 (b-0.5a)mol,n(Na+)=2n(Na2CO3)=(b-0.5a)mol,c(Na+)=-=(10b-5a)molL-1。二、非选择题(本题共 4 个小题,共 50 分
15、)11.(12 分)下面为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,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 gcm-3 HCl 的质量分数:36.5%(1)该浓盐酸中 HCl 的物质的量浓度为 molL-1。(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 。A.溶液中 HCl 的物质的量 B.溶液的浓度 C.溶液中 Cl-的数目 D.溶液的密度(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制 500 mL 0.400 molL-1的稀盐酸。该学生需要量取 mL 上述浓盐酸进行配制。在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物
16、质的量浓度有何影响(在横线上填“偏高”“偏低”或“无影响”)。a.用量筒量取浓盐酸时俯视凹液面读数:。b.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水:。(4)假设该同学成功配制了 0.400 molL-1的盐酸,他又用该盐酸中和含 0.4 g NaOH 的氢氧化钠溶液,则该同学需取 mL 盐酸。假设该同学用新配制的盐酸中和含 0.4 g NaOH 的氢氧化钠溶液,发现比中所求体积偏小,则可能的原因是 。A.浓盐酸挥发,浓度不足 B.配制溶液时,未洗涤烧杯 C.配制溶液时,俯视容量瓶刻度线 D.加水时超过刻度线,用胶头滴管吸出 答案:(1)11.9(2)BD(3)16.8 a.偏低
17、 b.偏低(4)25 C 解析:(1)1L 浓盐酸中 HCl 的物质的量为 -=11.9mol,故该浓盐酸中 HCl 的浓度是 11.9molL-1。(2)溶液中 HCl 的物质的量与溶液体积有关,A 项错误;溶液的浓度与溶液的体积无关,B 项正确;溶液中 Cl-的数目与溶液的体积有关,C 项错误;溶液的密度与溶液的体积无关,D 项正确。(3)根据溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,则 11.9molL-1V=0.400molL-10.5L,所以V=0.0168L=16.8mL。a.用量筒量取浓盐酸时俯视凹液面读数,所量取的溶液体积偏小,溶质的量偏小,则所配制溶液的浓度偏低。b.定容后经振荡、摇
18、匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水,溶液的体积偏大,则所配制溶液的浓度偏低。(4)根据反应 HCl+NaOHNaCl+H2O 可知,n(HCl)=n(NaOH),0.4gNaOH 的物质的量为 -=0.01mol,设 0.400molL-1的盐酸的体积为 V,0.400molL-1V=0.01mol,则V=0.025L=25mL。消耗的标准盐酸体积偏小,说明所配制的标准盐酸的物质的量浓度偏高。浓盐酸挥发,浓度偏低,则用其配制的标准盐酸的浓度偏低,滴定时消耗标准盐酸体积偏大,A 项错误;配制溶液时,未洗涤烧杯,标准盐酸浓度偏低,则滴定时消耗标准盐酸体积偏大,B 项错误;配制溶液时,俯视容量
19、瓶刻度线,配制的标准盐酸浓度偏低,滴定时消耗的标准盐酸体积偏小,C 项正确;加水时超过刻度线,用胶头滴管吸出,标准盐酸浓度偏低,滴定时消耗标准盐酸体积增大,D 项错误。12.(10 分)在 0.4 L 由 NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示,回答下列问题。(1)该混合液中,NaCl 的物质的量为 mol,含溶质 MgCl2的质量为 g。(2)该混合液中 CaCl2的物质的量为 mol,将该混合液加水稀释至体积为 1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 molL-1。(3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到沉淀 mol。答案:(1)
20、0.4 19(2)0.2 0.2(3)1.2 解析:由题图可知 c(Na+)=c(NaCl)=1.0molL-1。c(Mg2+)=c(MgCl2)=0.5molL-1,则 c(CaCl2)=-=0.5molL-1。(1)n(NaCl)=1.0molL-10.4L=0.4mol,m(MgCl2)=0.5molL-10.4L95gmol-1=19g。(2)n(CaCl2)=0.5molL-10.4L=0.2mol,c(Ca2+)=0.2molL-1。(3)原溶液中 n(Cl-)=3.0molL-10.4L=1.2mol,由 Ag+Cl-AgCl知,生成 AgCl 沉淀为 1.2mol。13.(14
21、 分)实验室需要 480 mL 0.4 molL-1的 Na2CO3溶液,有如下操作步骤:A.把称量好的 Na2CO3固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,冷却至室温 B.把 A 所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中 C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线 12 cm 处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切 D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 23 次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶 E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀 请填写下列空白:(1)操作步骤的正确顺序为 (填字母)。(2)实验室有如下规格的容量瓶:a.100 mL,b.250 mL,c.500 mL,d.1 000 mL,本实
22、验选用 (填字母)。(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管外,还必须使用的玻璃仪器有 。实验中该仪器的作用是 。(4)本实验需要 Na2CO3的物质的量是 mol。(5)误差分析(填“偏高”“偏低”或“无影响”):A.称量 Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1 g 以下用游码):。B.某同学观察液面的情况如图所示:。C.加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的液体吸出:。答案:(1)ABDCE(2)c(3)玻璃棒 搅拌加速溶解、引流(4)0.2(5)偏低 偏高 偏低 解析:(1)配制溶液时,一般可分为以下几个步骤:计算、称量、溶解、冷
23、却、转移、洗涤、定容、摇匀,所以其操作步骤的正确顺序为 ABDCE。(2)配制 480mL0.4molL-1的 Na2CO3溶液,应选择 500mL 容量瓶。(4)n=cV=0.5L0.4molL-1=0.2mol。(5)A 项,称量 Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1g 以下用游码),称取的溶质的量偏小,溶液的浓度偏低;B 项,俯视液面导致溶液的实际体积偏小,溶液的浓度偏高;C 项,加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的水吸出,导致溶质的物质的量偏小,溶液的浓度偏低。14.(14 分)三氯化铁是一种很重要的铁盐,主要用于污水处理,具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于
24、盐酸中,先生成 FeCl2,再通入 Cl2氧化来制备 FeCl3溶液。(1)将标准状况下的 a L 氯化氢气体溶于 100 g 水中,若要计算所得盐酸的物质的量浓度,还缺少的物理量是 。A.HCl 的物质的量 B.所得溶液的总质量 C.所得溶液的总体积 D.所得溶液的密度(2)若取 2.4 g 在空气中放置的铁屑,先溶于盐酸,经检验知所得溶液中不含 Fe3+,再通入标准状况下1.12 L Cl2恰好使 50 mL 上述 FeCl2溶液完全转化为 FeCl3溶液。所得 FeCl3溶液的物质的量浓度为(不考虑反应时体积的变化)。能否计算加入盐酸中 HCl 的物质的量 (填“是”或“否”)。(3)向
25、 100 mL 的 FeBr2溶液中通入标准状况下 Cl2 3.36 L,反应后的溶液中 Cl-和 Br-的物质的量浓度相等,则原 FeBr2溶液的物质的量浓度为 。(4)FeCl3溶液可以用来净水,其净水的原理为 (用离子方程式表示),若用 100 mL 2 molL-1的 FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的胶体粒子数 (填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA(设 NA为阿伏加德罗常数的值)。答案:(1)C(或 D)(2)2 molL-1 否(3)2 molL-1(4)Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+小于 解析:(1)根据标准状况下 HCl 的体积可计算 n(HCl),
26、要计算物质的量浓度,还缺少溶液的体积,溶液的体积还可以通过溶液的质量和密度计算。(2)发生反应 2FeCl2+Cl22FeCl3,n(Cl2)=-=0.05mol。由反应可知,生成氯化铁为 0.05mol2=0.1mol,其物质的量浓度为 =2molL-1;因为盐酸不一定恰好完全反应,与铁的反应中可能盐酸剩余,无法计算盐酸中 HCl 的物质的量。(3)还原性 Fe2+Br-,通入氯气先发生反应 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再发生反应 2Br-+Cl2Br2+2Cl-,反应后溶液中 Cl-和 Br-的物质的量浓度相等,说明氯气完全反应,Cl2的物质的量为 -=0.15mol,若 Br-没有反应,溶液中 n(Br-)=0.3mol,则n(FeBr2)=0.15mol,0.15molFe2+只能消耗 0.075mol 的 Cl2,故有部分 Br-参加反应,设 FeBr2的物质的量为 x,参加反应的 n(Br-)为(0.15mol-x)2=0.3mol-x,根据反应后溶液中 Cl-和 Br-的物质的量浓度相等,则 2x-(0.3mol-x)=0.3mol,解得 x=0.2mol,则原 FeBr2溶液的物质的量浓度为 2molL-1。(4)铁离子水解可得到氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体可净化水,且生成的胶体粒子为 Fe(OH)3粒子的集合体。