高考化学一轮练习教版必修1学案:专题1 第二单元 第三课时 物质的量浓度 Word版含解析
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第三课时 物质的量浓度
————————————————————————————————————— [课标要求]
1.了解物质的量浓度的含义。
2.掌握物质的量浓度的有关计算。
,
1.物质的量浓度表示单位体积溶液里所含溶质的物质的量,符号c B ,
常用单位为“mol·L -
1”。
2.计算物质的量浓度的公式为c B =n B
V ,V 指的是溶液的体积,常用单位“L”。
3.物质的量浓度与质量分数的换算关系:c =
1 000ρ·w
M。
物质的量浓度
1.概念:溶质B 的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B 的物质的量。
2.符号:c B 3.单位:mol·L -
1。
4.溶质的物质的量浓度(c B )、溶质的物质的量(n B )、溶液的体积(V )之间的关系:c B =n B
V 。
5.有关物质的量浓度的“五点”注意事项
(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。
如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
(2)V 表示溶液的体积,而不是溶剂的体积,单位一般用“L”,也可用其他单位,但要注意单位的换算和统一。
(3)对于一定物质的量浓度的溶液来说,从中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。
(4)整体与部分的关系:如0.1 mol·L -
1 AlCl 3溶液中,c (Al 3+
)=0.1 mol·L -
1,c (Cl -
)=0.3 mol·L -
1。
(5)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算:用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。
如a g 胆矾(CuSO 4·5H 2O)溶于水得到V L 溶液,其
物质的量浓度为c (CuSO 4)=a g
250 g·mol -
1V L =a 250V
mol·L -
1。
1.1 mol·L -
1 NaCl 溶液表示( ) A .1 mol NaCl 溶于1 L 水中 B .58.5 g NaCl 溶于941.5 g 水中 C .溶液中含1 mol NaCl D .1 L 溶液里含NaCl 58.5 g 解析:选D 公式c B =
n B
V
中V 指溶液的体积,不是溶剂的体积,水是1 L ,溶液的体积不一定是1 L ,A 错误;溶液的体积不确定,故不能计算其物质的量浓度,B 错误;仅知道物质的量浓度,溶液的体积不确定,不能计算溶质的物质的量,C 错误;n =c ·V =1 mol·L
-1
×1 L =1 mol ,m =n ·M =1 mol ×58.5 g·mol -
1=58.5 g ,D 正确。
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L -1
的是( )
A .含4 g NaOH 的溶液1 L
B .含0.1 g NaOH 的溶液1 L
C .含0.2 mol H 2SO 4的溶液0.5 L
D .含98 g 的H 2SO 4倒入1 L 水中 解析:选A A 中n (NaOH)=
4 g 40 g·mol -1=0.1 mol ,则c (NaOH)=n (NaOH )V [NaOH (aq )]
=0.1 mol
1 L =0.1 mol·L -
1,同理可计算出B 、C 的浓度分别为0.002 5 mol·L -
1,0.4 mol·L -
1,B 、C 错误;D 项溶液的体积不是1 L ,错误。
物质的量浓度的相关计算
1.由溶液中溶质的质量或微粒数计算物质的量浓度 (1)若已知溶质质量
(2)若已知溶液中某粒子的个数
2.由标准状况下气体的体积计算物质的量浓度
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
[假定气体的摩尔质量为M g·mol-1,V L(标准状况下)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3]
计算过程:
①先计算溶质的物质的量:n=V
22.4mol;
②再计算溶液的体积:
V=m(溶液)ρ(溶液)
=
V
22.4 mol×M g·mol
-1+1 000 g
ρ g·cm-3×1×10
-3 L·mL-1
=M V+22 400
22 400ρL;
③最后计算溶质的物质的量浓度:
c=n
V=
V
22.4 mol
MV+22 400
22 400ρ L
=
1 000ρV
22 400+MV
mol·L-1。
3.溶液的稀释与混合
(1)稀释时
溶质质量不变:m1w1=m2w2;
溶质的物质的量不变:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
(2)混合时
c(混)·V(混)=c1V1+c2V2。
4.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算
c B=n
V=
m(溶质)/M
V=
m(溶液)·w
M·V=
1 000ρw
M;
w=
c B M
1 000ρ。
5.溶液中的计量关系
(1)固定组成:在溶液中阳离子与阴离子的物质的量浓度之比=化学组成中离子个数之比。
(2)电荷守恒:在溶液中,阳离子所带的正电荷数=阴离子所带的负电荷数。
如①Na2SO4溶液中:
c(Na+)∶c(SO2-4)=2∶1(固定组成),
即c(Na+)=2c(SO2-4)(电荷守恒)。
②Na2SO4和NaCl的混合溶液中:
c(Na+)=2c(SO2-4)+c(Cl-)(电荷守恒)。
1.下列说法中正确的是()
A.将322 g Na2SO4·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.将1 L 2 mol·L-1H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.将1 L 18.4 mol·L-1的H2SO4溶液加入到1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
解析:选B A项、C项溶液的体积不确定;D项未指明气体所处状况。
2.在某K2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中,Fe3+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,SO2-4的物质的量浓度为0.3 mol·L-1,则K+的物质的量浓度为()
A.0.6 mol·L-1B.0.3 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1D.0.15 mol·L-1
解析:选B K2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液,Fe3+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,SO2-4的物质的量浓度为0.3 mol·L-1,根据电荷守恒有3c(Fe3+)+c(K+)=2c(SO2-4),即3×0.1 mol·L-1+c(K+)=2×0.3 mol·L-1,解得c(K+)=0.3 mol·L-1。
[三级训练·节节过关]
1.小明体检血液化验单中,葡萄糖为5.9×10-3 mol·L-1,表示该体检指标的物理量是()
A.溶解度(S)B.物质的量浓度(c)
C.质量分数(w)D.摩尔质量(M)
解析:选B mol·L-1是物质的量浓度的单位,故该体检指标的物理量是物质的量浓度。
2.下列溶液中氯离子浓度与50 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是() A.150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液
B .75 mL 2 mol·L
-1
的NH 4Cl 溶液 C .150 mL 3 mol·L -1
的KCl 溶液
D .75 mL 2 mol·L
-1
的FeCl 3溶液
解析:选C 1 mol·L
-1
的AlCl 3溶液中c (Cl -)=3 mol·L -1,A 项c (Cl -)=1 mol·L -
1,B
项c (Cl -
)=2 mol·L -
1,C 项c (Cl -
)=3 mol·L -
1,D 项c (Cl -
)=6 mol·L -
1。
3.将50 mL 0.5 mol·L -
1 NaOH 溶液加水稀释到500 mL ,稀释后溶液中NaOH 的物质的量浓度为( )
A .0.5 mol·L -
1 B .0.05 mol·L -
1 C .0.04 mol·L -1
D .0.03 mol·L -
1
解析:选B 根据c (浓)·V (浓)=c (稀)·V (稀),得稀释后NaOH 溶液的物质的量浓度为50 mL ×10-
3 L·mL -
1×0.5 mol·L -
1500 mL ×10-3 L·mL
-1
=0.05 mol·L -
1。
4.将24.4 g NaOH 固体溶于水配成100 mL 溶液,其密度为1.219 g·mL -
1。
(1)该溶液中NaOH 的物质的量浓度为__________________________________________。
(2)该溶液中NaOH 的质量分数为____________________________________________。
(3)从该溶液中取出10 mL ,其中NaOH 的物质的量浓度为________,NaOH 的质量分数为__________,溶液的密度为________,含NaOH 的质量为________,含NaOH 的物质的量为________。
(4)将取出的10 mL 溶液加水稀释到100 mL ,稀释后溶液中NaOH 的物质的量浓度为________。
解析:(1)24.4 g NaOH 的物质的量为0.61 mol , c (NaOH)=
0.61 mol 0.1 L
=6.1 mol·L -
1。
(2)100 mL NaOH 溶液的质量为100 mL ×1.219 g·mL -
1=121.9 g ;NaOH 的质量分数为24.4 g
121.9 g
×100%=20%。
(3)因为溶液是均匀的,所以这10 mL 溶液与原100 mL 溶液相比,NaOH 的质量分数和溶液的密度均相同,但NaOH 的质量和物质的量均为原来的1
10。
(4)这10 mL 溶液中NaOH 的物质的量浓度为6.1 mol·L -
1,稀释到100 mL 后,NaOH 的物质的量浓度减小为6.1 mol·L -
110
=0.61 mol·L -
1。
答案:(1)6.1 mol·L -
1 (2)20%
(3)6.1 mol·L -
1 20% 1.219 g·mL -
1 2.44 g 0.061 mol (4)0.61 mol·L -
1
1.下列说法中,属于描述溶液物质的量浓度的是( )
A.1 mol·L-1的某溶液B.2 L溶液
C.2 kg的花生油D.98%的浓硫酸
解析:选A A项,1 mol·L-1是溶液的物质的量浓度,正确;B项,2 L描述溶液的体积;C项描述的是花生油的质量;D项是硫酸的质量分数。
2.用N A表示阿伏加德罗常数,下列关于0.2 mol·L-1 K2SO4溶液的正确说法是() A.1 L溶液中K+的浓度是0.4 mol·L-1
B.溶液中含有0.4N A个K+
C.1 L溶液中所含K+、SO2-4总数为0.3N A
D.2 L溶液中SO2-4的浓度是4 mol·L-1
解析:选A溶液中K+的浓度是0.2 mol·L-1×2=0.4 mol·L-1,A正确;B项中,因为溶液的体积不确定,故溶液中K+的数目不能计算,错误;1 L溶液中所含K+、SO2-4的总物质的量为0.2 mol·L-1×1 L×3=0.6 mol,即0.6N A,C错误;2 L溶液中SO2-4的浓度仍是0.2 mol·L-1,D错误。
3.将4 g NaOH溶于水配成50 mL溶液,取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是()
A.2 mol·L-1B.1 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1D.0.05 mol·L-1
解析:选A c(NaOH)=n
V=
4 g÷40 g·mol-1
0.05 L=2 mol·L
-1,溶液具有均一性,取出5 mL,
其物质的量浓度仍然是2 mol·L-1。
4.下列溶液中物质的量浓度最大的是()
A.1 L H2SO4溶液中含98 g H2SO4
B.0.5 L含49 g H2SO4的溶液
C.98 g H2SO4溶于水配制2 L溶液
D.0.1 L含24.5 g H2SO4的溶液
解析:选D A、B项中,H2SO4的物质的量浓度均为1 mol·L-1;C项中H2SO4的物质的量浓度为0.5 mol·L-1;D项中H2SO4的物质的量浓度为2.5 mol·L-1。
5.2 L 1.5 mol·L-1 Na2SO4溶液中,所含溶质Na2SO4的质量为()
A.213 g B.284 g
C.400 g D.426 g
解析:选D n(Na2SO4)=2 L×1.5 mol·L-1=3 mol,m(Na2SO4)=3 mol×142 g·mol-1=426 g。
6.下列溶液中,Na+的物质的量浓度最大的是()
A.1 mL 0.5 mol·L-1的NaNO3溶液
B.100 mL 0.01 mol·L-1的NaCl溶液
C.100 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液
D.10 mL 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液
解析:选A溶液的浓度与溶液体积的多少无关;A中,c(Na+)=0.5 mol·L-1;B中,c(Na+)=0.01 mol·L-1;C中,c(Na+)=0.1 mol·L-1;D中,c(Na+)=0.1×2=0.2 mol·L-1。
7.50 mL物质的量浓度为4.4 mol·L-1,密度为1.24 g·mL-1的稀硫酸的质量分数为()
A.35%B.70%
C.17.5%D.0.035%
解析:选A w(H2SO4)=
50×10-3 L×4.4 mol·L-1×98 g·mol-1
50 mL×1.24 g·mL-1×100%=35%。
8.0.1 L某溶液含有0.1 mol KCl和0.1 mol CaCl2,此溶液中Cl-的物质的量浓度是()
A.3 mol·L-1B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1D.0.1 mol·L-1
解析:选A0.1 L某溶液含有0.1 mol KCl和0.1 mol CaCl2,此溶液中Cl-的物质的量是0.1 mol+0.1 mol×2=0.3 mol,所以氯离子的物质的量浓度是0.3 mol÷0.1 L=3 mol·L -1。
9.1 L Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,含Mg2+2.4 g,SO2-4的物质的量浓度为1 mol·L-1,则MgSO4和Al3+的物质的量浓度分别是________、________。
解析:n(SO2-4)=1 mol·L-1×1 L=1 mol,n(Mg2+)=
2.4 g
24 g·mol-1=0.1 mol,n(MgSO4
)
=n(Mg2+)=0.1 mol,c(MgSO4)=n
V=
0.1 mol
1 L=0.1 mol·L
-1;根据电荷守恒得2c(Mg2+)+
3c(Al3+)=2c(SO2-4),
c(Al3+)=1
3
[] 2c(SO2-4)-2c(Mg2+)
=1
3
[] 2×1 mol·L-1-2×0.1 mol·L-1
=0.6 mol·L-1。
答案:0.1 mol·L-10.6 mol·L-1
10.将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________。
(2)溶液中Cl-的物质的量浓度为________。
(3)从中取出50 mL溶液,溶液中Mg2+的物质的量浓度为________,含有Cl-的物质的
量为________。
解析:(1)n(MgCl2)=
190 g
95 g·mol-1=2 mol,
c(MgCl2)=2 mol
1 L=
2 mol·L
-1。
(2)c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×2 mol·L-1=4 mol·L-1。
(3)从溶液中取出任意体积的液体,其物质的量浓度不变,即c(Mg2+)=2 mol·L-1,n(Cl -)=4 mol·L-1×0.05 L=0.2 mol。
答案:(1)2 mol·L-1(2)4 mol·L-1(3)2 mol·L-10.2 mol
1.对1 mol·L-1的Na2SO4溶液的叙述中正确的是()
A.溶液中含有1 mol Na2SO4
B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4
C.1 mol Na2SO4溶于1 L水
D.从1 L该溶液中取出500 mL以后,剩余溶液的浓度为0.5 mol·L-1
解析:选B A项,溶液的体积未明确;B项,142 g Na2SO4的物质的量为1 mol,正确;C项,溶液的体积不是1 L;D项,剩余溶液的浓度仍为1 mol·L-1。
2.从2 mol·L-1的氯化铜溶液中取出含Cl-为3.55 g的溶液,所取溶液的体积是() A.25 mL B.50 mL
C.12.5 mL D.0.025 mL
解析:选A因n(Cl-)=2n(CuCl2)=
3.55 g
35.5 g·mol-1=0.1 mol,则n(CuCl2
)=
0.1 mol
2=0.05
mol,所取溶液的体积V=
0.05 mol
2 mol·L-1=0.025 L(即25 mL)。
3.下列溶液中,跟100 mL 0.5 mol·L-1NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度相同的是()
A.100 mL 0.5 mol·L-1MgCl2溶液
B.200 mL 0.25 mol·L-1CaCl2溶液
C.50 mL 1 mol·L-1NaCl溶液
D.200 mL 0.25 mol·L-1HCl溶液
解析:选B100 mL 0.5 mol·L-1NaCl溶液所含的Cl-的物质的量浓度为0.5 mol·L-1。
A项,100 mL 0.5 mol·L-1MgCl2溶液中c(Cl-)=2×0.5 mol·L-1=1 mol·L-1,错误;B项,200 mL 0.25 mol·L-1CaCl2溶液中c(Cl-)=2×0.25 mol·L-1=0.5 mol·L-1,正确;C项,50 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中c(Cl-)=1 mol·L-1,错误;D项,200 mL 0.25 mol·L-1HCl溶液中c(Cl-)=0.25 mol·L-1,错误。
4.某溶液中仅含有Na +、Mg 2+、SO 2-4、Cl -四种离子(不考虑水电离出的H +和OH -
),其物质的量浓度之比为c (Na +
)∶c (Mg 2+
)∶c (Cl -
)=3∶5∶5。
若Na +
的物质的量浓度为 3 mol·L -
1,则SO 2-
4的物质的量浓度为( )
A .2 mol·L -
1 B .3 mol·L -
1 C .4 mol·L -1
D .8 mol·L -
1
解析:选C 根据电荷守恒原理,溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
故有c (Na +
)+2c (Mg 2+
)=c (Cl -
)+2c (SO 2-
4),代入数据得:3+2×5=5+2c (SO 2-
4),
c (SO 2-
4)=4 mol·L -1。
5.如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a 值等于( )
A .2
B .3
C .4
D .5
解析:选C 由于在稀释过程中溶质的物质的量不变,所以根据图像可知2 mol·L -
1×1 L =0.5 mol·L -
1×a L ,解得a =4。
6.V L Fe 2(SO 4)3溶液中含Fe 3+
m g ,则溶液中SO 2-
4的物质的量浓度为( ) A.56m V mol·L -1 B.3m 56V mol·L -
1
C.m 56V mol·L -1
D.3m 112V
mol·L -1 解析:选D c (Fe 3+)=m g
56 g·mol -1
V L =m 56V
mol·L -
1,
则c (SO 2-4)=32c (Fe 3+)=m 56V mol·L -1×32=3m 112V
mol·L -1。
7.将标准状况下密度为ρ的a L HCl(g)溶于1 000 g 水中,得到盐酸的密度为b g·cm
-
3,则该盐酸的物质的量浓度是(
)
A.ρ22.4
mol·L -
1 B.ab 2
2 400
mol·L -
1 C.ab 2
2 400+36.5a
mol·L -
1 D. 1 000ab 2
2 400+36.5a
mol·L -
1 解析:选D 根据c =n
V =
a
22.4
mol ⎝⎛⎭
⎫a 22.4×36.5+1 000b
×10-
3 L
= 1 000ab 36.5a +22 400
mol·L -
1。
8.密度为d g·cm
-3
的溶液V mL 含有摩尔质量为M 的溶质m g ,其物质的量浓度为c
mol·L -
1,质量分数为W %,下列表示式不正确的是( )
A .c =1 000m
VM B .m =
dVW
100
C .d =cM
10W
D .W %=⎝⎛⎭⎫
cM 1 000d %
解析:选D 用定义式检验A 项:c =n V ,其中n =m M ,V 的单位需要调整,即c =1 000m
VM ,A 项正确;用定义式检验B 项:m 质=w m 液,其中m 液=V ·ρ,得m =dV ×W %,B 项正确;用公式c =
1 000ρw M 检验C 项和D 项:即c =(1 000d ·W %)M ,d =cM 10W ,C 项正确;W %=cM
1 000d
,D 项不正确。
9.在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液的体积为a mL ,溶液的密度为d g·cm -
3,质量分数为w ,物质的量浓度为c mol·L -
1,溶液中含氢氧化钠质量为m g 。
(1)用w 来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S )为____________。
(2)用m 、V 表示溶液中溶质的物质的量浓度(c )为____________。
(3)用w 、d 表示溶液中溶质的物质的量浓度(c )为______________。
(4)用c 、d 表示溶液中溶质的质量分数(w )为________。
解析:计算时要先求出公式中各个量,再代入计算即可。
(1)取100 g 溶液 m (溶质)=100w m (溶剂)=100(1-w ),则S =100w
100(1-w )
×100 g 。
(2)n (溶质)=m 40
mol ,V =a ×10-
3 L c =n
V =
m 40×a ×10
-3 mol·L
-1=25m a mol·L -
1。
(3)取1 L 溶液,n (NaOH)=1 000d w g
40 g·mol -1
c =
n 1 L
=25d w mol·L -
1。
(4)取1 L 溶液,m (NaOH)=40c g m (溶液)=1 000 mL ×d g·mL -
1=1 000d g w =40c g 1 000d g
×100%。
答案:(1)100w 1-w g (2)25m a mol·L -
1
(3)25d w mol·L -
1 (4)4c d %
10.如图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:
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为______ mol·L-1。
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,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加蒸馏水稀释500 mL得到物质的量浓度为0.400 mol·L-1的稀盐酸。
该学生需要量取________ mL上述浓盐酸进行配制。
(4)假设该同学用0.400 mol·L-1的盐酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,则该同学需取________ mL盐酸。
解析:(1)c(HCl)=1 000 mL×1.19 g·cm-3×36.5%
36.5 g·mol-1×1 L=11.9 mol·L
-1;
(2)溶液的浓度和密度不随所取量的多少而变化;
(3)根据c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),则所取浓盐酸的体积V(浓)=0.400 mol·L-1×500 mL
11.9 mol·L-1=16.8 mL;
(4)根据反应NaOH+HCl===NaCl+H2O知n(HCl)=n(NaOH)=0.4 g
40 g·mol-1=0.01 mol,
则V(HCl)=
0.01 mol
0.400 mol·L-1=0.025 L。
答案:(1)11.9(2)B、D(3)16.8(4)25
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