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物质的量在化学实验中的应用答案


第3课时 物质的量在化学实 验中的应用

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课内针对性训练(学生用书P19)

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1.容量瓶上无需标记的是( A.刻度线 C.容量 答案:D B.温度

)

D.物质的量浓度

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2.下列溶液中的c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中c(Cl-)相等的是 ( )

A.150 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液
B.75 mL 2 mol·L-1氯化钙溶液 C.100 mL 3 mol·L-1氯化钾溶液 D.75 mL 1 mol·L-1氯化铁溶液 答案:CD 解析:由AlCl3化学式知c(Cl-)=3c(AlCl3)=3 mol·L-1,A中c(Cl-)=1 mol·L-1;B中c(Cl-)=4 mol·L-1;C?D中c(Cl-)=3 mol·L-1?应注意本 题比较的是Cl-浓度,而不是Cl-的物质的量,故c(Cl-)与所给溶液体积大 小无关?

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3.将5 mol·L-1盐酸10 mL稀释到250 mL,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是( A.0.02 mol·L-1 C.0.2 mol·L-1 )

B.0.25 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1

答案:C
解析:由稀释定律c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)可得出结论?

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4.配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时,下列实验操作会 使配得的溶液浓度偏大的是( )

A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线

C.在容量瓶中进行定容时俯视刻度线
D.定容后把容量瓶倒转摇匀,发现液面低于刻度线,再补充几

滴水至刻度线
答案:C

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解析:B项,如图乙所示,定容后液面高于容量瓶的刻度线,溶液 体积偏大,NaOH的物质的量浓度偏小;C项,如图甲所示,情 况与B项相反;A?D两项容易判断会偏小?

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5.1 L K2SO4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,则MgSO4和K2SO4的物质的量浓度 分别为________?________? 答案:0.1 mol/L 0.9 mol/L 解析:n(Mg2+)=n(MgSO
2.4 g 4)= 24 g / mol =0.1

0.1mol =0.1 mol/L,设K2SO4的物质的量浓度为x?由电荷守 1L

mol,则c(MgSO4)=

恒c(K+)+2(Mg2+)=2c(SO2-4)得2x+2×0.1=2×1,解得x=0.9 mol/L?

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6.已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28 g·cm-3,求其物质的 量浓度? 答案:37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L-1?

解析:此题为物质的量浓度与质量分数之间的换算题,既可 以直接代入下面公式, 1000 ? ? ?w

c?

M

来求,又可以利用定义式来求,如:

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解法一: 取100 g溶液来计算 m(H2SO4)=100 g×37%=37 g n(H2SO4)= =0.38 mol
m( H 2 SO4 ) 37 g ? M ( H 2 SO4 ) 98 g ?mol ?1

V (液) ?

100 g

?

100 g ? ? 78.13mL ? 0.078L ?3 1.28 g ?cm

c(H2SO4)= =4.8 mol·L-1

n( H 2 SO4 ) 0.38mol ? V (液) 0.078L

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解法二: 取1 L溶液来计算 V(液)=1 L m(H2SO4)=V[H2SO4(aq)]·ρ·w=1000 mL×1.28 g·cm3×37%=473.6

g

m( H 2 SO4 ) n( H 2 SO 4) ? ? 4.8mol , c( H 2 SO 4) M ( H 2 SO4 ) n( H 2 SO4 ) 4.8mol ? ? ? 4.8mol ?L ? 1. V (液) 1L

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课后优化训练(学生用书P20)

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基础强化 1.在配制物质的量浓度溶液的实验中,最后用胶头滴管定容后, 液面正确的是( )

答案:B
解析:在配制物质的量浓度溶液的实验中,定容后,溶液凹液面 最低点应该与刻度线平齐?

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2.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列关于0.2 mol·L-1K2SO4 溶液的说法正确的是( ) A.1000 mL水中所含K+?SO2-4总数为0.3NA B.500 mL溶液中有0.1 NA个K+

C.100 mL溶液中K+的浓度为0.4 mol·L-1
D.1 L溶液中SO2-4的浓度为0.4 mol·L-1

答案:C

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解析:1000 mL溶液中含K+?SO2-4总数为(0.2 mol·L1×2×1

L+0.2 mol·L-1×1 L)×NA=0.6NA,A不正确;500

mL溶液中含K+数为(0.2 mol·L-1×0.5 L×2)×NA=0.2NA,B不正确;溶液中K+的浓度为0.4 mol·L-1,SO2-4浓度为0.2 mol·L-1,只有C正确?

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3.在相同体积?相同物质的量浓度的酸中,必须相等的是( A.溶质的质量B.溶质的质量分数 C.溶质的物质的量D.H+的物质的量 答案:C

)

解析:相同物质的量浓度?相同体积的酸中含溶质的物质的量 相同,由于各种酸的摩尔质量不同,其质量也不同;溶液的密

度不同,质量分数也不一定相同;酸中所含氢的个数不一定
相同,氢离子的物质的量也不一定相同?

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4.下列有关实验操作不正确的是(

)

答案:BC

解析:NaOH固体不应直接在托盘上称量;浓H2SO4的稀释应
将浓H2SO4沿着烧杯内壁缓缓加入,并不断用玻璃棒搅拌?

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V 5.某Al2(SO4)3溶液VmL中含a gAl3+,取出 溶液稀释成4V mL mL

后,SO2-4的物质的量浓度为(

)

4

125 A. mol ?L ? 1 54V 125a C. mol ?L ? 1 18V
答案:B

125a B. mol ?L ? 1 36V 125a D. mol ?L ? 1 V

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解析:

ag 1 ? 27 g / mol 4 125a 3? c( Al ) ? ? mol ?L?1 , 4V ?10?3 L 54V 125a 3 125a 2? ?1 c( SO4 ) ? mol ?L ? ? mol ?L?1. 54V 2 36V

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6.一定温度下,将少量生石灰放入一定量的饱和石灰水中,搅拌并冷却 到原温度,下列说法正确的是( )

A.溶质的质量增大
B.溶质的物质的量浓度增大 C.Ca(OH)2溶解度不变 D.溶质的质量分数增大 答案:C

解析:将生石灰加入饱和石灰水中,会发生反应:CaO+H2O=Ca(OH)2水
量减少,有溶质析出,但温度不变,仍然是该温度下的饱和溶液,故溶 质的质量分数?物质的量浓度?溶解度均不变,故C正确?

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7.某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶 液以备使用? 500 (1)该同学应选择________mL的容量瓶?

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(2)其操作步骤如右图所示,则如图操作应在下图中的 C ________(填选项字母)之间?

A.②与③

B.①与②

C.④与⑤

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10.0 (3)该同学应称取NaOH固体________g,用质量为23.1 g的烧 杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时,请在附表中选取 c?d 所需的砝码大小________(填字母),并在下图中选出能正 c 确表示游码位置的选项________(填字母)?

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附表

砝码规格
a b 50 c 20 d 10 e 5

砝码大小 /g

100

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(4)下列操作所配溶液的浓度大小有何影响? 偏小 ①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯,浓度会________(填 “偏大”?“偏小”或“无影响”,下同)?

②容量瓶中原来有少量蒸馏水,浓度会________? 无影响

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8.标准状况下,将350体积HCl气体溶于1体积水中,所得溶液 的密度为1.18 g·mL-1?求此溶液中HCl的质量分数和物质 的量浓度? 答案:36.3% 11.7 mol·L-1

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解析:HCl的质量分数为

350 L ? 36.5 g ?mol ?1 22.4 L ? mol ?1 ? 350 L ? 36.5 g ? mol ?1 ? 1000 g 22.4 L?mol ?1
100%≈36.3%, HCl的物质的量浓度为

1000mL?L?1 ?1.18 g ?mL?1 ? 36.3% ? 11.7mol ?L ? 1. ?1 36.5 g ?mol

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9.欲将0.10 mol·L-1的NaOH溶液和0.50 mol·L-1的NaOH 混合成0.20 mol·L-1的NaOH溶液?求两溶液的体积比(忽 略混合时体积变化)? 答案:3?1

解析:根据混合前后溶质的总物质的量不变解答此类题?设所
需0.10 mol·L-1的NaOH溶液及0.50 mol·L-1的NaOH溶 液的体积分别为V1和V2,根据混合前后溶质的总物质的量 不变列式得: 0.10 mol·L-1·V1+0.50 mol·L-1·V2=0.20 mol·L1·(V +V ) 1 2

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V1 3 ? . 解得 V2 1

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能力提升

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1.NaCl?K2SO4?KCl混合溶液中已知c(K+)=1 mol/L,c(Na+)=1 mol/L,c(Cl-)=1 mol/L,则c(SO2-4)为( A.1 mol/LB.0.5 mol/L C.2 mol/LD.无法计算 )

答案:B
解析:根据电荷守恒可得c(Na+)×1+c(K+)×1=c(Cl-

)×1+c(SO2-4)×2可求出c(SO2-4)=0.5 mol/L?

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2.一定量的质量分数为14%的氢氧化钾溶液,若将其蒸发掉 100 g水后,其质量分数为28%,体积为125 mL,则浓缩后的 KOH的物质的量浓度为( A.2.2 mol/LB.4 mol/L )

C.5 mol/LD.6.25 mol/L
答案:B

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解析:设原溶液质量为m,根据浓缩前后溶质质量不变,可得 (m-100)×28%=m×14%,m=200 g,可求出溶质的质量为 200 g×14%=28

28 g 56 g / mol g , c( KOH ) ? ? 4mol / L. 0.125L

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3.今有相同体积的两份植物营养液,其配方如下: KCl (1) 0.3 mol K2SO4 0.2 mol ZnSO4 0.1 mol ZnCl2 /

(2)

0.1 mol

0.3 mol

/

0.1 mol

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A.完全不同 C.仅c(Cl-)相同 答案:D

B.仅c(K+)相同 D.完全相同

解析:(1)中c(K+)=0.7 mol·L-1,c(Zn2+)=0.1 mol·L-1,c(SO24)=0.3

mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1;(2)中c(K+)=0.7 mol·L-1?

mol·L-1,c(Zn2+)=0.1 mol·L-1,c(SO2-4)=0.3 mol·L1,c(Cl-)=0.3

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4.在标准状况下,700 LNH3的物质的量为________,全部溶解 在1 L水中,所得溶液的溶质的质量分数为________,如果 该氨水的密度为0.85 g/cm3,则氨水的物质的量浓度为 ________?

答案:31.25 mol 34.7% 17.35 mol·L-1

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解析:NH3的物质的量为: 700 L ? 31.25 mol 22.4 L?mol ?1 氨气质量为31.25 mol×17 g·mol-1=531.25 g 溶质质量分数为

氨水的物质的量浓度为

531.25 g ? 100%=34.7% 1000 g ? 531.25 g

31.25mol 1531.25 g ? 0.85 g / cm3 ?1?10?3 cm3 / L
=17.35 mol·L-1?

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5.常温下,将20.0 g14.0%的NaCl溶液跟30.0 g24.0%NaCl溶 液混合,得到密度为1.17 g·cm-3的混合溶液? (1)该混合溶液中NaCl的质量分数为________? (2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度是________mol·L-1

?
(3)在1000 g水中溶解________mol NaCl才能使其浓度与上 述混合溶液的浓度相等(保留一位小数)? 答案:(1)20% (2)4.0 (3)4.3

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解析:(1)混合溶液的质量为:20.0 g+30.0 g=50.0 g?溶质的质量为: 20.0 g×14.0%+30.0 g×24%=10.0 g w(NaCl)=

10.0 g (2)n(NaCl)= 50.0 g

×100%=20%?

10.0 g 10.0 g 58.5 g ?mol ?1 =4.0 mol·L-1? , c( NaCl ) ? 50.0 g 58.5 g ?mol ?1 ?10?3 ml ?L?1 (3) 1.17 g ?cm ?3 ×100%=20%

n( NaCl ) ? 58.5 g ?mol ?1 1000 g ? n( NaCl ) ? 58.5 g ?mol ?1 n(NaCl)≈4.3 mol?

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6.如图是“康师傅”牌饮用矿泉水标签的部分内容?请认真 阅读标签内容后计算?
饮用矿物质水 净含量:500 mL 配料表:纯净水 硫酸镁 氯化钾 保质期:12个月 主要成分: 钾离子(K+):1.0~27.3 mg/L 镁离子(Mg2+):0.1~4.8 mg/L 氯离子(Cl-):10~27.3 mg/L

硫酸根离子(SO2-4):0.4~19.2 mg/L

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(1)该矿泉水中镁离子的物质的量浓度的最大值. (2)一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过 多少?(单位:mol)注:1 g=103mg 答案:(1)2×10-4mol/L (2)1×10-4mol

解析:(1)c(Mg2+)最大时:
m(Mg2+)=4.8 mg/L×0.5 L=2.4 mg=2.4×10-3g

n(Mg2+)=2.4×10-3g/(24 g/mol)=1×10-4mol
c(Mg2+)=1×10-4mol/0.5 L=2×10-4mol/L 或:c(Mg2+)=4.8×10-3g/L/(24 g/mol)=2×10-4mol/L

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(2)硫酸根离子的含量最多时: m(SO2-4)=19.2 mg/L×0.5 L=9.6 mg=9.6×10-3g n(SO2-4)=9.6×10-3g/(96 g/mol)=1×10-4mol?

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