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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.对1 mol·L-1 BaCl2溶液的有关叙述中,正确的是( )
A.该溶液中Cl-浓度为2 mol·L-1
B.该溶液中Ba2+的物质的量是1 mol
C.可使用250 mL容量瓶分两次完成490 mL该浓度的BaCl2溶液的配制
D.将208 g BaCl2固体溶解在1 L水中,形成的溶液的浓度为1 mol·L-1
2.(2017吉林汪清月考)关于0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的叙述中错误的是( )
A.0.5 L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
B.1 L该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6 g
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,Na2CO3的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
3.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-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0.5 mol·L-1 NaNO3溶液100 mL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
4.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
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5.(2017西安月考)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,则下列说法中不正确的是( )
A.25 ℃时,饱和KCl溶液的浓度大于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
6.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制0.5 mol·L-1碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( )
A.称取碳酸钠晶体100 g
B.定容时俯视观察刻度线
C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线
7.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,所得溶液的质量分数大于0.5w
8.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使其质量分数变为2a%,此时溶液中溶质的物质的量浓度为c2 mol·L-1。则c1和c2的关系是( )
A.c1=2c2 B.c22c1 D.c2=2c1
9.为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:
血液样品试样CaC2O4H2C2O4记录数据
有关反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
若血液样品为15 mL,滴定生成的草酸消耗1 mmol·L-1的KMnO4溶液15.0 mL,则这种血液样品中的含钙量为 ( )
A.2.5 mmol·L-1 B.1 mmol·L-1
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C.0.3 mmol·L-1 D.3.5 mmol·L-1
10.把500 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成五等份,取一份加入含a mol氢氧化钠的溶液恰好反应完全,另取一份加入含b mol HCl的盐酸恰好反应完全,则该混合溶液中c(Na+)为( )
A.() mol·L-1
B.(2b-a) mol·L-1
C.(5b-) mol·L-1
D.(10b-5a) mol·L-1
二、非选择题(本题共5个小题,共50分)
11.(8分)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 。
12.(10分)实验室需要0.80 mol·L-1 NaOH溶液475 mL和0.40 mol·L-1硫酸500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(2)容量瓶所不具备的功能有 (填字母)。
A.配制一定物质的量浓度的标准溶液
B.量取一定体积的液体
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.贮存溶液
E.用来加热溶解固体溶质
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为 g。在实验中其他操作均正确,若容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,则所得溶液浓度 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.80 mol·L-1。若还未等溶液冷却就定容了,则所得溶液浓度 0.80 mol·L-1。
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(4)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、15 mL、20 mL、50 mL的量筒,最好选用 mL的量筒。
13.(2017河南九校联考)(14分)(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是 mol。
(2)与标准状况下11.2 L CO2所含氧原子数目相同的水的质量是 g。
(3)用18 mol·L-1浓硫酸配制90 mL 1 mol·L-1 稀硫酸,需用 mL容量瓶,需取用18 mol·L-1 浓硫酸 mL(用量筒量取)。
(4)若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液。当NaCl和NaClO3的物质的量之比为8∶1时,混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为 。
14.(12分)实验室需要480 mL 0.4 mol·L-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1~2 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2~3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 (填序号)。
(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,本实验选用 (填序号)。
(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: 。
15.(6分)向100 mL 1.5 mol·L-1稀硫酸中加入过量Mg粉,充分反应后,滤去多余Mg粉,滤液在t ℃下恒温蒸发,当滤液质量为72.0 g时开始析出MgSO4·xH2O晶体,当析出晶体12.3 g时,剩下滤液48.0 g。通过计算回答下列问题。
(1)计算生成标准状况下的气体体积(请写出计算过程);
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(2)开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数为 ;
(3)MgSO4·xH2O中的x= 。
参考答案
考点规范练2 物质的量浓度及相关计算
1.A B项中因没有给定溶液的体积,故无法计算Ba2+的物质的量,B项错误;C项中应使用500 mL容量瓶一次完成该浓度的BaCl2溶液的配制,C项错误;D项中将208 g BaCl2固体溶于水配成1 L溶液,其浓度为1 mol·L-1,若是溶解在1 L水中,溶液体积不是1 L,则浓度不是1 mol·L-1,D项错误。
2.C c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.1 mol·L-1×2=0.2 mol·L-1,故A项正确。1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液含有Na2CO3的质量为1 L×0.1 mol·L-1×106 g·mol-1 =10.6 g,故B项正确。溶液具有均一性,取出的100 mL Na2CO3溶液与原Na2CO3溶液浓度相同,为0.1 mol·L-1,故C项错误。令稀释后的浓度为c,根据稀释定律,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所以10 mL×0.1 mol·L-1=100 mL×c,解得c=0.01 mol·L-1,故D项正确。
3.C A项,c(NaOH)==1 mol·L-1;B项,c(H2SO4)==1 mol·L-1;C项,蒸发掉50 g水后,溶液的体积并不是50 mL,NaNO3的浓度也不是1 mol·L-1;D项,c(HCl)==1 mol·L-1。
4.B A项,所用NaOH已经潮解,实际称量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,错误;B项,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,正确;C项,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,错误;D项,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,错误。
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5.D 20 ℃时KCl的溶解度小于25 ℃时KCl的溶解度,因此25 ℃时的质量分数大于20 ℃时的质量分数,根据c=,因此25 ℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L-1,故A项正确。KCl的质量分数=×100%,故B项正确。溶液的浓度越大,密度越大,密度为1.174 g·cm-3时溶液饱和,则20 ℃时,密度小于1.174 g·cm-3的KCl溶液是不饱和溶液,故C项正确。若将饱和溶液蒸发,则有KCl晶体析出,再恢复到20 ℃时,其溶解度不变,溶液仍为饱和溶液,密度仍为1.174 g·cm-3,故D项错误。
6.B 配制1 000 mL 0.5 mol·L-1的Na2CO3溶液需Na2CO3·10H2O的质量为0.5 mol·L-1×1 L×286 g·mol-1=143.0 g,A项浓度会偏低;C项因没有洗涤烧杯导致浓度偏低;D项因加水过多导致浓度偏低。
7.C 溶质的质量分数w=×100%,A项错误;在计算时氨水中的溶质是NH3,而不是NH3·H2O,将w=×100%代入公式c=,化简可得c= mol·L-1,B项错误;氨水中含有的阳离子为H+和N,含有的阴离子只有OH-,根据电荷守恒可知C项正确;由于氨水的密度小于水的密度,与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍,故其质量分数小于0.5w,D项错误。
8.C 由c=可知,,由于ρ12c1。
9.A 依据Ca2+~CaC2O4、2KMnO4~5H2C2O4可知5Ca2+~2KMnO4;n(KMnO4)=1 mmol·L-1×15.0×10-3 L,c(Ca2+)==2.5 mmol·L-1。
10.D 100 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液中,加入含a mol NaOH的溶液,反应为NH4HCO3+2NaOHNH3·H2O+Na2CO3+H2O,则NH4HCO3为0.5a mol;加入含b mol HCl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) mol·L-1。
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11.答案 (1) mol·L-1 (2) mol·L-1
(3)×100% (4) g
解析 (1)c= mol·L-1= mol·L-1。
(2)c= mol·L-1。
(3)w=×100%=×100%。
(4),S= g。
12.答案 (1)A、C 烧杯、玻璃棒 (2)C、D、E
(3)16.0 等于 大于 (4)10.9 15
解析 (1)配制溶液用不到圆底烧瓶和分液漏斗。
(2)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,也可以量取与容量瓶规格一致的一定体积的液体,但不能测量容量瓶规格以下的任意体积的液体,不能用于溶解溶质或贮存溶液。
(3)根据题意必须用500 mL的容量瓶来配制0.80 mol·L-1 NaOH溶液,故需要称取NaOH的质量为0.80 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=16.0 g。容量瓶未干燥不影响所配制溶液的浓度;未等溶液冷却就定容会导致冷却后溶液的体积变小,浓度变大。
(4)设需要浓硫酸的体积为V,1.84 g·cm-3×V×98%=0.40 mol·L-1×0.5 L×98 g·mol-1,V≈10.9 mL,应选用15 mL的量筒。
13.答案 (1)0.25 (2)18 (3)100 5.6 (4)3∶1
解析 (1)1个硫酸分子中含有4个氧原子,所以含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是=0.25 mol。
(2)标准状况下11.2 L CO2物质的量为=0.5 mol,要使二氧化碳与水分子含有的O原子数相等,则n(H2O)=2n(CO2),则n(H2O)=2×0.5 mol=1 mol,质量为1 mol×18 g· mol-1=18 g。
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(3)用18 mol·L-1浓硫酸配制90 mL 1 mol·L-1 稀硫酸,实验室没有90 mL容量瓶,应选择100 mL容量瓶,设需要浓硫酸体积为V,依据溶液稀释过程中溶质的物质的量不变得:18 mol·L-1×V=1 mol·L-1×0.1 L,解得V=0.005 6 L=5.6 mL。
(4)将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合液,反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,当NaCl和NaClO3的物质的量之比为8∶1时,生成1 mol NaClO3氯原子失电子5 mol,生成8 mol NaCl氯原子得电子8 mol,根据得失电子数相等可知,生成NaClO的物质的量是3 mol,即混合液中NaClO和NaClO3的物质的量之比为3∶1。
14.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480 mL 0.4 mol·L-1的Na2CO3溶液,应选择500 mL容量瓶。
(4)n=cV=0.5 L×0.4 mol·L-1=0.2 mol。
(5)A项,称量Na2CO3时,物质和砝码位置颠倒(1 g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。
15.答案 (1)设生成氢气的体积为a。
H2SO4 ~ H2
1 mol 22.4 L
0.15 mol a
a=3.36 L 即生成标准状况下的气体体积为3.36 L
(2)25% (3)7
解析 (1)注意硫酸少量,所以求氢气应该用硫酸的物质的量求解;(2)n(MgSO4)=n(H2SO4)=0.15 mol,m(MgSO4)=18.0 g,开始析出MgSO4·xH2O晶体时溶液的质量分数=×100%=×100%=25%;(3)饱和溶液质量减少m(溶液)=72.0 g-48.0 g=24.0 g,所以12.3 g晶体中含有MgSO4的质量为24.0 g×25%=6.0 g,物质的量为0.05 mol,12.3 g晶体中含有H2O的物质的量==0.35 mol,晶体中MgSO4与H2O的物质的量之比为1∶7,则x=7。
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