2024届高考化学一轮复习教案 07 第二章 第7讲 物质的量浓度
2023-12-12 18:17:04 学考宝 作者:佚名
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第7讲 物质的量浓度
[课程标准] 1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解溶液浓度的表示方法。4.理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。5.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。
考点一 溶液的浓度及其计算
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1.物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)表达式:cB=,变形:nB=cB·V;V=。
(3)常用单位:mol·L-1或mol/L。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
2.物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c 溶质质量分数w
概念 以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量 以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位 mol g
溶液的单位 L g
表达式 c= w=
两者关系 w=(M:摩尔质量,单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
[正误辨析]
(1)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L-1( )
(2)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L-1( )
(3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )
(4)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%( )
(5)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
学生用书?第30页
规避2个易错点
易错点1 溶液中溶质的判断
物质 入水后的溶质 水量变化
Na、Na2O、Na2O2 NaOH 减少
SO3 H2SO4 减少
CuSO4·5H2O CuSO4 增多
NH3 NH3·H2O(但计算时仍以NH3作为溶质) 减少
易错点2 混淆溶液的体积与溶剂的体积
不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算。
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一、物质的量浓度的计算
1.若20 g密度为ρ g·mL-1的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为 。
解析: 溶质的物质的量n== mol,溶液体积V=×10-3 L·mL-1= L,Ca(NO3)2的物质的量浓度:c=== mol·L-1,NO的物质的量浓度为 mol·L-1×2= mol·L-1。
答案: mol·L-1
2.在标准状况下,将V L HCl气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为 。
解析: 气体的物质的量为 mol,所得溶液的质量为g,则此溶液的物质的量浓度为 mol÷[(×M+100) g÷(1 000ρ g·L-1)]= mol·L-1。
答案: mol·L-1
二、有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
3.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度: 。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度: 。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数: _。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度: 。
解析: (1)c= mol·L-1= mol·L-1
(2)c== mol·L-1。
(3)w=×100%=×100%。
(4)=,S= g。
答案: (1) mol·L-1
(2) mol·L-1
(3)×100%
(4) g
三、溶液的稀释与混合
4.如图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。
按要求回答下列问题:
(1)硫酸的物质的量浓度为 ,氨水的物质的量浓度为 。
(2)各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4) 9.2 mol·L-1,c(NH3) 6.45 mol·L-1(填“>”“<”或“=”,下同)。
(3)各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4) 49%,w(NH3) 12.5%。
解析: (1)利用c=计算,c(H2SO4)= mol·L-1=
18.4 mol·L-1,c(NH3)= mol·L-1≈12.9 mol·L-1。(2)硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1。(3)5 mL硫酸和5 mL氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,故各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%。
答案: (1)18.4 mol·L-1 12.9 mol·L-1 (2)< > (3)> <
1.溶液体积和溶剂体积关系
(1)不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:V=。
(2)两溶液混合后的体积不是两种溶液的体积和。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混·(V1+V2)。
(2)混合后溶液体积发生变化时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
(3)两种稀溶液混合时,常近似看作密度都与水的密度相同。
3.同溶质不同质量分数溶液混合的计算技巧
同溶质、质量分数分别为a%和b%的两溶液混合。
(1)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%);
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w <(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
学生用书?第31页
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
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一、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
(3)注意事项
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;
②不能作为反应容器或用来长期贮存溶液;
③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标的温度下确定的;
④不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
2.主要仪器
托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管。
3.配制过程
以配制500 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液为例
(1)计算:需NaOH固体的质量为20.0 g。
(2)称量:通过托盘天平称量NaOH固体时,需将其放在小烧杯中。
(3)溶解:将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量水溶解。
(4)移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入500 mL容量瓶。
(5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液移入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面最低处与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
图示流程如下:
4.误差分析的思维流程
(1)从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)
①配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g: 。
②配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g: 。
③配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确: 。
④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒: 。
⑤用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: _。
⑥定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线: 。
⑦未经洗涤烧杯及玻璃棒: 。
答案: ①偏小 ②偏小 ③偏小 ④偏小 ⑤偏大 ⑥偏小 ⑦偏小
(2)从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)
学生用书?第32页
①配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容: 。
②定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: 。
③定容时仰视刻度线: 。
④定容摇匀后少量溶液外流: 。
⑤容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
答案: ①偏大 ②偏小 ③偏小 ④无影响
⑤无影响
视线引起误差的分析方法
1.仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
2.俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
二、溶液配制的两种基本技能
1.配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入100 mL的烧杯中,再用100 mL量筒量取90 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
2.用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入到100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停搅拌。
[正误辨析]
(1)配制950 mL某浓度的溶液应选用950 mL的容量瓶( )
(2)把0.585 g NaCl固体,放入100 mL容量瓶中,加水到刻度线处,配成0.1 mol·L-1的NaCl溶液( )
(3)摇匀后,液面位于刻度线以下,应再加水至刻度线( )
(4)配制2 mol·L-1 Na2CO3溶液950 mL时,应选1 000 mL容量瓶,称取Na2CO3·10H2O 572.0 g( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)√
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“一定物质的量浓度溶液的配制过程”答题指导
INCLUDEPICTURE "例0.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新学案》高三总复习 新教材 化学 人教版(双选)B\\图片\\1\\例0.TIF" \* MERGEFORMATINET 实验室需要配制0.50 mol·L-1NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(带砝码、最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、 、 、 以及等质量的两片滤纸。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl固体 g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在如图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl固体应放于天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是 _。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了 。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线 处,改用 加水,使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
解析: 配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaCl溶液,必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50 mol·L-1×0.5 L×58.5 g·mol-1≈14.6 g(托盘天平精确到0.1 g)。用托盘天平称量时,物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。
答案: (1)500 mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
(2)14.6
(3)①
②左盘
(4)搅拌,加速NaCl溶解
(5)保证溶质全部转入容量瓶中
(6)1~2 cm 胶头滴管
[规范答题指导]
1.考生答卷案例——找错纠错
(1)容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
(2)[案例1]14.625[案例2]14.0
(3)②左
(4)搅拌,加速NaCl容解
(5)减小误差
(6)2~3 交头滴管
学生用书?第33页
2.失分原因分析
(1)问中虽然熟悉某一规格的容量瓶只能配制一定体积的溶液,但未指明所选容量瓶的规格。
(2)问中,[案例1]没有注意体现托盘天平的精确度;[案例2]注意了托盘天平的精确度,但不会四舍五入,小数点后保留一位数字。
(3)问中②不按要求作答。
(4)问中汉字使用错误。
(5)问中回答问题不完整、太笼统。
(6)问中数值错误,未写单位,汉字使用错误。
真题演练 明确考向
1.(2022·全国乙卷,节选)由CuSO4·5H2O配制CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
答案: 分液漏斗和球形冷凝管
2.[2020·全国卷Ⅰ,27(1)]由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
解析: 根据用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的配制方法可知,题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒和托盘天平。
答案: 烧杯、量筒、托盘天平
3.[2018·全国Ⅲ,节选]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全
溶解后,全部转移至100 mL的 中,加蒸馏水至 _。
解析: 配制一定物质的量浓度的溶液,应该在烧杯中溶解,冷却至室温后,转移至100 mL的容量瓶中,加水至距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相平。
答案: 烧杯 容量瓶 距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相平
4.(天津高考,节选)准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。
解析: 配制AgNO3标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还需有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。
答案: 250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
5.(全国卷Ⅱ,节选)一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其浓度为 mol·L-1。
解析: 假设溶液的体积为1 L,则1 L溶液中含H2O2的质量:m(H2O2)=1 000 mL×1.10 g·cm-3×27.5%=302.5 g,c(H2O2)==≈8.9 mol·L-1。
答案: 8.9
课时精练(七) 物质的量浓度
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.实验中需1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液450 mL,配制时应选用的容量瓶的规格、称取Na2CO3的质量和操作均最合理的是( )
A.任意规格,47.7 g,一次完成
B.50 mL,2.39 g、重复9次完成
C.500 mL,53.0 g,一次完成
D.1 000 mL,106.0 g,一次完成
C [容量瓶的规格通常为100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL,配制450 mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液时应选用500 mL规格的容量瓶一次完成,故需称取的Na2CO3的质量m=nM=cVM=1.0 mol/L×0.5 L×106 g/mol=53.0 g,C项正确。]
2.下列有关溶液配制说法不正确的是( )
A.在溶液配制过程中,定容时俯视会导致所配溶液浓度偏高
B.取58.5 g NaCl固体溶于1 L水中,所得溶液物质的量浓度为1 mol·L-1
C.取16.0 g CuSO4固体溶于水并加水稀释至500 mL,所得溶液物质的量浓度为
0.2 mol·L-1
D.10 mL 5 mol·L-1 Na2SO4溶液加水稀释至100 mL,所得溶液浓度为0.5 mol·L-1
B [在溶液配制过程中,定容时俯视会导致所配溶液的体积偏小,则所配溶液的浓度偏高,A项正确;58.5 g NaCl物质的量为=1 mol,水的体积为1 L,所配溶液的体积不等于1 L,所配溶液物质的量浓度不为1 mol/L,B项错误;16.0 g CuSO4物质的量为=0.1 mol,所配溶液的体积为500 mL,则所配CuSO4溶液的物质的量浓度为=0.2 mol/L,C项正确;根据稀释前后Na2SO4物质的量不变,0.01 L×5 mol/L=0.1 L×c(Na2SO4)后,解得c(Na2SO4)后=0.5 mol/L,D项正确。]
3.实验室用氢氧化钠固体配制1.00 mol·L-1的NaOH溶液480 mL,以下配制步骤及分析正确的是( )
A.用烧杯在托盘天平上称取19.2 g NaOH固体,加蒸馏水溶解
B.待溶液冷却后,将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中,并洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液移至容量瓶中
C.定容时仰视刻度线
D.定容后塞上瓶塞、振荡、摇匀、静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
B [实验室无480 mL容量瓶,应选择500 mL容量瓶,配制500 mL溶液,所需的氢氧化钠的质量m=cVM=1.00 mol/L×0.5 L×40 g/mol=20.0 g, 故A错误;氢氧化钠固体溶于水放热,因此应冷却至室温,移液时应用玻璃棒引流,否则溶液溅出会导致浓度偏低,并洗涤烧杯2~3次,将洗涤液全部转移至容量瓶中,避免溶质损失,故B正确;定容时,应平视刻度线,故C错误;定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线是正常的,再加水至刻度线,会导致溶液浓度偏低,故D错误。]
4.某化学小组的同学要配制500 mL 0.6 mol/L的NaOH溶液,具体操作如下:①用托盘天平称取12.0 g NaOH固体时所用时间较长;②向小烧杯中加水使氢氧化钠溶解并冷却至室温;③把溶液转移到洗净但未干燥的容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒三次并将洗涤液也转移到容量瓶中,振荡摇匀;④向容量瓶中加水定容,定容时俯视刻度线;⑤定容后塞上容量瓶塞子,上下颠倒摇匀,摇匀后发现液面低于刻度线,用胶头滴管补加蒸馏水至刻度线。以上操作中会使所得溶液浓度偏低的有几项?( )
A.1 B.2 C.3 D.4
B [①氢氧化钠易潮解,称量时所用时间较长会导致称取的氢氧化钠中含部分水,氢氧化钠的量偏少,所得溶液浓度偏低;②操作正确,对溶液浓度无影响;③容量瓶不需要干燥,操作正确,对溶液浓度无影响;④定容时俯视刻度线会使溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高;⑤上下颠倒摇匀后液面低于刻度线对浓度无影响,补加蒸馏水会使溶液稀释,所得溶液浓度偏低。]
5.浓盐酸易挥发,无法直接配制具有准确浓度的标准溶液,因此配制HCl标准溶液的具体流程如下:
按上述流程进行操作,下列仪器中不需要用到的有几种( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
A [配制一定物质的量浓度溶液需要的玻璃仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,准备基准物质需要的仪器:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒,中和滴定用到的仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、锥形瓶,所以该实验用不到的仪器为试管。]
6.配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液的操作如图所示。下列说法不正确的是( )
A.操作1前称取NaOH的质量为4.0 g
B.操作2前NaOH溶液需恢复至室温
C.操作4若俯视刻度线定容,结果偏大
D.操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
D [操作1前称取NaOH的质量m(NaOH)=0.1 L×1.00 mol·L-1×40 g·mol-1=4.0 g,故A正确;转移溶液之前应将溶液冷却至室温即操作2前NaOH溶液需恢复至室温,故B正确;操作4若俯视刻度线定容,溶液体积减小,物质的量浓度偏大,故C正确;操作5后液面下降,液体可能在容量瓶和瓶塞之间,不能补充水,故D错误。]
7.(2022·河南郑州开学考)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SO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 mol·L-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 mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.10 ℃时,100 mL 0.35 mol·L-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 mol·L-1
D [A项:0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+、SO的物质的量浓度分别为
0.6 mol·L-1、0.3 mol·L-1,由于缺少溶液的体积,所以无法计算出离子的物质的量,错误;B项:溶液的体积不等于溶剂的体积,所以1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,气体摩尔体积与状态有关,22.4 L氨气的物质的量无法求出,所以22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度不一定等于1 mol·L-1,错误;C项:在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中存在c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SO),Na+和SO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,错误;D项:饱和溶液蒸发溶剂后,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0.35 mol·L-1,正确。]
8.(2022·上海模拟预测)将V L浓度为0.3 mol/L的盐酸浓度扩大一倍,采取的措施合理的是( )
A.将溶液加热浓缩至原来体积的一半
B.通入标准状况下的HCl气体6.72 L
C.加入3 mol/L的盐酸0.2V L,再稀释至1.5V L
D.加入等体积0.9 mol/L的盐酸,混合均匀
C [将溶液加热浓缩至原来体积的一半时,由于HCl的挥发,不能使其浓度扩大一倍,A不合理;标准状况下6.72 L HCl的物质的量为0.3 mol,但向溶液中通入HCl气体时溶液的体积会发生变化,所以浓度不能扩大一倍,B不合理;V L浓度为0.3 mol/L的盐酸中有0.3V mol HCl,3 mol/L的盐酸0.2V L含HCl的物质的量为0.6V mol,稀释至1.5V L,浓度为 =0.6 mol/L,C合理;两种盐酸混合后,溶液的体积不能直接加和,所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍,D不合理。]
9.把V L含有CuSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使铜离子完全沉淀为氢氧化铜;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
A [混合溶液分成两等份,每份溶液浓度与原溶液浓度相同,一份加氢氧化钠溶液时发生Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓,由方程式可知每份溶液中n(Cu2+)=0.5a mol,另一份加BaCl2的溶液发生Ba2++SO===BaSO4↓,由方程式可知n(SO)=b mol,忽略水的电离,由电荷守恒2c(Cu2+)+c(K+)=2c(SO)可知每份中溶液n(K+)=2b mol-2×0.5a mol=(2b-a) mol,则原混合溶液中钾离子的浓度为(2b-a) mol÷0.5V= mol·L-1。]
10.若以w1和w2分别表示浓度为c1 mol/L和c2 mol/L的氨水的质量分数,且知2c1=c2,则下列推断正确的是( )
A.2w1=w2 B.2w2=w1
C.w2>2w1 D.w1<w2<2w1
C [根据c=,得c1=和c2=,前者除以后者得到===,=,根据氨水物质的量浓度越大,则密度越小,2c1=c2得到ρ1>ρ2,则w2>2w1,故C正确。]
11.某温度下,物质X2SO4的饱和溶液的密度为ρ g·mL-1,c(X+)=c mol·L-1,溶质的质量分数为a%,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g。下列表达式正确的是( )
A.S= B.c=
C.a%= D.S=
A [由c(X2SO4)== mol/L=c(X+)=c,则a%=,又饱和溶液a%=,所以=,解得S=,故A正确,C错误;c(X2SO4)== mol/L,c=c(X+)=2c(X2SO4)=,故B错误;由饱和溶液a%=得,S=,故D错误。]
12.体积为V(mL)、密度为ρ (g·mL-1)的溶液中,含有摩尔质量为M(g·mol-1)的溶质m(g),其物质的量浓度为c(mol·L-1),溶质的质量分数为a%。下列有关关系式不正确的是( )
A.m=V×ρ×a%
B.c=1 000×ρ·a×M mol·L-1
C.c= mol·L-1
D.a%=×100%
B [溶液的质量为ρ g·mL-1×V mL=ρ×V g,溶液中溶质的质量m=ρ×V×a% g,故A正确;溶液中溶质的物质的量n== mol,体积为V mL,则其物质的量浓度为c== mol·L-1,故B错误;溶液中溶质的物质的量为n= mol,溶液的体积为0.001V L,则该溶液的浓度为c=== mol·L-1,故C正确;根据c=可得,溶质质量分数为a%=×100%,故D正确。]
13.在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为
1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是 、 。
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.18 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是 _。
(3)在40.0 mL 0.065 mol·L-1Na2CO3溶液中,逐滴加入上述稀释后的稀盐酸,边加边振荡。若使反应不产生CO2气体,加入稀盐酸的体积的最多不超过 mL。
(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水),放入50 mL 2 mol·L-1的盐酸中,充分反应后,溶液呈酸性,中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液,最终得到 g固体。
解析: (1)n(HCl)==10 mol,
m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,盐酸的质量分数w=×100%=36.5%,
c(HCl)== =11.8 mol·L-1。
(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,c(稀)=11.8 mol·L-1×=1 mol·L-1。
(3)n(Na2CO3)=0.040 L×0.065 mol·L-1=0.002 6 mol,设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL,则n(HCl)=1 mol·L-1×0.001x L=0.001x mol,根据反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl得0.002 6=0.001x,x=2.6 mL。
(4)经过反应,蒸发中和后的溶液,最后所得固体为NaCl,根据氯原子守恒:n(NaCl)=n(HCl)=0.050 L×2 mol·L-1=0.1 mol,m(NaCl)=0.1 mol×58.5 g·mol-1=5.85 g。
答案: (1)36.5% 11.8 mol·L-1
(2)1 mol·L-1 (3)2.6 (4)5.85
14.硫酸是高中化学实验常用的酸。现用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g/cm3 )配制浓度为0.5 mol/L的稀硫酸1 000 mL。请回答下列问题:
(1)实验所用98%的硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)配制时,该同学的操作如下,请将操作步骤C、E补充完整。
A.用量筒准确量取所需的98%的浓硫酸,沿烧杯内壁倒入烧杯中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
B.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
C. ;
D.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
E. ;
F.将容量瓶盖紧,摇匀;
G.装瓶,贴标签。
(3)如果实验室有15 mL,20 mL,25 mL,50 mL的量筒,选用 mL的量筒最好。量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取将使实验最终结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)将浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,不断搅拌的目的是 。
若搅拌过程中有液体溅出,会使最终结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析: (1)根据c=可得
c= mol/L=18.4 mol/L;
(2)C.用适量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中;E.用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切;
(3)用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g/cm3 )配制浓度为0.5 mol/L的稀硫酸1 000 mL需要浓硫酸的体积为≈0.027 L,选用50 mL的量筒;量取时发现量筒不干净,用水洗净后直接量取,量筒内壁会有残留的水,导致浓硫酸浓度减小,配制的稀硫酸浓度偏低;
(4)将浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,因浓硫酸稀释放出大量的热,不断搅拌的目的是防暴沸、散热;若搅拌过程中有液体溅出,导致浓硫酸的量减少,使配制的稀硫酸浓度偏低。
答案: (1)18.4 (2)用适量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中 用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切 (3)50 偏低 (4)防暴沸、散热 偏低
15.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”可延长鲜花的寿命。如表是1 L“鲜花保鲜剂”的成分,阅读后并回答下列问题:
成分 质量/g 摩尔质量/(g·mol-1)
蔗糖 50.00 342
硫酸钾 0.50 174
阿司匹林 0.35 180
高锰酸钾 0.50 158
硝酸银 0.04 170
(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是 (填写名称)。
(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为(阿司匹林中不含
K+) (只要求写表达式,不需计算)mol·L-1。
(3)下图所示的仪器中,在配制“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是 (填字母),还缺少的玻璃仪器有 (填仪器名称)。
(4)配制过程中,下列操作对配制结果没有影响的是 (填字母)。
A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
B.定容时仰视液面
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
(5)欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度,可加入的试剂中要含有 。(填化学符号)
解析: (1)同一溶液,体积相等,则物质的量越大溶液浓度越大,蔗糖的物质的量为:≈0.146 mol;硫酸钾的物质的量为:≈0.002 87 mol;阿司匹林的物质的量为: ≈0.001 94 mol;高锰酸钾的物质的量:≈0.003 2 mol;硝酸银的物质的量:≈0.000 24 mol;所以蔗糖的物质的量最大,溶液中蔗糖的物质的量浓度最多;(2)则依据c=,V=1 L,溶液中钾离子的物质的量浓度为c= = mol/L;(3)配制一定物质的浓度溶液一般步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容等,用到的仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、1 000 mL容量瓶、胶头滴管;用不到烧瓶和分液漏斗,还缺少的仪器:玻璃棒、烧杯;(4)容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度不变,故A选;定容时仰视液面,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏小,故B不选;容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净,容量瓶中沾有氯化钠,氯化钠能够消耗银离子,导致溶液中银离子浓度偏小,故C不选;定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理,属于正确操作,溶液浓度准确,故D选;(5)银离子能够与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,向待测液中加入少量氯化钠,若产生白色沉淀即可证明溶液中含有银离子。
答案: (1)蔗糖 (2)2×+(或+或+或+) (3)ac 玻璃棒、烧杯 (4)AD (5)Cl-