第2讲物质的量浓度【练基础】1.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )A.容量瓶用蒸馏水洗净后,必须干燥才能用于配制溶液B.配制1L0.1mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量NaCl固体时药品砝码左右位置颠倒,对实验结果无影响C.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D.用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高【答案】D【解析】配制溶液时需加水定容,所以容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要干燥就能用于配制溶液,A错误;配制1L0.1mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量NaCl固体时药品砝码左右位置颠倒,称取食盐的质量偏小,配制溶液的浓度偏低,B错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,C错误;用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线,量取浓盐酸体积偏大,会导致所配溶液浓度偏高,D正确。2.配制100mL1.0mol·L-1Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )A.称取10.6g无水碳酸钠,置于100mL容量瓶中,加水溶解、定容B.称取10.6g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100mL蒸馏水,搅拌、溶解C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀【答案】D【解析】固体不能直接在容量瓶中溶解,A项错误;配制100mL1.0mol·L-1Na2CO3溶液,所用水的体积并不是100mL,而是加水至100mL,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误;定容后,塞好瓶塞,要进行摇匀操作,D项正确。3.用已准确称量的氢氧化钠固体配制0.20mol·L-1的氢氧化钠溶液250mL,需要用到的仪器是( )①250mL容量瓶 ②托盘天平 ③烧瓶 ④胶头滴管⑤烧杯 ⑥玻璃棒 ⑦试管 ⑧药匙A.①④⑤⑥ B.①②④⑤C.①②④⑤⑥⑧D.全部【答案】A【解析】用已准确称量的NaOH固体配制0.20mol·L-1的NaOH溶液250
mL,需要用到的仪器是①④⑤⑥,故选A。4.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,使所配制的溶液浓度偏小的操作是( )①烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯②定容后摇匀,发现液面低于刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线 ③实验用的容量瓶洗净后未干燥,里面含有少量水 ④定容时俯视A.①② B.③④C.①③D.②④【答案】A【解析】①没有洗涤烧杯导致溶质不能全部转入容量瓶,配制的溶液浓度偏低;②定容后再滴加蒸馏水至刻度线,配制的溶液浓度偏低;③实验用的容量瓶洗净后未干燥,对配制的溶液浓度无影响;④定容时俯视,导致溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏大。5.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述中,正确的是( )A.容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器B.容量瓶可以用来加热C.能用容量瓶长期贮存配制好的溶液D.可以用500mL容量瓶配制250mL溶液【答案】A【解析】容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,故A正确;容量瓶不能用来加热,故B错误;不能用容量瓶长期贮存溶液,故C错误;一定规格的容量瓶只能配制相应规格的溶液,故D错误。6.实验室配制0.1000mol·L-1的H2SO4溶液,下列图示操作不需要的是( )【答案】A【解析】实验室配制0.1000mol·L-1的H2SO4溶液时要使用浓硫酸,浓硫酸是液态物质,应用量筒量取浓硫酸,不需要托盘天平称量其质量,A符合题意;将稀释后的硫酸冷却至室温后用玻璃棒引流转移到容量瓶中,且玻璃棒下端在容量瓶刻度线以下,B不符合题意;在烧杯中稀释浓硫酸,为使溶质拆分溶解,使热量迅速扩散,要用玻璃棒不断搅拌,C不符合题意;量取浓硫酸时需用到量筒和胶头滴管,D不符合题意。
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3mol·L-1K2SO4溶液的叙述正确的是( )A.1L该溶液中含有0.3NA个K+B.1L该溶液中含有K+和SO的总数为0.9NAC.2L该溶液中K+的浓度为1.2mol·L-1D.将0.3mol硫酸钾溶于1L水中,所得硫酸钾溶液的浓度为0.3mol·L-1【答案】B【解析】1L该溶液中含有0.6NA个K+、0.3NA个SO;D项应溶于水配成1L溶液,其浓度才为0.3mol·L-1。故选B。8.配制250mL0.5mol·L-1的NaOH溶液,在下列仪器中:①量筒、②250mL容量瓶、③托盘天平和砝码、④500mL容量瓶、⑤烧杯、⑥玻璃棒、⑦漏斗、⑧药匙、⑨胶头滴管、⑩250mL烧瓶,需要用到的仪器按使用先后顺序排列正确的是( )A.⑧③⑤⑥②⑨ B.②③⑦⑤⑥C.②⑤⑦⑥①D.④③⑦⑤⑥【答案】A【解析】一定规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液,故应选择250mL容量瓶;用药匙取用试剂,用托盘天平称量一定质量的药品(药品可放在烧杯中称量)后,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),并用玻璃棒搅拌,待溶液冷却后转移到250mL容量瓶中,转移过程中需用玻璃棒引流,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移到容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加至溶液凹液面恰好与刻度线水平相切,盖好瓶塞,摇匀。所以需要用到的仪器及先后顺序为药匙、托盘天平和砝码、烧杯、量筒(也可不用)、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管,即⑧③⑤(①)⑥②⑨,A项符合。9.美国UNC化学教授ThomasJ.Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药,其中一种可表示为Na2R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不会产生危害性残留物。已知10mLNa2R溶液含Na+的数目为N,该Na2R溶液的物质的量浓度为( )A.N×10-2mol·L-1B.mol·L-1C.mol·L-1D.mol·L-1【答案】B【解析】10mL该Na2R溶液中含Na+的数目为N,则Na2R的物质的量为mol,Na2R的物质的量浓度为mol÷0.01L=mol·L-1。
10.实验室里需要配制480mL0.10mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作正确的是( )选项容量瓶容积溶质质量实验操作A480mL硫酸铜:7.68g加入500mL水B480mL胆矾:12.0g配成500mL溶液C500mL硫酸铜:8.0g加入500mL水D500mL胆矾:12.5g配成500mL溶液【答案】D【解析】实验室里需要配制480mL0.1mol·L-1CuSO4溶液,由于没有480mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则需选择500mL容量瓶,溶质若为CuSO4,则需要8.0g。若是胆矾则需要12.5g,应配成500mL溶液而不是加入500mL水。【练能力】11.用溶质质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84g·cm-3)配制240mL1.84mol·L-1的稀硫酸,下列操作正确的是( )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50mL量筒、250mL容量瓶和托盘天平C.量取浓硫酸的体积为25.0mLD.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,再加水定容【答案】C【解析】稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢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;根据稀释时溶质质量不变可知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V==25.0mL,C项正确;不能在容量瓶里稀释浓硫酸,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。12.把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含amolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含bmolBaCl2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-1B.mol·L-1C.mol·L-1
D.mol·L-1【答案】C【解析】 一份加入含amolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁,那么Mg2+就有mol,硫酸镁也就是mol。另一份加入含bmolBaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,那么硫酸根离子有bmol。所以硫酸钾有b-mol,钾离子就有2mol=(2b-a)mol。其浓度就是mol·L-1,即mol·L-1,C项符合题意。13.现有五瓶溶液:①10mL0.60mol/LNaOH水溶液;②20mL0.50mol/LH2SO4水溶液;③30mL0.40mol/LHCl水溶液;④40mL0.30mol/LCH3COOH水溶液;⑤50mL0.20mol/L蔗糖水溶液。以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是( )A.①>②>③>④>⑤B.②>①>③>④>⑤C.⑤>④>③>②>①D.②>③>④>①>⑤【答案】C【解析】题中所述五种溶液中溶质的浓度都比较低,因此溶剂分子数目占据主导;而溶剂分子数目与溶液体积成正比,因此溶液体积越大,所含总粒子数目越多,故离子、分子总数由大到小依次为⑤>④>③>②>①。14.在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假设该溶液的密度为ρg/mL,溶质质量分数为w,其中含有NH的物质的量是bmol,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/LC.溶液中c(OH-)=mol/L+c(H+)D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的溶质质量分数大于0.5w【答案】C【解析】溶质的质量分数w=×100%,A错误;在计算时,氨水中的溶质是NH3而不是NH3·H2O,c==mol/L=mol/L,B错误;氨水中含有的阳离子为H+和NH,含有的阴离子只有OH-,根据电荷守恒可知
C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,故其溶质质量分数小于0.5w,D错误。15.绿矾(FeSO4·7H2O)在化学合成上用作还原剂及催化剂。工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。(1)98%1.84g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g·cm-3,50%的硫酸物质的量浓度为________(保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为________(填“>”“ (2)32 0.2(3)65.57% (4)22.35g
16.在标准状况下,将224LHCl气体溶于635mL水中,所得盐酸的密度为1.18g·cm-3。试计算:(1)所得盐酸的溶质质量分数和物质的量浓度分别是________、________。(2)取这种盐酸100mL,稀释至1.18L,所得稀盐酸的物质的量浓度是________。(3)在40.0mL0.065mol·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,加入稀盐酸的体积最多不超过________mL。(4)将1g不纯的NaOH样品(样品含少量Na2CO3和水),放入50mL2mol·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40mL1mol·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)==10mol,m(HCl)=10mol×36.5g·mol-1=365g,盐酸的溶质质量分数w=×100%=36.5%;c(HCl)===11.8mol·L-1。(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,c(稀)=11.8mol·L-1×=1mol·L-1。(3)n(Na2CO3)=0.040L×0.065mol·L-1=0.0026mol,设加入稀盐酸的体积最多不超过xmL,则n(HCl)=1mol·L-1×0.001xL=0.001xmol,根据化学方程式Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl得0.0026=0.001x,x=2.6。(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)=0.050L×2mol·L-1=0.1mol,m(NaCl)=0.1mol×58.5g·mol-1=5.85g。【答案】(1)36.5% 11.8mol·L-1 (2)1mol·L-1 (3)2.6 (4)5.8517.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。Ⅰ.配制酸性KMnO4标准溶液:如图是配制50mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示并判断其中不正确的操作有________(填序号)。(2)其中确定50mL溶液体积的容器是________(填名称)。(3)如果按照图示的操作配制溶液,在其他操作均正确的情况下,配制溶液的浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。Ⅱ.测定血液样品中Ca2+的浓度:取血液样品20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。(4)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O,则式中的x=________。(5)滴定时,根据现象__________________________________________________________________,即可确定反应达到终点。(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为________mg·cm-3。【解析】Ⅰ.(1)由图示可知⑤操作不正确,定容时应平视刻度线至溶液凹液面与刻度线相切。(2)应该用容量瓶确定50mL溶液的体积。(3)用图示的操作配制溶液,定容时仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小。Ⅱ.(4)根据电荷守恒,(-1×2)+(+1×6)=+x×2,解得x=2,草酸与KMnO4反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。(5)用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸溶液时,反应达到终点时的现象为溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色。(6)20.00mL血液样品经过处理后得到草酸,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为0.020mol·L-1×0.012L=2.4×10-4mol,根据反应的离子方程式5H2C2O4+2MnO+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O及草酸钙的化学式CaC2O4可知,n(Ca2+)=n(H2C2O4)==2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol,Ca2+的质量为40g·mol-1×6×10-4mol=0.024g,其浓度为=1.2mg·cm-3。【答案】Ⅰ.(1)⑤ (2)50mL容量瓶 (3)偏小Ⅱ.(4)2 (5)溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色 (6)1.218.实验室欲用氢氧化钠固体配制1.0mol·L-1的氢氧化钠溶液240mL:(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动其正确的操作顺序为__________________。必须用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、____________。(2)某同学欲称量氢氧化钠的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为______g,要完成本实验该同学应称出________g氢氧化钠。(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。(4)如图是该同学转移溶液的示意图,图中有两处错误,请写出:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________。(5)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是______(填字母)。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5.4g氢氧化钠(1g以下用游码)时误用了“左码右物”方法【答案】(1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250mL容量瓶、玻璃棒(2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)①没有玻璃棒引流 ②应选用250mL容量瓶 (5)B【解析】(1)配制1.0mol·L-1氢氧化钠溶液的步骤:计算所需氢氧化钠固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下颠倒摇动容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250mL容量瓶和玻璃棒。(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得烧杯的质量为(20g+10g)-2.6g=27.4g,应称氢氧化钠质量为1.0mol·L-1×0.25L×40g·mol-1=10.0g。(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。(4)配制250mL的溶液,应选用250mL容量瓶;在转移溶液时,一定要用玻璃棒引流,防止溶液溅到瓶外,使所配溶液浓度偏低。(5)A项,所称氢氧化钠的质量(物质的量)偏小,浓度偏低;B项,所得溶液体积偏小,浓度偏高;C项,所得溶液NaOH的物质的量偏小,浓度偏低;D项,左码右物称量时,m物+m游码=m砝码,故所称物体质量偏小,浓度偏低。19
.已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:“84”消毒液有效成分 NaClO规格 1000mL质量分数 25%密度 1.19g·cm-3(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为____________mol·L-1(结果保留1位小数)。(2)某同学取100mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。(3)该同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________。A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒会导致结果偏低D.需要称量NaClO固体的质量为143.0g(4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸配制2L2.3mol·L-1的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为________mol·L-1。②需用浓硫酸的体积为________mL。【解析】(1)由c=得,c(NaClO)=mol·L-1≈4.0mol·L-1。(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有100mL×10-3L·mL-1×4.0mol·L-1=100mL×10-3L·mL-1×c(NaClO)×100,解得稀释后c(NaClO)=0.04mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol·L-1。
(3)选项A,需用托盘天平称取NaClO固体,需用烧杯溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示中的a、b不需要,但还需要玻璃棒和胶头滴管;选项B,配制过程中需要加水,所以洗涤干净后的容量瓶不必烘干;选项C,未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低;选项D,应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0mol·L-1×74.5g·mol-1=149.0g。(4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6mol·L-1。②2L2.3mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为2L×2.3mol·L-1=4.6mol,设需要98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸的体积为VmL,则有=4.6mol,解得V=250.0。【答案】(1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6 ②250.0