高2020届高2017级步步高高中化学一轮复习全套课件学案第一章第4讲
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第4讲 一定物质的量浓度的溶液及其配制
考纲要求 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。
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。
4.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 物质的量浓度及相关计算
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B 的物质的量。
(2)表达式:c B =n B
V。
(3)单位:mol·L -
1(或 mol/L)。
2.溶质的质量分数
――→概念
⎪⎪⎪
以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数
表示
――→表达式
w (B)=m (B )m (aq )
×100%
(1)1 mol·L -
1 NaCl 溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl( )
(2)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( )
(3)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( )
(4)将25 g CuSO 4·5H 2O 晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量分数为25%( ) (5)将40 g SO 3溶于60 g 水中所得溶质的质量分数为49%( )
(6)同浓度的三种溶液:Na 2SO 4、MgSO 4、Al 2(SO 4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO 2-
4浓度之比为
3∶2∶3( ) (7)0.5 mol·L
-1
的稀H 2SO 4溶液中c (H +
)为1.0 mol·L -
1( )
【参考答案】:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
1.在标准状况下,将V L 氨气溶于0.1 L 水中,所得溶液的密度为ρ g·cm -
3,
则此氨水的物质的量
浓度为____________ mol·L -
1。
【参考答案】: 1 000Vρ17V +2 240
【试题解析】:n (NH 3)=V
22.4 mol,
溶液体积:V =V
22.4×17+100ρ
×10-
3 L
c =
V 22.4
V
22.4×17+100ρ
×10-
3
mol·L -
1
=
1 000Vρ17V +
2 240
mol·L -
1。
2.将32.2 g Na 2SO 4·10H 2O 溶于水配成1 L 溶液。
(1)该溶液中Na 2SO 4的物质的量浓度为____________,溶液中Na +
的物质的量浓度为____________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl 固体,使溶液中Na +
的物质的量浓度为0.4 mol·L -
1(假设溶液体
积不变)需加入NaCl 的质量为__________,Cl -
的物质的量浓度为____________。
【参考答案】:(1)0.1 mol·L -
1 0.
2 mol·L -
1 (2)11.7 g 0.
2 mol·L -
1
【试题解析】:(1)n (Na 2SO 4)=n (Na 2SO 4·10H 2O)=32.2 g 322 g·mol -1=0.1 mol,
c (Na 2SO 4)=0.1 mol·L -
1,c (Na +
)=0.2 mol·L -
1。
(2)n (Na +
)=0.4 mol·L -
1×1 L =0.4 mol,
则加入n (NaCl)=0.4 mol -0.2 mol =0.2 mol, m (NaCl)=0.2 mol ×58.5 g·mol -
1=11.7 g,
c (Cl -)=0.2 mol 1 L
=0.2 mol·L -
1。
1.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
(1)与水发生反应生成新的物质,如Na 、Na 2O 、Na 2O 2――→水
NaOH ;SO 3――→水
H 2SO 4;NO 2――→水
HNO 3。
(2)特殊物质:如NH 3溶于水后溶质为NH 3·H 2O,但计算浓度时仍以NH 3作为溶质。
(3)含结晶水的物质:CuSO 4·5H 2O ―→CuSO 4;Na 2CO 3·10H 2O ―→Na 2CO 3。
2.准确计算溶液的体积
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:
V =m (气体或固体)+m (溶剂)ρ×10-
3 L 。
3.注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。
如1 mol·L -
1 Al 2(SO 4)3溶液中
c (SO 2-
4)=3 mol·
L -
1,c (Al 3+
)=2 mol·L -
1(考虑Al 3+
水解时,则其浓度小于2 mol·L -
1)。
题组一 有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
1.[2016·全国卷Ⅱ,36(5)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。
【参考答案】:8.9
【试题解析】:假设溶液的体积为1 L,则1 L 溶液中含H 2O 2的质量: m =1 000 mL ×1.10 g·cm -
3×27.5%=1.10×275 g
c (H 2O 2)=n V =1.10×275 g
34 g·mol -11 L
≈8.9 mol·L -
1。
2.某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm -
3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL 该溶液中Cl -
的
物质的量浓度为____________。
【参考答案】:5 mol·L -
1
【试题解析】:300 mL 溶液中n (Mg 2+
)=300 mL ×1.18 g·cm -
3×5.1%
24 g·mol -
1
≈0.75 mol, 依据MgCl 2的化学式可知n (Cl -
)=0.75 mol ×2=1.5 mol, c (Cl -)=1.5 mol 0.3 L
=5 mol·L -
1。
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:
________________________________________________________________________。
【参考答案】:(1)1 000m 58.5V mol·L -1 (2)1 000ρw 58.5 mol·L -1 (3)58.5c 1 000ρ×100% (4)100w 1-w
g
【试题解析】:(1)c =m 58.5V 1 000 mol·L -1=1 000m 58.5V mol·L -
1
(2)c =1 000 mL·ρ g·mL -
1·w 58.5 g·mol -1
×1 L
=1 000ρw 58.5 mol·L -
1。
(3)w =58.5 g·mol -
1·c mol·L -
11 000 mL·L -1·ρ g·mL
-1×100%=58.5c
1 000ρ×100%。
(4)S 100=w 1-w ,S =100w 1-w
g 。
从定义式出发进行物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
(1)由定义式出发,运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c =n
V 、质量分数=
溶质的质量溶液的质量×100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时,除利用上述方法外,我们还可以运用假设法,使问题简单化。
例如:已知溶质的质量分数w ,溶液的密度为ρ g·cm -
3,溶质的摩尔质量为M g·mol -
1,求物质的
量浓度c 。
我们可以假设溶液为1 L,所以溶液质量为1×1 000×ρ g,溶质的质量为1×1 000×ρ×w g,溶质的物质的量为1 000ρw M mol,这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c =1 000ρw M mol·L -
1。
题组二 溶液的稀释与混合
4.V mL Al 2(SO 4)3溶液中含有Al 3+m g,取V 4 mL 该溶液用水稀释至4V mL,则SO 2-
4物质的量浓度为( )
A.125m 36V mol·L -1
B.125m 9V mol·L -
1 C.125m 54V mol·L -1 D.125m 18V
mol·L -1 【参考答案】:A
【试题解析】:V 4 mL 溶液中Al 3+的物质的量为m g ×
1
427 g·mol -1=m 108 mol,稀释后溶液中Al 3+
的物质的量浓度为c (Al 3+)=m
108 mol 4V ×10-3 L =250m 108V mol·L -1,c (SO 2-4
)=32c (Al 3+
)=32×250m 108V mol·L -1=125m 36V mol·L -
1。
5.现有V L 0.5 mol·L
-1
的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( )
A.加热浓缩到原来体积的一半
B.加入5 mol·L
-1
的盐酸0.125V L
C.加入10 mol·L
-1
的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
D.标况下通入11.2 L 氯化氢气体 【参考答案】:C
【试题解析】:加热蒸发,HCl 挥发,溶液浓度降低,故A 错误;溶液的体积不具有加和性,故B 错误;混合后溶液中的HCl 的物质的量为 0.5 mol·L -
1×V L +10 mol·L -
1×0.1V L =1.5V mol,
所以混合后HCl 的浓度为1.5V mol 1.5V L =1 mol·L -1,故C 正确;通入氯化氢气体,溶液的体积发生
变化,无法求出浓度,故D 错误。
6.(1)在100 g 物质的量浓度为c mol·L -
1,密度为ρ g·cm
-3
的硫酸中加入一定量的水稀释成 c
2
mol·L
-1
的硫酸,则加入水的体积________(填“=”“>”或“<”,下同)100 mL 。
(2)若把(1)中的H 2SO 4改成氨水,应加入水的体积______ 100 mL 。
(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积________ 100 mL 。
【参考答案】:(1)< (2)> (3)= 【试题解析】:(1)100ρ·c =100+V 水ρ′·c 2
V 水=200ρ′
ρ
-100
由于ρ′<ρ,所以V 水<100 mL 。
(2)由于ρ′>ρ,所以V 水>100 mL 。
(3)根据质量分数=溶质质量
溶液质量
×100%知,溶质不变,质量分数减半,则溶液质量加倍,所以均应加
入100 mL 水。
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m 1w 1=m 2w 2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c 1V 1=c 2V 2。
(3)溶液质量守恒,m (稀)=m (浓)+m (水)(体积一般不守恒)。
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)混合后溶液体积保持不变时,c 1V 1+c 2V 2=c 混×(V 1+V 2)。
(2)混合后溶液体积发生改变时,c 1V 1+c 2V 2=c 混V 混,其中V 混=m 混
ρ混。
3.不同溶质溶液混合反应,有关物质浓度的计算
(1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。
(2)巧用电荷守恒思想:电解质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。
4.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律(教师用书独具) 同一溶质、质量分数分别为a %、b %的两溶液混合。
(1)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
=1
2
(a %+b %)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
(2)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H 2SO 4、HNO 3、HCl 、NaOH
等多数溶液),等体积混合后,质量分数w >1
2(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 <1
2
(a %+b %)。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。
常用规格有100 mL 、250 mL 、500 mL 、1 000 mL 等。
(2)容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
2.配制过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
特别提醒:(回顾对比)
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。
用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入烧杯中,再用100 mL 量筒量取90.0 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,并用玻璃棒不停地搅拌。
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水()
(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
()
(3)向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁()
(2016·海南,8D) (4)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0 mol·L-1 H2SO4溶液()
(5)如图A配制0.1 mol·L-1NaOH溶液()
(6)如图B配制一定浓度的NaCl溶液()
(7)用如图C装置配制溶液()
(8)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶()
【参考答案】:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×
【试题解析】:(2)必须用托盘天平。
(5)不能在容量瓶中直接溶解固体。
(6)应平视刻度线。
(7)接近刻度线时应用胶头滴管定容。
(8)应恢复至室温后再定容。
(1)配制100 mL 1.0 mol·L-1的H2SO4溶液,需要18 mol·L-1的浓硫酸的体积是________,该实验过程中所需要的玻璃仪器有___________________________________________。
(2)配制0.2 mol·L-1的Na2CO3溶液50 mL,计算出需要称取固体Na2CO3的质量是________,用托盘天平称取固体Na2CO3的质量是________。
【参考答案】:(1)5.6 mL10 mL量筒、100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管(2)1.06 g 1.1 g
【试题解析】:注意量筒与托盘天平的精确度。
题组一一定物质的量浓度的溶液配制题的规范书写
1.实验室需要配制0.50 mol·L-1 NaCl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、________、________、________以及等质量的两片同种纸片。
(2)计算。
配制该溶液需取NaCl晶体______ g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下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晶体应放于天平的________(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,需要洗涤烧杯和玻璃棒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。
【参考答案】:(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
【试题解析】: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,物品应放在左盘。
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。
1.找出某一考生答卷中的错误(前2个小题)
失分原因分析:
(1)中没有指明容量瓶的规格。
(2)中[案例1]没有注意托盘天平的精确度;[案例2]忽略了没有480 mL的容量瓶,必须配制500
mL的溶液,按500 mL溶液中的溶质进行计算。
2.解决方案与规范指导
配制一定物质的量浓度溶液时应注意:
(1)做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与已知仪器对比,就一定不会漏写某种仪器;
(2)容量瓶的规格,常见的有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL;
(3)所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。
题组二学会从2个角度分析误差的原因
2.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,托盘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)经洗涤烧杯及玻璃棒:________。
【参考答案】:(1)偏小(2)偏小(3)偏小(4)偏小(5)偏大(6)偏小(7)偏小
【试题解析】:(2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol-1,所需质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。
(3)NaOH易吸水潮解。
(4)实际称量质量为4 g-0.4 g=3.6 g。
3.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)
(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:________。
【参考答案】:(1)偏大(2)偏小(3)偏小(4)无影响(5)无影响
【试题解析】:(1)NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复室温后再移液、定容。
(2)溶液的总体积超出了刻度线。
误差判断分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)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。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,就能配得浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液()
(2017·全国卷Ⅲ,9D) (2)容量瓶和滴定管使用前均需要检漏()
(2017·海南,12B) (3)为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线()
(2016·浙江理综,8D) (4)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 mol·L-1的Ca(OH)2溶液()
(2014·广东理综,9D) (5)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小()
(2013·天津理综,4B) 【参考答案】:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×
2.(2013·江苏,5)用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。
下列图示对应的操作规范的是()
【参考答案】:B
【试题解析】:A 项,托盘天平使用时应“左物右码”,图为“左码右物”,错误;C 项,移液时不能将烧杯中的溶液直接倒入容量瓶,应用玻璃棒引流,错误;D 项,胶头滴管应在容量瓶口垂直正上方,不能伸入瓶口,错误。
3.[2016·天津理综,7(6)]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。
为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1 L 2.2 mol·L -
1 NaOH 溶液和1 mol O 2,则两种气体
的分子式及物质的量分别为_______________________________________,生成硫酸铜的物质的量为________。
【参考答案】:NO:0.9 mol,NO 2:1.3 mol 2 mol
【试题解析】:铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO 和NO 2,相对分子质量都小于50,符合题意,1 mol O 2参与反应转移电子的物质的量为4 mol 。
设NO 2的物质的量为x ,NO 的物质的量为y ,则x +y =2.2 mol,x +3y =4 mol,解得x =1.3 mol,y =0.9 mol 。
根据转移电子守恒知,参与反应的铜的物质的量为4
2 mol =2 mol,因此生成硫酸铜的物质的量为2 mol 。
4.[2018·全国卷Ⅲ,26(2)①]硫代硫酸钠晶体(Na 2S 2O 3·5H 2O,M =248 g·mol -
1)可用作定影剂、还
原剂。
利用K 2Cr 2O 7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
测定步骤如下:
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________。
【参考答案】:烧杯 容量瓶 液面与刻度线相切
【试题解析】: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。
1.(2018·长春质检)下列关于容量瓶及其使用方法的叙述,正确的是( )
A.是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器
B.容量瓶可以用来加热
C.能用容量瓶贮存配制好的溶液
D.可以用500 mL容量瓶配制250 mL溶液
【参考答案】:A
【试题解析】:容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器,故A正确;容量瓶不能用来加热,故B错误。
2.(2019·抚顺高三模拟)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3 mol·L-1K2SO4溶液的叙述正确的是()
A.1 L溶液中含有0.3N A个K+
B.1 L溶液中含有K+和SO2-4的总数为0.9N A
C.2 L溶液中K+的浓度为1.2 mol·L-1
D.将0.3 mol硫酸钾溶于1 L水中,所得硫酸钾溶液的浓度为0.3 mol·L-1
【参考答案】:B
【试题解析】:0.3 mol·L-1K2SO4溶液中,c(K+)=0.6 mol·L-1,c(SO2-4)=0.3 mol·L-1,则1 L溶液中含K+的数目为0.6N A,K+和SO2-4的总数为0.9N A,A项错误,B项正确;物质的量浓度表示的是1 L溶液中所含溶质的物质的量,不受溶液体积大小的影响,2 L 0.3 mol·L-1K2SO4溶液中K+的浓度为0.6 mol·L-1,C项错误;物质的量浓度中的体积指的是溶液体积而不是溶剂的体积,D 项错误。
3.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制240 mL 1.84 mol·L-1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50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
【参考答案】:C
【试题解析】:稀释浓硫酸时,应将浓硫酸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;根据稀释前后溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V=250×10-3 L×1.84 mol·L-1×98 g·mol-1
=25.0 mL,C项正确;不能在容量瓶里稀释浓硫酸,在
1.84 g·cm-3×98%
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。
4.美国UNC化学教授Thomas J.Meyer等研发了环境友好、完全型的“绿色”引爆炸药,其一种可表示为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10 mL某Na2R溶液含Na+的数目为N,该Na2R溶液的物质的量浓度为()
A.N×10-2 mol·L-1
B.N
1.204×1022
mol·L-1
C.N
6.02×1021mol·L-1 D.
N
6.02×1025
mol·L-1
【参考答案】:B
【试题解析】:10 mL该Na2R溶液中含Na+的数目为N,Na2R的物质的量=N
2×6.02×1023
mol,Na2R的物质的量浓度=N
2×6.02×1023mol÷0.01 L=
N
1.204×1022
mol·L-1。
5.实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L-1硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作正确的是()
【参考答案】:D
【试题解析】:实验室里没有480 mL规格的容量瓶。
根据“大而近”的原则,故需选择500 mL 容量瓶;溶质若为CuSO4,则需要8.0 g;若是胆矾,则需要12.5 g,应配成500 mL溶液而不是加入500 mL水。
6.在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是()
A.用量筒量取浓盐酸时仰视读数
B.稀释搅拌时有液体飞溅
C.定容时仰视容量瓶刻度线
D.定容摇匀后液面下降,再加水至刻度线
【参考答案】:A
【试题解析】:用量筒量取浓盐酸时仰视读数会导致溶质体积偏大,溶质的物质的量偏大,所配制溶液浓度偏高,A项正确;稀释搅拌时有液体飞溅,会导致溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,B项错误;定容时仰视容量瓶刻度线,会导致溶液的体积偏大,所配制溶液浓度偏低,C 项错误;定容摇匀后液面下降为正常现象,如果再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,浓度偏低,D项错误。
7.把如图标签所示的两份溶液注入如图容量瓶中并达到图示状态。
则该瓶溶液中H +
的物质的量浓度是( ) A.0.21 mol·L -
1
B.0.42 mol·L -
1
C.0.56 mol·L -1
D.0.26 mol·L -
1
【参考答案】:B
【试题解析】:c (H +
)=0.3 mol·L -
1×2×0.1 L +0.25 mol·L -
1×2×0.3 L 0.5 L
=0.42 mol·L -1。
8.将物质的量均为a mol 的Na 和Al 一同投入m g 足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm -
3,则此
溶液的物质的量浓度为( ) A.1 000aρ46a +m
mol·L -1 B.4ρ46a +m
mol·L -
1 C.1 000aρ50a +m mol·L -1 D.1 000aρ45a +m
mol·L -1 【参考答案】:A
【试题解析】:Na 和Al 一同投入m g 足量水中时,发生反应的化学方程式为2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑、2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑。
由于Na 、Al 的物质的量均为a mol,结合化学方程式可知生成2a mol H 2,所得溶液中只有NaAlO 2一种溶质,其物质的量为a mol 。
所得溶液的质量为m (Na)+m (Al)+m (H 2O)-m (H 2)=(46a +m )g,所得溶液的体积为46a +m 1 000ρ L,所得溶液的物质的量浓度为1 000aρ46a +m
mol·L -
1。
9.(2019·福州高三质量调研)把200 mL NH 4HCO 3和Na 2CO 3的混合溶液分成两等份,取一份加入含a mol NaOH 的溶液恰好反应完全;取另一份加入含b mol HCl 的盐酸恰好反应完全。
该混合溶液中c (Na +
)为( ) A.(10b -5a )mol·L -1
B.(2b -a )mol·L -
1
C.(b 10-a 20)mol·L -
1 D.(5b -5a 2
)mol·L -
1
【参考答案】:A
【试题解析】:NH 4HCO 3和a mol NaOH 恰好完全反应,则NH 4HCO 3的物质的量为0.5a mol,取另一份加入含b mol HCl 的盐酸恰好反应完全,由NH 4HCO 3反应掉的盐酸为0.5a mol,则由Na 2CO 3反应掉的盐酸为b mol -0.5a mol,Na 2CO 3的物质的量为(b mol -0.5a mol)×0.5,则c (Na
+
)=(b mol -0.5a mol)÷0.1 L =(10b -5a )mol·L -
1。
10.设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,4.48 L Cl 2溶于水所得氯水中含氯的微粒总数为0.4N A
B.5.6 g 乙烯和环丁烷(C 4H 8)的混合气体中含碳原子数为0.4N A
C.常温下,pH =2的盐酸溶液中含有的H +
数目为0.02N A D.常温下,1 L 0.5 mol·L -1
的FeCl 3溶液中,所含Fe 3+
数为0.5N A
【参考答案】:B
【试题解析】:Cl 2和H 2O 反应是可逆反应;乙烯和环丁烷的实验式都是CH 2;缺少盐酸溶液的体积,无法计算; Fe 3+发生水解反应。
11.(2018·江西十校联考)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A.标准状况下,4.48 L Cl 2通入水中,反应转移的电子数为0.2N A
B.常温下1 L pH =3的FeCl 3溶液中由水电离出的H +
的数目为0.001N A C.273 K 、101 kPa 下,22.4 L 甲烷完全燃烧后,所得产物中气体分子总数为3N A D.1 L 0.1 mol·L
-1
氢氧化钠溶液中含有的H —O 键的数目为0.1N A
【参考答案】:B
【试题解析】:氯气溶于水,只有少量的氯气与水反应,且该反应为可逆反应,故无法计算转移的电子数目,A 项错误;FeCl 3属于强酸弱碱盐,溶液的pH =3,溶液中c (H +
)=10-
3 mol·L -
1,溶液中
的H +
完全是由水电离产生的,因此水电离产生的H +
的物质的量为1×10-
3 mol =0.001 mol,B 项正
确;甲烷完全燃烧的化学方程式为CH 4+2O 2――→点燃
CO 2+2H 2O,标准状况下,H 2O 不是气体,故完全燃烧后所得产物中气体分子总数为N A ,C 项错误;溶剂水中也含有H —O 键,因此1 L 0.1 mol·L -
1 NaOH 溶液中含有H —O 键的物质的量大于0.1 mol,D 项错误。
12.N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( ) A.取50 mL 14.0 mol·L
-1
浓硝酸与足量的铜片反应,生成气体分子的数目为0.35N A
B.1 L pH =6的纯水中含有OH -
的数目为10-
8N A
C.常温下,1 L pH =2的H 2SO 4溶液中,硫酸和水电离的H +
总数为0.01N A D.1 L 0.1 mol·L
-1
硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4N A
【参考答案】:C
【试题解析】:A 项,浓硝酸与足量的铜片反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,按浓硝酸与铜反应生成0.35 mol 二氧化氮,按稀硝酸与铜反应,生成0.175 mol 一氧化氮,因此生成气体的物质的量在0.175 mol 与0.35 mol 之间,错误;B 项,pH =6的纯水中OH -
的浓度是10-
6 mol·L
-1
,1 L pH =6的纯水中含有OH -
的数目为10-
6N A ,错误;D 项,忽视了水中含有的氧原子,错误。
13.某结晶水合物的化学式为R·n H 2O,其相对分子质量为M 。
25 ℃时,a g 该晶体能够溶于b g 水中形成V mL 溶液,下列关系中不正确的是( ) A.该溶液中溶质的质量分数为w =100a (M -18n )a +b %
B.该溶液的物质的量浓度为c =1 000a MV
mol·L -
1
C.该溶液中溶剂与溶质的质量比为m (水)∶m (溶质)=(18na M +b )∶(a -18na
M )
D.该溶液的密度为ρ=1 000(a +b )V g·L -
1
【参考答案】:A
【试题解析】:A 项,R 的质量为M -18n M ×a g,溶液总质量为(a +b ) g,可知该溶液质量分数为
M -18n
M ×a a +b ×100%=100a (M -18n )M (a +b )%,错误;B 项,n (R)=n (R·n H 2O)=a
M mol,该溶液的物质的
量浓度a
M V ×10-3=1 000a MV mol·L -
1,正确;C 项,R·n H 2O 中结晶水的质量为18na M g,故R 的质量为(a -
18na M ) g,溶液中溶剂的质量为(18na M +b ) g,则溶液中m (水)∶m (溶质)=(18na
M
+b )∶(a -18na M ),正确;D 项,溶液总质量为(a +b ) g,根据ρ=m V 可知,溶液密度为a +b V g·mL -1=1 000(a +b )V g·L -
1,正确。
14.(2018·莱芜一中检测)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 -
1Na 2CO 3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CO 2气体,加入稀盐酸的体积最多不超过________mL 。
(4)将不纯的NaOH 样品1 g(样品含少量Na 2CO 3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。
【参考答案】:(1)36.5% 11.8 mol·L -
1 (2)1 mol·L -
1 (3)2.6 (4)5.85
【试题解析】:(1)n (HCl)=224 L 22.4 L·mol -1=10 mol,
m (HCl)=10 mol ×36.5 g·mol -
1=365 g,
盐酸的质量分数w =365 g
365 g +635 g ×100%=36.5%,
c (HCl)=1 000ρw
M
=1 000 mL·L -
1×1.18 g·cm -
3×36.5%36.5 g·mol
-1
=11.8 mol·L -1。
(2)由c (浓)·V (浓)=c (稀)·V (稀)可知,
c(稀)=11.8 mol·L-1×0.1 L
1.18 L=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。
(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。
15.(2019·长沙高三阶段性考试)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积。
该小组设计的简易实验装置如图所示:
该实验的主要操作步骤如下:
①用已知浓度的浓盐酸配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸(需要用到的仪器有量筒、烧杯、____________);
②用10 mL的量筒量取8.0 mL 1.0 mol·L-1的盐酸加入锥形瓶中;
③准确称取a g已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应,a的数值至少为_____________________________________________________________;
④往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL。
请回答下列问题:
(1)步骤①中,配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸时,下列会使所配制溶液的浓度偏小的操作有_______________________________________________________________(填字母)。
A.用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度线
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.浓盐酸在烧杯中稀释时,搅拌时间过长
D.定容完成后,将容量瓶倒置摇匀后,发现液面低于刻度线未做处理
E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
F.烧杯中有少量水
G.未冷却至室温即定容
(2)请填写操作步骤中的空格:
步骤①:________________________________________________________________________;步骤③:________________________________________________________________________。
(3)实验步骤⑤中应选用的量筒规格是___________________________________________。
(4)读数时需要注意(至少写两点):______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)忽略水蒸气影响,在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为V m=________L·mol-1。
【参考答案】:(1)AC(2)玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管0.096(3)100 mL(4)①恢复到室温再读数;②调节量筒高度,使量筒内的液面与集气瓶内的液面相平;③读数时视线应与量筒中液体的凹液面最低处保持相平(任写两点即可)(5)0.25V
【试题解析】:(2)步骤①用浓盐酸配制100 mL 1.0 mol·L-1的盐酸时,需用量筒量取浓盐酸,在烧杯中稀释,要用玻璃棒不断搅拌,最后用胶头滴管对100 mL容量瓶进行定容。
步骤③Mg与盐酸发生的反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,8.0 mL 1.0 mol·L-1盐酸中n(HCl)=8.0×10-3 L×1.0 mol·L-1=8.0×10-3mol,完全反应时消耗Mg为4.0×10-3mol,其质量为m(Mg)=4.0×10-3 mol×24 g·mol-1=0.096 g。
(3)8.0×10-3mol HCl与Mg完全反应放出4.0×10-3mol H2,其在标准状况下的体积为
4.0×10-3 mol×22.4 L·mol-1=0.089 6 L=89.6 mL,故应选取体积为100 mL的量筒。
(5)HCl完全反应时生成4.0×10-3 mol H2,实验中收集到V mL H2,则该条件下的气体摩尔体积
为V m=
V×10-3 L
4.0×10-3 mol
=0.25V L·mol-1。