2020-2021学年人教版必修1 第1章第2节 化学计量在实验中的应用(第3课时) 作业

第2节 化学计量在实验中的应用
第3课时
基 础 巩 固
一、选择题
1．下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L －1
的是( D )
A ．将40 g NaOH 固体溶解于1 L 水中
B ．将22.4 L 氯化氢气体溶于水，配成1 L 溶液
C ．将1 L 10 mol·L
－1
的浓盐酸与9 L 水混合
D ．10 g NaOH 固体溶解在水中，配制成250 mL 溶液
解析：A 项，NaOH 固体溶于1 L 水所得溶液的体积不是1 L ，故NaOH 溶液的浓度不是1 mol·L －
1；B 项，22.4 L HCl 气体所处的外界条件(如温度、压强)不确定，其物质的量不一定是1 mol ，溶液的物质的量浓度不一定是1 mol·L －
1；C 项，混合后溶液体积并不是10 L ，则浓度不是1 mol·L －1；D 项，c (NaOH)＝n (NaOH )V ＝10 g
40 g·mol －10.25 L
＝1 mol·L －
1。

2．从2 L 1 mol·L －
1 NaOH 溶液中取出100 mL ，下列有关这100 mL 溶液的叙述错误的是( A )
A ．浓度为0.1 mol·L －1
B ．浓度为1 mol·L －
1 C ．含NaOH 4 g
D ．含NaOH 0.1 mol
解析：从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量和质量因体积的不同而不同。

取出的100 mL 溶液中，n (NaOH)＝1 mol·L －
1×0.1 L ＝0.1 mol ，m (NaOH)＝40 g·mol －
1×0.1 mol ＝4 g 。

3．设N A 为阿伏加德罗常数，下列关于0.2 mol·L －
1硝酸钡溶液的说法不正确的是( B ) A ．1 L 溶液中所含阴阳离子总数是0.6N A B ．1 L 溶液中含有0.2N A 个NO －
3 C ．500 mL 溶液中含有0.2N A 个NO －
3 D ．500 mL 溶液中Ba 2＋
浓度为0.2 mol·L －
1
解析：1 L 溶液中所含Ba 2＋
和NO －
3的物质的量分别为0.2 mol 、0.4 mol ，即含有0.2N A
个Ba 2＋
和0.4N A 个NO －
3，即阴阳离子总数是0.6N A ，A 正确，B 错误；500 mL 溶液中含有0.2N A 个NO －
3，C 正确；500 mL 溶液中Ba 2＋
浓度就是0.2 mol·L －
1，D 正确。

4．配制一定物质的量浓度的NaCl溶液，下列操作会使溶液浓度偏高的是(D)
A．少量NaCl固体残留在称量纸上
B．溶解NaCl的烧杯中有少量蒸馏水
C．转移溶液时没有洗涤烧杯和玻璃棒
D．定容时液面最高处与刻度线相平
解析：少量NaCl固体残留在称量纸上，n偏小，会使溶液浓度偏低，A不选；溶解NaCl 的烧杯中有少量蒸馏水，对实验无影响，B不选；转移溶液时没有洗涤烧杯和玻璃棒，n偏小，会使溶液浓度偏低，C不选；定容时液面最高处与刻度线相平，V偏小，会使溶液浓度偏高，应使凹液面的最低处与刻度线相平，D选。

5．有体积相同的两份营养液，其配方如下：
两份营养液中各离子浓度(B)
A．完全不同B．完全相同
C．仅c(K＋)相同D．仅c(Cl－)相同
解析：第一份营养液中，n(K＋)＝0.3 mol＋0.4 mol＝0.7 mol，n(SO2－4)＝0.2 mol＋0.1 mol ＝0.3 mol，n(Zn2＋)＝0.1 mol，n(Cl－)＝0.3 mol；第二份营养液中，n(K＋)＝0.1 mol＋0.6 mol ＝0.7 mol，n(SO2－4)＝0.3 mol，n(Zn2＋)＝0.1 mol，n(Cl－)＝0.1 mol＋0.2 mol＝0.3 mol。

对比以上可知：因体积相同，两种营养液相同离子的物质的量相同，则两种营养液中各离子浓度完全相同。

二、非选择题
6．实验室常用盐酸的质量分数为36.5%，密度为1.20 g·mL－1。

(1)此浓盐酸的物质的量浓度是__12.0_mol·L－1__。

(2)配制100 mL该浓盐酸，需要标准状况下HCl的体积为__26.88_L__。

(3)配制100.0 mL 3.00 mol·L－1的盐酸，需以上浓盐酸的体积为__25.0_mL__。

(4)将10.0 mL 3.00 mol·L－1的盐酸与10.0 mL 1.00 mol·L－1的MgCl2溶液混合，则混合溶液中Cl－的物质的量浓度是__2.50_mol·L－1__。

(设混合后溶液的体积不变) 解析：(1)设溶液的体积是100 mL，则HCl的物质的量为(100 mL×1.20 g·mL－1×36.5%)÷36.5 g·mol－1＝1.2 mol，所以其浓度是1.2 mol÷0.1 L＝12.0 mol·L－1。

(2)100 mL该浓盐酸中所含HCl的物质的量为0.1 L×12.0 mol·L－1＝1.20 mol，需要标准状况下HCl的体积为1.20 mol×22.4 L·mol－1＝26.88 L。

(3)设配制稀盐酸需要浓盐酸的体积是V，则有0.100 L×3.00 mol·L－1＝V×12.0 mol·L－1，解得V＝0.025 L，即25.0 mL。

(4)10.0 mL 3.00 mol·L －1
的盐酸中Cl －的物质的量为0.010 0 L ×3.00 mol·L －
1＝0.030 0
mol,10.0 mL 1.00 mol·L
－1
的MgCl 2溶液中Cl －
的物质的量为0.010 0 L ×1.00 mol·L －
1×2＝
0.020 0 mol ，则混合溶液中Cl －
的物质的量浓度是(0.030 0 mol ＋0.020 0 mol)÷0.020 0 L ＝2.50 mol·L －
1。

7．某学生欲配制6.0 mol·L －1
的H 2SO 4 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 、1000 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__3.0__ mol·L －
1(保留一位小数)。

(2)配制该硫酸溶液应选用的容量瓶规格为__1_000__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__295__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 ．__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__；
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？__偏小__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(5)进行操作C 前还需注意__将稀释后的硫酸冷却到室温__。

解析：(1)c (H 2SO 4)＝1 000ρw M ＝1 000×1.18×25%98≈3.0 mol·L －1。

(2)要配制6.0 mol·L －1
的H 2SO 4溶液1 000 mL ，需选1 000 mL 的容量瓶。

(3)所需的18 mol·L
－1
的浓硫酸的体积为
(6.0×1－0.48×0.5－3.0×0.15) mol
18 mol·L －
1
＝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。

8．在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”，能延长鲜花的寿命。

下表是500 mL “鲜花保鲜剂”中含有的成分，阅读后回答下列问题：
硫酸钾0.87 174
阿司匹林0.17 180
高锰酸钾0.316 158
硝酸银0.02 170
(1)配制上述“鲜花保鲜剂”所需的仪器有：烧杯、玻璃棒、药匙、__托盘天平__、__胶头滴管__、__500_mL容量瓶__。

(在横线上填写所缺仪器的名称)
(2)在溶液配制过程中，下列操作对配制结果偏小的是__A__。

A．定容时仰视容量瓶刻度线
B．容量瓶在使用前未干燥，里面有少量蒸馏水
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
(3)“鲜花保鲜剂”中K＋(阿司匹林中不含K＋)的物质的量浓度为__0.024__mol·L－1。

能力提升
一、选择题
1．下列配制的溶液浓度偏高的是(D)
A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C．称量4 g NaOH配制0.1 mol·L－1 NaOH溶液1 000 mL时，砝码错放左盘(1 g以下用游码)
D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
解析：A项所取盐酸体积偏小，浓度偏低；B项加水量偏多，浓度偏低；C项未使用游码，质量无影响，浓度也没影响。

2．在4 ℃时向100 mL水中溶解了22.4 L(标准状况)HCl气体后形成的溶液。

下列说法中正确的是(B)
A．该溶液物质的量浓度为10 mol·L－1
B．该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C．该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D．所得溶液的体积为22.5 L
解析：A项，因溶液的体积不等于0.1 L，而推知物质的量浓度不等于10 mol·L－1；C
项，不难求出溶质质量为36.5 g，溶剂质量为100 g，故可求出溶质质量分数为36.5 g 136.5 g
×100%≈26.7%；D项，溶液的体积不等于溶剂和溶质的体积之和，故所得溶液的体积不等于22.5 L。

3．某血液化验单中“总胆固醇”一项的结果为4.27×10－3 mol·L －
1。

这里的“4.27×10
－3
mol·L －
1”表示总胆固醇的( D ) A ．质量分数 B ．摩尔质量 C ．物质的量
D ．物质的量浓度
4．下列叙述正确的是( C )
A ．含1 mol 溶质的任何溶液，物质的量浓度一定相等
B ．配制1 mol·L －
1 NaCl 溶液1 L ，其方法是将58.5 g NaCl 溶于1 L 水中即可 C ．体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同 D ．1 L 0.5 mol·L －
1 CaCl 2溶液中，Ca 2＋
与Cl －
的物质的量浓度都是0.5 mol·L －
1 5．300 mL 0.
2 mol·L －
1 KCl 溶液与100 mL 0.3 mol·L －
1 AlCl 3溶液中Cl －
物质的量浓度之
比是( D )
A ．1∶3
B ．2∶3
C ．2∶1
D ．2∶9
解析：0.2 mol·L －
1 KCl 溶液中，c (Cl －
)＝0.2 mol·L －1,
0.3 mol·L －1 AlCl 3溶液中c (Cl －
)＝0.9
mol·L －
1，两者之比为2∶9。

6．如图是BaCl 2溶液在稀释过程中，c (Ba 2＋
)随溶液体积的变化曲线图，则M 点时，溶液中c (Cl －
)为( C )
A ．0.25 mol·L －1
B ．0.5 mol·L －
1 C ．1 mol·L
－1
D ．2 mol·L －
1
解析：根据稀释定律，稀释前后的物质的量不变，则：1 L ×2 mol·L －
1＝4 L ×a mol·L
－
1，解得：a ＝0.5 mol·L －1，c (Cl －)＝2c (Ba 2＋)＝1 mol·L －1。

7．在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL ，溶液密度为d g·cm －
3，质量分数为w ，物质的量浓度为c mol·L －
1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g 。

下列叙述错误的是( D )
A ．该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为w 1－w ×100 g
B ．溶液中溶质的物质的量浓度数值(c )为25m
V
C ．溶液中溶质的物质的量浓度数值(c )为25d w
D ．溶液中溶质的质量分数为c
25d
%
解析：A 项，S ＝w 1－w ×100 g(溶解度定义)，正确；B 项，c ＝1 000×m V ×140＝25m
V ，正
确；C 项，c ＝1 000×d ×w 40＝25d w ，正确；D 项，w ＝40 g·mol －
1×c mol·L －
11 000 mL·L －1×d g·cm －3×100%＝4c
d %，错误。

二、非选择题
8．在0.4 L 由NaCl 、MgCl 2、CaCl 2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__0.4__mol ，含溶质MgCl 2的质量为__19.0__g 。

(2)该混合液中CaCl 2的物质的量为__0.2__mol ，将该混合液加水稀释至体积为1 L ，稀释后溶液中Ca 2＋
的物质的量浓度为__0.2__mol·L －
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__1.2__mol 。

解析：(1)根据图像可知钠离子的浓度是 1.0 mol·L －
1，所以溶液中氯化钠的浓度是 1.0 mol·L －
1，该混合液中NaCl 的物质的量为1.0 mol·L －
1×0.4 L ＝0.4 mol ；溶液中镁离子的浓度是0.5 mol·L －
1，所以溶液中氯化镁的浓度是0.5 mol·L －
1，则溶质MgCl 2的质量为0.4 L ×0.5 mol·L －
1×95 g·mol －
1＝19.0 g 。

(2)溶液中氯离子的浓度是3.0 mol·L －
1，所以根据溶液显电中性可知溶液中钙离子的浓度是
3.0 mol·L －
1－1.0 mol·L －
1－2×0.5 mol·L －12＝0.5 mol·L －
1，因此该混合液中CaCl 2的物质
的量为0.5 mol·L －1×0.4 L ＝0.2 mol 。

将该混合液加水稀释至体积为1 L ，由于稀释前后溶质的物质的量不变，则稀释后溶液中
Ca 2＋
的物质的量浓度为
0.5 mol·L －
1×0.4 L 1 L
＝0.2 mol·L －
1。

(3)溶液中氯离子的物质的量是0.4 L ×3.0 mol·L －
1＝1.2 mol ，所以根据离子方程式Ag
＋
＋Cl －
===AgCl ↓可知，向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，可得到氯化银沉淀的物质的量是1.2 mol 。

9．实验室欲用NaOH 固体配制1.0 mol·L
－1
的NaOH 溶液240 mL 。

(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振荡 其正确的操作顺序为__②①③⑧⑤⑥⑨⑦④__。

本实验必须用到的仪器有托盘天平、药
匙、玻璃棒、烧杯、__250_mL容量瓶、胶头滴管__。

(2)某同学欲称量NaOH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__27.4__g，要完成本实验该同学应称出__10.0__g NaOH。

(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是__检查容量瓶是否漏液__。

(4)在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起误差偏高的是__②③__。

①转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
②定容时俯视刻度线
③未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
④定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线
解析：(1)配制溶液时，首先是计算，然后称量、溶解、冷却后转移至容量瓶，洗涤烧杯和玻璃棒，振荡容量瓶，继续加水，最后定容摇匀即可，所以正确的操作顺序为②①③⑧⑤⑥⑨⑦④。

根据操作流程可知本实验必须用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、250 mL容量瓶、胶头滴管。

(2)用NaOH固体配制1.0 mol·L－1的NaOH溶液240 mL时需要利用250 mL容量瓶，所以需要氢氧化钠固体的质量为1.0 mol·L－1×0.25 L×40 g·mol－1＝10.0 g。

由于左盘的质量＝右盘质量＋游码示数，则根据示意图可知烧杯的实际质量＝30.0 g－2.6 g＝27.4 g。

(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是检查容量瓶是否漏液。

(4)①转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面，则导致溶质减少，浓度偏低；②定容时俯视刻度线，则液面在刻度线下方，所以浓度偏高；③未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容，则冷却后溶液液面低于刻度线，浓度偏高；④定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线，则导致溶液体积增加，浓度偏低。