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第二章 物质的量
第2讲 物质的量浓度
1.某学习小组用烧碱固体配制一定物质的量浓度的溶液。下列图示对应操作正确的是(　　)
【答案】B　NaOH具有腐蚀性,称量时应放在小烧杯中,而且应放在左盘称量,A错误;读数时,视线应与凹液面最低处相平,图示为仰视操作,操作错误,C错误;摇匀时用一只手的食指顶住瓶塞,同时用另一只手托住瓶底,上下颠倒摇匀而不是振荡,操作错误,D错误。
2.用NaOH固体配制250 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液，在下列仪器中：①量筒、②250 mL容量瓶、③托盘天平和砝码、④500 mL容量瓶、⑤烧杯、⑥玻璃棒、⑦漏斗、⑧药匙、⑨胶头滴管、⑩250 mL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．②③⑦⑤⑥
C．②⑤⑦⑥① D．④③⑦⑤⑥
【解析】A　一定规格的容量瓶只能配制相应体积的溶液，故应选择250 mL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，待溶液冷却至室温后转移到250 mL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1～2 cm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、250 mL容量瓶、胶头滴管，即⑧③⑤(①)⑥②⑨，A项符合。
3.下列所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1的是(　　)
A．将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B．将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C．将25.0 g胆矾溶于水配成1 L溶液
D．将10 mL 1 mol·L－1的盐酸与90 mL水充分混合
【解析】C　将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中，所得溶液的体积不是1 L，故不能得到0.1 mol·L－1的溶液，A错误；将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合，不知所配溶液的密度，无法求算其物质的量浓度，B错误；25.0 g胆矾的物质的量为0.1 mol，将其溶于水配成1 L溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1，C正确；将10 mL 1 mol·L－1的盐酸与90 mL水充分混合，不同液体混合后的体积不等于两液体体积在数值上的简单加和，D错误。
4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3 mol·L-1 K2SO4溶液的叙述正确的是(　　)
A.1 L溶液中含有0.3NA个K+
B.1 L溶液中含有K+和S的总数为0.9NA
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
【解析】B　在0.3 mol·L-1K2SO4溶液中,c(K+)=0.6 mol·L-1,c(S)=0.3 mol·L-1,则1 L溶液中含K+的数目为0.6NA,K+和S的总数为0.9NA,A错误,B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-1 K2SO4溶液中K+的浓度为0.6 mol·L-1,C错误;物质的量浓度中的体积指的是溶液的体积而不是溶剂的体积,D错误。
5.现有两份体积相同的混合溶液，其组成如下：
KCl K2SO4 ZnSO4 ZnCl2
① 0.4 mol 0.1 mol 0.3 mol 0.1 mol
② 0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol 0.1 mol
则两份溶液中各离子浓度(　　)
A．仅c(K＋)相同 B．仅c(Cl－)相同
C．完全相同 D．完全不同
【解析】A　①溶液中各离子的物质的量分别为K＋：0.4 mol＋2×0.1 mol＝0.6 mol，Zn2＋：0.3 mol＋0.1 mol＝0.4 mol，Cl－：0.4 mol＋2×0.1 mol＝0.6 mol，SO：0.1 mol＋0.3 mol＝0.4 mol；②溶液中各离子的物质的量分别为K＋：0.2 mol＋2×0.2 mol＝0.6 mol，Zn2＋：0.1 mol＋0.1 mol＝0.2 mol，Cl－：0.2 mol＋2×0.1 mol＝0.4 mol，SO：0.2 mol＋0.1 mol＝0.3 mol，所以只有c(K＋)相同，A项正确。
6.(2023湖南岳阳调研)配制一定物质的量浓度的溶液时,下列有关实验操作或判断正确的是(　　)
A.可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释
B.向容量瓶转移液体时,玻璃棒可以接触容量瓶内壁
C.将溶液转移到容量瓶后,烧杯内壁及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
D.配制一定物质的量浓度的溶液,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏低
【解析】B　先将固体或浓溶液放在烧杯中溶解或稀释,冷却后再转移到一定规格的容量瓶中,然后洗涤、定容、摇匀,装瓶贴标签,A错误;向容量瓶转移液体时,玻璃棒可以接触容量瓶内壁,玻璃棒下端靠在刻度线以下,B正确;将溶液转移到容量瓶后,要用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒并将洗涤液转移到容量瓶中,C错误;配制一定物质的量浓度的溶液,定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,D错误。
7.下列有关实验原理或操作正确的是(　　)
A．用20 mL量筒量取15 mL酒精，加5 mL水，配制质量分数为75%的酒精溶液
B．200 mL某硫酸盐溶液中，含有1.5NA个硫酸根离子和NA个金属阳离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为5 mol·L-1
C．实验中需用950 mL 2.0 mol·L-1 Na2CO3溶液，配制时选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D．实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1硫酸亚铁溶液，其操作是：用天平称27.8 g绿矾(FeSO4·7H2O)，放入小烧杯中加水溶解，转移到500 mL容量瓶，洗涤、稀释、定容、摇匀
【解析】D　不能用量筒来配制溶液，应用烧杯，且15 mL酒精的质量不是5 mL水的质量的3倍，A项错误；1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5 mol，NA个金属阳离子的物质的量为1 mol，设金属离子的化合价为x，根据电荷守恒可知，x＝1.5×2＝3，故金属阳离子为＋3价，所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3，根据硫酸根离子守恒可知，硫酸盐为0.5 mol，所以该硫酸盐的物质的量浓度为＝2.5 mol·L-1，B项错误；容量瓶没有950 mL规格，应用1 000 mL的容量瓶进行配制，则m(Na2CO3)＝＝1 L×2 mol·L-1×106 g·mol-1＝212 g，C项错误；配制500 mL 0.2 mol·L-1硫酸亚铁溶液，需要绿矾(FeSO4·7H2O)的物质的量为0.5 L×0.2 mol·L-1＝0.1 mol，质量应为27.8 g，D项正确。
8.(2023·天津滨海七校联考)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. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
【解析】A　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＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。由于Na、Al的物质的量均为a mol，结合化学方程式可知共生成2a mol H2，所得溶液中只有Na[Al(OH)4]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(H2O)－m(H2)＝(46a＋m) g，所得溶液的体积为 L，则该溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。
9.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
(1)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　　　　　。
(2)滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,用硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2S4+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液　　　,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为　　　　　%(保留1位小数)。
【答案】(1)烧杯　容量瓶　刻度线　(2)蓝色褪去　95.0
【解析】(1)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,转移至选定的容量瓶中,加蒸馏水至距离刻度线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。(2)加入淀粉作指示剂,淀粉溶液遇I2变蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去,即为滴定终点。由反应Cr2+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O、I2+2S2S4+2I-,可得关系式:Cr2~3I2~6S2,则有n(S2)=6n(Cr2)=0.009 50 mol·L-1×0.02 L×6,故硫代硫酸钠样品溶液的浓度为
,则样品的纯度为
×
100%≈95.0%。
10.利用课堂上学到的知识来解决生活中的问题是我们学习的重要目的。
(1)某化学实验兴趣小组自行购置了鸡蛋、食醋等生活用品，进行了如下探究。
①甲同学测出从超市购买的食醋中醋酸(CH3COOH)含量为0.75 mol/L，则食醋中醋酸含量为________g/100 mL，属于________(填“酿造”或“配制”) 醋。已知：酿造醋的国家标准为醋酸含量必须大于3.50 g/100 mL，而配制醋仅为1.50～3.50 g/100 mL。
②乙同学将鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)放入食醋中，发现有气泡产生，请写出该反应的离子方程式： ；在标准状况下生成的气体密度为________g/L(结果保留1位小数)。
(2)下图是化学实验室浓盐酸试剂标签上的部分内容。
品名：盐酸 化学式：HCl 相对分子质量：36.5 密度：1.18 g/cm3 质量分数：36.5%
丁同学计划用该浓盐酸配制1 mol·L-1的稀盐酸，现实验仅需要稀盐酸450 mL，可供选用的仪器：胶头滴管；烧瓶；烧杯；药匙；玻璃棒。请回答下列问题：
①配制稀盐酸时，还缺少的仪器有 。
②经计算，配制1 mol·L-1的稀盐酸需要量取上述浓盐酸的体积为________mL(结果保留1位小数)。
③测定所配制的稀盐酸，发现其浓度大于1 mol·L-1，引起误差的原因可能是______。
A．将量取的浓盐酸倒入烧杯后，洗涤量筒，洗涤液也注入烧杯
B．定容时俯视容量瓶刻度线
C．转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒
D．定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，再加水至刻度线
【答案】(1)①4.50　酿造　②CaCO3＋2CH3COOH===Ca2+ ＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O　2.0
(2)①量筒、500 mL容量瓶　②42.4　③AB
【答案】(1)①食醋中醋酸(CH3COOH)含量为0.75 mol/L，则食醋中醋酸含量为0.75 mol·L-1×60 g/mol＝45 g/L，即4.50 g/100 mL，按信息可知属于酿造醋。
②鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)加入食醋中，发现有气泡产生，则醋酸与碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，反应的离子方程式为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2+ ＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O；在标准状况下生成的气体CO2的密度为≈2.0 g/L(结果保留1位小数)。
(2)①欲配制450 mL 1 mol·L-1的稀盐酸：实验室没有450 mL规格的容量瓶，应该选择500 mL容量瓶，配制450 mL 1 mol·L-1的稀盐酸的步骤有：计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀，需要的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管，则还缺少的仪器有量筒、500 mL容量瓶。②浓盐酸的物质的量浓度c＝＝ mol/L＝11.8 mol/L，设需要的浓盐酸的体积为V mL，根据稀释前后溶质的物质的量不变，c浓·V浓＝c稀·V稀可知：11.8 mol/L×V mL＝500 mL×1 mol·L-1，解得V≈42.4 mL。

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