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第3课时　物质的量浓度
1.宏观辨识与微观探析:理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。2.证据推理与模型认知:掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力。
知识点一　物质的量浓度
1.溶液的组成及特征
溶液是由溶质和溶剂两部分组成的,其特征是均一、稳定。
2.溶质的质量分数
3.物质的量浓度
(1)概念:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度。
(2)符号:cB,常用单位为mol/L(或mol·L-1)。
(3)表达式:cB=,其中的“V”指的是溶液的体积,而非溶剂的体积。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液中溶质的物质的量浓度是1 mol·L-1。(　×　)
(2)将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。(　√　)
(3)0.1 mol Na2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。 (　×　)
(4)从200 mL 0.1 mol·L-1盐酸中取出50 mL溶液,其溶质的物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1。 (　√　)
(5)0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1。(　×　)
对cB=的理解
(1)注意整体与部分的关系,如:
0.2 mol·L-1的
Na2SO4溶液中
(2)确定溶液中溶质的几种特殊情况
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。但在称量前计算m(溶质)时,应将结晶水考虑在内。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3作为溶质。
1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是(　B　)
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将0.5 mol Na2O加入适量水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 2 mol·L-1 NaCl溶液移去50 mL后剩余的溶液
D.将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液
解析:40 g NaOH的物质的量是1 mol,将其溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L,因此所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;0.5 mol Na2O加入适量水中反应产生1 mol NaOH,所得溶液体积是1 L,则所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1,B正确;溶液中溶质的物质的量浓度与溶液体积大小无关,所以剩余的溶液中溶质的物质的量浓度仍然是2 mol·L-1,C错误;未说明气体所处的外界条件,因此不能确定其物质的量,也就不能确定该气体配制成的溶液中溶质的物质的量浓度的大小,D错误。
2.下列判断正确的是 (　D　)
A.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度为0.027 mol·L-1
B.从1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中取出100 mL溶液,所取溶液所含溶质的物质的量为1 mol
C.1.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,S的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.1 L KCl溶液中含有7.45 g KCl,则该溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
解析:该溶液的溶质为Na2CO3,其物质的量浓度c==0.01 mol·L-1,A错误;从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,所含溶质的物质的量因所取体积的不同而不同,100 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中溶质的物质的量为0.1 mol,B错误;1.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,S的物质的量浓度为1.5 mol·L-1×3=4.5 mol·L-1,C错误;根据n=可知,7.45 g KCl的物质的量为=0.1 mol,所以1 L该KCl溶液中溶质的物质的量浓度c==0.1 mol·L-1,D正确。
3.与100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+浓度相同的是(　B　)
A.10 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液
B.100 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液
C.50 mL 0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液
D.200 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液
解析:题干溶液中Na+浓度为0.2 mol·L-1。Na2CO3溶液中Na+浓度为2×1 mol·L-1=2 mol·L-1,A不符合题意;NaCl溶液中Na+浓度为0.2 mol·L-1,B符合题意;Na2SO4溶液中Na+浓度为2×0.2 mol·L-1=0.4 mol·L-1,C不符合题意;NaNO3溶液中Na+浓度为0.1 mol·L-1,D不符合题意。
理解及应用物质的量浓度的易错点
(1)从一定物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液,其物质的量浓度、质量分数和密度均与原溶液相同。
(2)物质的量浓度相同,体积也相同的任何溶液,所含溶质的物质的量相同,但溶质的质量不一定相同。
知识点二　物质的量浓度的简单计算
1.关于定义式的计算
(1)已知一定体积的溶液中溶质的质量,计算浓度
(2)标准状况下,一定体积的气体溶于水形成V L溶液,计算浓度
2.溶液稀释与混合的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)相同溶质的两溶液混合
①溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
②溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:c=。
M:溶质的摩尔质量(g·mol-1);ρ:溶液的密度(g·mL-1);w:溶质的质量分数。
(2)推导方法:设溶液体积为1 L,则c= mol·L-1。
溶液体积单位一般用“L”,密度单位一般用“g·mL-1”,计算时要注意换算和统一。
4.溶液中的电荷守恒关系
溶液中所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和等于所有阳离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和。
如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(Cl-)。
1.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 (　B　)
A.0.5 mol·L-1 B.0.05 mol·L-1
C.0.005 mol·L-1 D.5.0 mol·L-1
解析:根据稀释前后溶质的物质的量不变可得30×10-3 L×0.5 mol·L-1=300×10-3 L×c,解得c=0.05 mol·L-1。
2.某溶液中仅含有Na+、Mg2+、S、Cl-四种离子,其物质的量浓度之比为c(Na+)︰c(Mg2+)︰c(Cl-)=3︰5︰5,若Na+浓度为0.3 mol·L-1,则S的浓度为 (　C　)
A.0.2 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
解析:根据电荷守恒可得关系式:c(Na+)+2c(Mg2+)=2c(S)+c(Cl-)。由于c(Na+)︰c(Mg2+)︰c(Cl-) =3︰5︰5,若Na+浓度为0.3 mol·L-1,则c(Mg2+)=c(Cl-)=0.5 mol·L-1,代入电荷守恒关系式,0.3 mol·L-1+2×0.5 mol·L-1=2c(S)+0.5 mol·L-1,因此c(S)=0.4 mol·L-1。
3.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是 (　D　)
A.所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·
B.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
解析:36.5 g HCl的物质的量为1 mol,水的体积为1 L,但溶液的体积不是1 L,故所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A项错误;没有指明气体所处的状况,无法计算气体的体积,B项错误;c=,C项错误;根据c=可知,w=,D项正确。
计算物质的量浓度的注意事项
(1)根据化学式或一种离子的物质的量浓度计算另一种离子的物质的量浓度时,不要忽视离子之间的比例关系,可依据电离方程式确定离子之间的物质的量浓度关系。
(2)混合后溶液的体积
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)=来计算。
1.1 mol·L-1硫酸的含义是 (　D　)
A.1 L水中含有1 mol H2SO4
B.1 L溶液中含有1 mol H+
C.将98 g H2SO4溶于1 L水中配成溶液
D.1 L硫酸中含98 g H2SO4
解析:1 mol·L-1硫酸是指1 L硫酸中含有1 mol H2SO4,故A错误;1 L 1 mol·L-1硫酸中含有H+的物质的量为1 mol·L-1×2×1 L=2 mol,故B错误;98 g H2SO4的物质的量为1 mol,1 mol H2SO4溶于1 L水所配成的溶液体积不是1 L,H2SO4的浓度不是1 mol·L-1,故C错误;1 mol·L-1硫酸是指1 L该硫酸中含有1 mol H2SO4,1 mol H2SO4的质量为1 mol×98 g·mol-1=98 g,故D正确。
2.下列溶液中c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)相等的是(　D　)
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液
D.25 mL 1.5 mol·L-1 MgCl2溶液
解析:50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)为3 mol·L-1,A项中c(Cl-)为1 mol·L-1,B项中不含Cl-,C项中c(Cl-)为9 mol·L-1,D项中c(Cl-)为3 mol·L-1,故选D。
3.下列有关计算的说法正确的是 (　A　)
A.将1体积c1 mol·L-1的硫酸用水稀释为5体积,稀释后溶液中溶质的浓度为0.2c1 mol·L-1
B.0.5 L 1 mol·L-1 MgCl2溶液与0.2 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中的Cl-物质的量浓度之比为1︰2
C.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水中,形成的溶液中HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.0.1 mol·L-1的NaOH溶液中含有OH-的物质的量为0.1 mol
解析:设稀释后硫酸中溶质的浓度为x,根据稀释规律,稀释前后溶质物质的量不变,所以1×c1 mol·L-1=5x,解得x=0.2c1 mol·L-1,A正确;0.5 L 1 mol·L-1 MgCl2溶液与0.2 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中的Cl-物质的量浓度之比为(1 mol·L-1×2)︰1 mol·L-1=2︰1,B错误;标准状况下,22.4 L HCl气体物质的量为=1 mol,溶于1 L水配成的溶液体积不为1 L,HCl的浓度不为1 mol·L-1,C错误;0.1 mol·L-1的NaOH溶液中,没有给出NaOH溶液的体积,无法计算含有OH-的物质的量,D错误。
4.乙酸是实验室常用的一种化学试剂,某乙酸试剂瓶上标签的部分内容如图所示。利用标签提供的信息,回答下列问题:
乙酸
化学式:CH3COOH
分析纯(500 mL)
溶质的质量分数:36%
(1)CH3COOH的摩尔质量为60 g·mol-1。
(2)若该CH3COOH溶液的密度为1.02 g·cm-3,此CH3COOH溶液中CH3COOH的物质的量浓度为6.12 mol·L-1。
(3)某实验中要用2 mol·L-1的CH3COOH溶液500 mL,则需取用上述CH3COOH溶液163 mL进行稀释(结果保留整数)。
解析:(1)CH3COOH的相对分子质量是60,则其摩尔质量为60 g·mol-1。(2)若该CH3COOH溶液的密度为1.02 g·cm-3,此CH3COOH溶液中CH3COOH的物质的量浓度c= mol·L-1=6.12 mol·L-1。(3)某实验中要用2 mol·L-1的CH3COOH溶液500 mL,则需取用题述CH3COOH溶液≈0.163 L=163 mL进行稀释。
课时作业14
(总分:55分)
(选择题1~12题,每题3分,第13题13分,第14题6分)
1.下表为体检报告的部分检查结果,其中以物质的量浓度来表示的项目名称是(　A　)
项目名称 检查结果 单位 参考范围
癌胚抗原 <1.73 ng·mL-1 0~5
载脂蛋白 1.30 g·L-1 1.22~1.60
尿素 5.38 mmol·L-1 1.7~8.3
甲胎蛋白 3.34 ng·mL-1 0~8.78
A.尿素 B.载脂蛋白
C.癌胚抗原 D.甲胎蛋白
解析:物质的量浓度单位一般是mol·L-1,浓度很小时也可用mmol·L-1。
2.下列关于0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液的说法正确的是 (　C　)
A.1 L该溶液中含有Ba2+的质量为1.37 g
B.1 L该溶液中c(N)=0.05 mol·L-1
C.1 L该溶液中含有0.1 mol Ba2+
D.该溶液就是将26.1 g的Ba(NO3)2溶于1 L水中所得到的溶液
解析:1 L题述溶液中含有0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol Ba2+,质量为0.1 mol×137 g·mol-1=13.7 g,A错误,C正确;由Ba(NO3)2Ba2++2N可知,1 L该溶液中c(N)=0.2 mol·L-1,B错误;26.1 g Ba(NO3)2的物质的量为0.1 mol,但溶于1 L水后所形成的溶液体积不是1 L,所以浓度不是0.1 mol·L-1,D错误。
3.现有1 L浓度为1 mol·L-1的盐酸,为使其溶质浓度增大1倍,采取的措施合理的是 (　C　)
A.将溶液加热浓缩到0.5 L
B.通入22.4 L HCl气体(标准状况下)
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L
D.加入0.5 L 4 mol·L-1的盐酸,并充分混合均匀
解析:加热浓缩盐酸时,导致盐酸挥发,溶质的物质的量偏小,A错误;无法计算通入HCl气体后溶液的体积,B错误;加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L时,c==2 mol·L-1,C正确;浓、稀盐酸混合后,溶液的体积不是直接加和,所以混合后溶液中溶质的物质的量浓度不是原来的2倍,D错误。
4.某实验小组同学们配制的植物营养液中含有的离子种类及浓度如下:
离子种类 Na+ K+ N Cl- P
浓度/ (mol·L-1) 0.01 　 0.01 0.01 0.005
该植物营养液中K+的物质的量浓度为 (　A　)
A.0.005 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.0.015 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
解析:由电荷守恒可知,溶液中K+的物质的量浓度为(0.005 mol·L-1×3+0.01 mol·L-1)-(0.01 mol·L-1 +0.01 mol·L-1)=0.005 mol·L-1。
5.取200 mL 0.3 mol·L-1 HNO3溶液和200 mL 0.3 mol·L-1 H2SO4溶液混合,加水稀释至500 mL,所得溶液中H+的物质的量浓度为 (　B　)
A.0.6 mol·L-1 B.0.36 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.24 mol·L-1
解析:稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后H+的物质的量浓度为
=0.36 mol·L-1。
6.血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量常以“mmol·L-1”和“mg·dL-1”为参考指标(1 L=10 dL),以“mmol·L-1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1。下列说法正确的是 (　D　)
A.葡萄糖的摩尔质量为180
B.无偿献血后,体内血糖浓度会变小
C.某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,相当于3.3 mol·L-1
D.若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值在正常范围内
解析:葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol-1,A错误;浓度与所取溶液体积无关,所以无偿献血后,体内血糖浓度不变,B错误;某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,其物质的量浓度约为3.3 mmol·L-1, C错误;若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值约为5.11 mmol·L-1,在正常范围内,D正确。
7.实验室需要100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液,现用市售98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制,用量筒量取的浓硫酸体积最适宜的是(　A　)
A.5.4 mL B.3.3 mL
C.13.5 mL D.27.2 mL
解析:依据稀释前后溶质的物质的量不变计算需要的浓硫酸的体积。98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)的物质的量浓度c= mol·L-1=18.4 mol·L-1,设需要浓硫酸的体积为V,稀释前后溶质的物质的量不变,则有18.4 mol·L-1×V=1 mol·L-1×0.1 L,解得V≈0.005 4 L=5.4 mL,故选A。
8.已知300 mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+为1.62 g,在该溶液中加入0.1 mol·L-1 BaCl2溶液300 mL,反应后溶液中S的物质的量浓度约为(忽略反应后溶液体积的变化) (　D　)
A.0.4 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
解析:n(Al3+)==0.06 mol,n(S)=n(Al3+)=0.09 mol,加入的BaCl2溶液中含Ba2+的物质的量为0.03 mol,发生反应:Ba2++SBaSO4↓,反应后剩余S的物质的量为0.06 mol,此时溶液的体积约为600 mL,c(S)==0.1 mol·L-1。
9.过氧乙酸的水溶液是一种常见的消毒剂,某瓶未拆封的过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关信息如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　C　)
过氧乙酸消毒液 【溶质化学式】C2H4O3 【规格】500 mL 【密度】1.14 g·cm-3 【溶质质量分数】15.2%
A.该瓶消毒液中所含氧原子的数目为3.42NA
B.该瓶消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度为1.14 mol·L-1
C.4NA个过氧乙酸分子中含有16 g氢原子
D.7.6 g过氧乙酸中含有0.1NA个碳原子
解析:该消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度c= mol·L-1=2.28 mol·L-1,物质的量为2.28 mol·L-1×500×10-3 L=1.14 mol,含氧原子数为1.14 mol×3×NA mol-1=3.42NA,但水中还有氧原子,则该消毒液中所含氧原子数大于3.42NA,A、B错误;4NA个过氧乙酸分子的物质的量为4 mol,含4×4 mol=16 mol氢原子,质量为16 g,C正确;7.6 g过氧乙酸的物质的量为0.1 mol,含0.1 mol×2×NA mol-1=0.2NA个碳原子,D错误。
10.T ℃时,有MgSO4溶液500 mL,它的密度是1.20 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数是4.8%,则下列有关该溶液的说法不正确的是 (　D　)
A.溶质的质量分数是24%
B.溶质的物质的量浓度是2.4 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比约为1︰21
D.若此溶液为饱和溶液,则MgSO4在该温度下的溶解度是24 g
解析:根据Mg2+的质量分数为4.8%和MgSO4中Mg的质量分数为20%可得,该溶液中溶质的质量分数为4.8%÷20%=24%,A正确;物质的量浓度c= mol/L=2.4 mol/L,B正确;溶质的物质的量为 mol=1.2 mol,溶剂水的物质的量为 mol≈25.33 mol,二者之比为1.2 mol︰25.33 mol≈1︰21,C正确;结合上述分析可知,溶解度S=×100 g≈31.58 g,D错误。
11.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是 (　D　)
A.该溶液的密度ρ= g·L-1
B.该溶液中溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)︰m(溶质)=
D.该溶液中溶质的质量分数w=%
解析:a g R·nH2O溶于b g水形成的溶液中,溶液的质量为(a+b) g,溶液的体积为10-3V L,则该溶液的密度ρ= g·L-1,故A正确;a g该晶体中R的物质的量为 mol,溶液的体积为10-3V L,则溶液中溶质的物质的量浓度c= mol·L-1,故B正确;a g R·nH2O溶于b g水形成的溶液中,水的质量为 g,溶质的质量为 g,则m(水)︰m(溶质)=,故C正确;a g R·nH2O溶于b g水形成的溶液中,溶液的质量为(a+b) g,溶质的质量为 g,则溶液中溶质的质量分数w=%,故D错误。
12.相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是 (　A　)
A.Mr可表示为
B.ρ可表示为
C.w可表示为
D.c可表示为
解析:,则m(溶质)= g, g,则Mr可表示为,A正确;气态化合物的摩尔质量的数值为Mr,则有c=,则ρ可表示为,B错误;w可表示为×100%,C错误;c可表示为 ,D错误。
13.(13分)回答下列问题:
(1)2 L Al2(SO4)3溶液中含有1 mol Al3+,则溶液中S的物质的量浓度为B(填字母)。
A.0.5 mol·L-1 B.0.75 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.1.25 mol·L-1
(2)某无土栽培用的营养液,要求KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1︰4︰8。
①配制该营养液后c(N)=0.016 mol·L-1,溶液中c(K+)=0.018 mol·L-1。
②若采用(NH4)2SO4和KCl来配制该营养液,则KCl和(NH4)2SO4的物质的量之比为9︰4。
(3)标准状况下,400体积NH3溶于1体积水得到氨水(ρ=0.95 g·mL-1),所得氨水中NH3·H2O的物质的量浓度为13.01 mol·L-1(13左右都算正确)。
(4)在标准状况下,11.2 L CH4充分燃烧,将生成的气体通入200 mL某浓度的NaOH溶液中,恰好完全反应生成Na2CO3,则所用NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为5 mol·L-1。
解析:(1)2 L Al2(SO4)3溶液中含有1 mol Al3+,则含有S=1.5 mol,则溶液中S的物质的量浓度为1.5 mol÷2 L=0.75 mol·L-1。(2)①由KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1︰4︰8可知,c(N)︰c(K+)=8︰(1+4×2)=8︰9,若c(N)=0.016 mol·L-1,溶液中c(K+)=0.016 mol·L-1×=0.018 mol·L-1。②设KCl的物质的量为x mol,(NH4)2SO4的物质的量为y mol,由KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1︰4︰8可知,c(K+)︰c(N)=x︰2y=9︰8,则x︰y=9︰4。(3)设氨气体积为400 L,水的体积为1 L,则水的质量为m(H2O)=1 000 g,标准状况下,n(NH3)= mol,氨气质量m(NH3)=n(NH3)×M(NH3)= g,溶液质量m(氨水)=m(NH3)+m(H2O)= g,溶液体积V(氨水)= L,氨水中NH3·H2O的物质的量浓度c= L≈13.01 mol·L-1。(4)标准状况下,11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol,其完全燃烧生成CO2和水,NaOH和CO2恰好完全反应生成Na2CO3,根据碳原子守恒,生成的Na2CO3为0.5 mol,根据钠原子守恒,NaOH的物质的量为1 mol,则NaOH的物质的量浓度c==5 mol·L-1。
14.(6分)回答下列问题:
(1)用化学方法测量容器A的容积:把47.5 g MgCl2放入500 mL烧杯中,加入150 mL蒸馏水;待MgCl2完全溶解后,将溶液全部转移到容器A中,用蒸馏水稀释至完全充满容器A;从中取出溶液50 mL,该溶液恰好与20 mL 0.20 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,通过计算可知该容器A的容积为12.5 L。
(2)把V L含有MgSO4与K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使Mg2+完全沉淀为Mg(OH)2;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使S完全沉淀为BaSO4,则原混合溶液中K+的物质的量浓度为 mol·L-1。
解析:(1)由题意可知,取出的50 mL溶液中n(Cl-)=n(Ag+)=0.20 mol·L-1×0.02 L=4×10-3 mol,则MgCl2溶液中溶质的浓度为=0.04 mol·L-1,设该容器A的容积为V L,由稀释前后溶质的物质的量不变可得=0.04 mol·L-1×V L,解得V=12.5。(2)由n(NaOH)=a mol可知,V L溶液中n(Mg2+)=a mol××2=a mol,由n(BaCl2)=b mol可知,V L溶液中n(S)=b mol×2=2b mol,由电荷守恒可知,溶液中n(K+)=2b mol×2-a mol×2=(4b-2a) mol,则溶液中c(K+)= mol·L-1。(共66张PPT)
第二章　海水中的重要元素——钠和氯
第三节　物质的量
第3课时　物质的量浓度
目
录
知识点二　物质的量浓度的简单计算
课时作业
知识点一　物质的量浓度
即时演练
1.宏观辨识与微观探析:理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。2.证据推理与模型认知:掌握物质的量浓度的有关计算,逐步提升证据推理思维能力。
核心素养发展目标
一
知识点一　物质的量浓度
1.溶液的组成及特征
溶液是由____和____两部分组成的,其特征是均一、稳定。
2.溶质的质量分数
溶质
溶剂
溶质
溶液
3.物质的量浓度
(1)概念:________的溶液里所含溶质B的________,也称为B的物质的量浓度。
(2)符号:cB,常用单位为________________________。
(3)表达式:cB=,其中的“V”指的是溶液的体积,而非溶剂的体积。
单位体积
物质的量
mol/L(或mol·L-1)
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液中溶质的物质的量浓度是1 mol·L-1。(　 　)
(2)将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。(　 　)
(3)0.1 mol Na2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。 ( 　 　)
(4)从200 mL 0.1 mol·L-1盐酸中取出50 mL溶液,其溶质的物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1。 ( 　 　)
(5)0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1。 ( 　 　)
基础诊断
×
√
×
√
×
对cB=的理解
(1)注意整体与部分的关系,如:
0.2 mol·L-1的
Na2SO4溶液中
归纳提升
(2)确定溶液中溶质的几种特殊情况
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。但在称量前计算m(溶质)时,应将结晶水考虑在内。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2 NaOH,溶质为NaOH,SO3 H2SO4,溶质为H2SO4。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3作为溶质。
B
1.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是(　 　)
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将0.5 mol Na2O加入适量水中,配成1 L溶液
C.将100 mL 2 mol·L-1 NaCl溶液移去50 mL后剩余的溶液
D.将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液
解析:40 g NaOH的物质的量是1 mol,将其溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L,因此所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;0.5 mol Na2O加入适量水中反应产生1 mol NaOH,所得溶液体积是1 L,则所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1,B正确;溶液中溶质的物质的量浓度与溶液体积大小无关,所以剩余的溶液中溶质的物质的量浓度仍然是2 mol·L-1,C错误;未说明气体所处的外界条件,因此不能确定其物质的量,也就不能确定该气体配制成的溶液中溶质的物质的量浓度的大小,D错误。
2.下列判断正确的是 (　 　)
A.将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度为0.027 mol·L-1
B.从1 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中取出100 mL溶液,所取溶液所含溶质的物质的量为1 mol
C.1.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,S的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.1 L KCl溶液中含有7.45 g KCl,则该溶液中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D
解析:该溶液的溶质为Na2CO3,其物质的量浓度c==0.01 mol·L-1,A错误;从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,所含溶质的物质的量因所取体积的不同而不同,100 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液中溶质的物质的量为0.1 mol,B错误;1.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中,S的物质的量浓度为1.5 mol·L-1×3=4.5 mol·L-1,C错误;根据n=可知,7.45 g KCl的物质的量为=0.1 mol,所以1 L该KCl溶液中溶质的物质的量浓度c==0.1 mol·L-1,D正确。
3.与100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+浓度相同的是(　 　)
A.10 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液
B.100 mL 0.2 mol·L-1 NaCl溶液
C.50 mL 0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液
D.200 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液
解析:题干溶液中Na+浓度为0.2 mol·L-1。Na2CO3溶液中Na+浓度为2×1 mol·L-1=2 mol·L-1,A不符合题意;NaCl溶液中Na+浓度为0.2 mol·L-1, B符合题意;Na2SO4溶液中Na+浓度为2×0.2 mol·L-1=0.4 mol·L-1,C不符合题意;NaNO3溶液中Na+浓度为0.1 mol·L-1,D不符合题意。
B
理解及应用物质的量浓度的易错点
(1)从一定物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液,其物质的量浓度、质量分数和密度均与原溶液相同。
(2)物质的量浓度相同,体积也相同的任何溶液,所含溶质的物质的量相同,但溶质的质量不一定相同。
名师点拨
二
知识点二　物质的量浓度的简单计算
1.关于定义式的计算
(1)已知一定体积的溶液中溶质的质量,计算浓度
(2)标准状况下,一定体积的气体溶于水形成V L溶液,计算浓度
2.溶液稀释与混合的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)相同溶质的两溶液混合
①溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
②溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:c=。
M:溶质的摩尔质量(g·mol-1);ρ:溶液的密度(g·mL-1);w:溶质的质量分数。
(2)推导方法:设溶液体积为1 L,则c= mol·L-1。
溶液体积单位一般用“L”,密度单位一般用“g·mL-1”,计算时要注意换算和统一。
4.溶液中的电荷守恒关系
溶液中所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和等于所有阳离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和。
如Na2SO4和NaCl的混合溶液中:c(Na+)=2c(S)+c(Cl-)。
B
1.将30 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到300 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.0.005 mol·L-1 D.5.0 mol·L-1
解析:根据稀释前后溶质的物质的量不变可得30×10-3 L×0.5 mol·L-1 =300×10-3 L×c,解得c=0.05 mol·L-1。
2.某溶液中仅含有Na+、Mg2+、S、Cl-四种离子,其物质的量浓度之比为c(Na+)︰c(Mg2+)︰c(Cl-)=3︰5︰5,若Na+浓度为0.3 mol·L-1,则S的浓度为(　 　)
A.0.2 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.8 mol·L-1
解析:根据电荷守恒可得关系式:c(Na+)+2c(Mg2+)=2c(S)+c(Cl-)。由于c(Na+)︰c(Mg2+)︰c(Cl-) =3︰5︰5,若Na+浓度为0.3 mol·L-1,则c(Mg2+)=c(Cl-)=0.5 mol·L-1,代入电荷守恒关系式,0.3 mol·L-1+2×0.5 mol·L-1=2c(S)+0.5 mol·L-1,因此c(S)=0.4 mol·L-1。
C
3.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm-3)所得溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是(　 　)
A.所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·
B.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C.c=
D.w=
D
解析:36.5 g HCl的物质的量为1 mol,水的体积为1 L,但溶液的体积不是1 L,故所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A项错误;没有指明气体所处的状况,无法计算气体的体积,B项错误;c=,C项错误;根据c=可知,w=,D项正确。
计算物质的量浓度的注意事项
(1)根据化学式或一种离子的物质的量浓度计算另一种离子的物质的量浓度时,不要忽视离子之间的比例关系,可依据电离方程式确定离子之间的物质的量浓度关系。
(2)混合后溶液的体积
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)=来计算。
名师点拨
三
即时演练
D
1.1 mol·L-1硫酸的含义是 (　 　)
A.1 L水中含有1 mol H2SO4
B.1 L溶液中含有1 mol H+
C.将98 g H2SO4溶于1 L水中配成溶液
D.1 L硫酸中含98 g H2SO4
解析:1 mol·L-1硫酸是指1 L硫酸中含有1 mol H2SO4,故A错误;1 L 1 mol·L-1硫酸中含有H+的物质的量为1 mol·L-1×2×1 L=2 mol,故B错误;98 g H2SO4的物质的量为1 mol,1 mol H2SO4溶于1 L水所配成的溶液体积不是1 L,H2SO4的浓度不是1 mol·L-1,故C错误;1 mol·L-1硫酸是指1 L该硫酸中含有1 mol H2SO4,1 mol H2SO4的质量为1 mol×98 g·mol-1=98 g,故D正确。
D
2.下列溶液中c(Cl-)与50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)相等的是(　 　)
A.150 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液
B.50 mL 3 mol·L-1 KClO3溶液
C.50 mL 3 mol·L-1 AlCl3溶液
D.25 mL 1.5 mol·L-1 MgCl2溶液
解析:50 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中c(Cl-)为3 mol·L-1,A项中c(Cl-)为1 mol·L-1,B项中不含Cl-,C项中c(Cl-)为9 mol·L-1,D项中c(Cl-)为3 mol·L-1,故选D。
A
3.下列有关计算的说法正确的是 (　 　)
A.将1体积c1 mol·L-1的硫酸用水稀释为5体积,稀释后溶液中溶质的浓度为0.2c1 mol·L-1
B.0.5 L 1 mol·L-1 MgCl2溶液与0.2 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中的Cl-物质的量浓度之比为1︰2
C.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水中,形成的溶液中HCl的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.0.1 mol·L-1的NaOH溶液中含有OH-的物质的量为0.1 mol
解析:设稀释后硫酸中溶质的浓度为x,根据稀释规律,稀释前后溶质物质的量不变,所以1×c1 mol·L-1=5x,解得x=0.2c1 mol·L-1,A正确;0.5 L 1 mol·L-1 MgCl2溶液与0.2 L 1 mol·L-1 NaCl溶液中的Cl-物质的量浓度之比为(1 mol·L-1×2)︰1 mol·L-1=2︰1,B错误;标准状况下,22.4 L HCl气体物质的量为=1 mol,溶于1 L水配成的溶液体积不为1 L,HCl的浓度不为1 mol·L-1,C错误;0.1 mol·L-1的NaOH溶液中,没有给出NaOH溶液的体积,无法计算含有OH-的物质的量,D错误。
4.乙酸是实验室常用的一种化学试剂,某乙酸试剂瓶上标签的部分内容如图所示。利用标签提供的信息,回答下列问题:
乙酸
化学式:CH3COOH
分析纯(500 mL)
溶质的质量分数:36%
(1)CH3COOH的摩尔质量为_____________。
解析:CH3COOH的相对分子质量是60,则其摩尔质量为60 g·mol-1。
(2)若该CH3COOH溶液的密度为1.02 g·cm-3,此CH3COOH溶液中CH3COOH的物质的量浓度为__________________。
解析:若该CH3COOH溶液的密度为1.02 g·cm-3,此CH3COOH溶液中CH3COOH的物质的量浓度c= mol·L-1=6.12 mol·L-1。
60 g·mol-1
6.12 mol·L-1
(3)某实验中要用2 mol·L-1的CH3COOH溶液500 mL,则需取用上述CH3COOH溶液______ mL进行稀释(结果保留整数)。
解析:某实验中要用2 mol·L-1的CH3COOH溶液500 mL,则需取用题述CH3COOH溶液≈0.163 L=163 mL进行稀释。
163
四
课时作业14
A
(选择题1~12题,每题3分,第13题13分,第14题6分)
1.下表为体检报告的部分检查结果,其中以物质的量浓度来表示的项目名称是(　 　)
A.尿素 B.载脂蛋白 C.癌胚抗原 D.甲胎蛋白
项目名称 检查结果 单位 参考范围
癌胚抗原 <1.73 ng·mL-1 0~5
载脂蛋白 1.30 g·L-1 1.22~1.60
尿素 5.38 mmol·L-1 1.7~8.3
甲胎蛋白 3.34 ng·mL-1 0~8.78
解析:物质的量浓度单位一般是mol·L-1,浓度很小时也可用mmol·L-1。
C
2.下列关于0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液的说法正确的是(　 　)
A.1 L该溶液中含有Ba2+的质量为1.37 g
B.1 L该溶液中c(N)=0.05 mol·L-1
C.1 L该溶液中含有0.1 mol Ba2+
D.该溶液就是将26.1 g的Ba(NO3)2溶于1 L水中所得到的溶液
解析:1 L题述溶液中含有0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol Ba2+,质量为0.1 mol×137 g·mol-1=13.7 g,A错误,C正确;由Ba(NO3)2 Ba2++2N可知,1 L该溶液中c(N)=0.2 mol·L-1,B错误;26.1 g Ba(NO3)2的物质的量为0.1 mol,但溶于1 L水后所形成的溶液体积不是1 L,所以浓度不是0.1 mol·L-1,D错误。
3.现有1 L浓度为1 mol·L-1的盐酸,为使其溶质浓度增大1倍,采取的措施合理的是(　 　)
A.将溶液加热浓缩到0.5 L
B.通入22.4 L HCl气体(标准状况下)
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L
D.加入0.5 L 4 mol·L-1的盐酸,并充分混合均匀
C
解析:加热浓缩盐酸时,导致盐酸挥发,溶质的物质的量偏小,A错误;无法计算通入HCl气体后溶液的体积,B错误;加入10 mol·L-1的盐酸0.3 L,再稀释至2 L时,c==2 mol·L-1,C正确;浓、稀盐酸混合后,溶液的体积不是直接加和,所以混合后溶液中溶质的物质的量浓度不是原来的2倍,D错误。
A
4.某实验小组同学们配制的植物营养液中含有的离子种类及浓度如下:
该植物营养液中K+的物质的量浓度为 (　 　)
A.0.005 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1
C.0.015 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1
离子种类 Na+ K+ N Cl- P
浓度/ (mol·L-1) 0.01 ____ 0.01 0.01 0.005
解析:由电荷守恒可知,溶液中K+的物质的量浓度为(0.005 mol·L-1 ×3+0.01 mol·L-1)(0.01 mol·L-1 +0.01 mol·L-1)=0.005 mol·L-1。
5.取200 mL 0.3 mol·L-1 HNO3溶液和200 mL 0.3 mol·L-1 H2SO4溶液混合,加水稀释至500 mL,所得溶液中H+的物质的量浓度为 (　 　)
A.0.6 mol·L-1 B.0.36 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.24 mol·L-1
解析:稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后H+的物质的量浓度为
=0.36 mol·L-1。
B
D
6.血液中葡萄糖(简称血糖,分子式为C6H12O6)的含量常以“mmol·L-1”和“mg·dL-1”为参考指标(1 L=10 dL),以“mmol·L-1”表示时,人的血糖正常值为3.9~6.1 mmol·L-1。下列说法正确的是 ( 　 　)
A.葡萄糖的摩尔质量为180
B.无偿献血后,体内血糖浓度会变小
C.某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,相当于3.3 mol·L-1
D.若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值在正常范围内
解析:葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol-1,A错误;浓度与所取溶液体积无关,所以无偿献血后,体内血糖浓度不变,B错误;某病人1 mL血液中含葡萄糖0.60 mg,其物质的量浓度约为3.3 mmol·L-1, C错误;若病人的血糖检测结果为92 mg·dL-1,血糖值约为5.11 mmol·L-1,在正常范围内,D正确。
7.实验室需要100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液,现用市售98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)配制,用量筒量取的浓硫酸体积最适宜的是(　 　)
A.5.4 mL B.3.3 mL
C.13.5 mL D.27.2 mL
解析:依据稀释前后溶质的物质的量不变计算需要的浓硫酸的体积。98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)的物质的量浓度c= mol·L-1=18.4 mol·L-1,设需要浓硫酸的体积为V,稀释前后溶质的物质的量不变,则有18.4 mol·L-1×V=1 mol·L-1×0.1 L,解得V≈0.005 4 L=5.4 mL,故选A。
A
8.已知300 mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+为1.62 g,在该溶液中加入0.1 mol·
L-1 BaCl2溶液300 mL,反应后溶液中S的物质的量浓度约为(忽略反应后溶液体积的变化)(　 　)
A.0.4 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.2 mol·L-1 D.0.1 mol·L-1
D
解析:n(Al3+)==0.06 mol,n(S)=n(Al3+)=0.09 mol,加入的BaCl2溶液中含Ba2+的物质的量为0.03 mol,发生反应:Ba2++S
BaSO4↓,反应后剩余S的物质的量为0.06 mol,此时溶液的体积约为600 mL,c(S)==0.1 mol·L-1。
9.过氧乙酸的水溶液是一种常见的消毒剂,某瓶未拆封的过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关信息如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　 　)
A.该瓶消毒液中所含氧原子的数目为3.42NA
B.该瓶消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度为
1.14 mol·L-1
C.4NA个过氧乙酸分子中含有16 g氢原子
D.7.6 g过氧乙酸中含有0.1NA个碳原子
C
过氧乙酸消毒液
【溶质化学式】C2H4O3
【规格】500 mL
【密度】1.14 g·cm-3
【溶质质量分数】15.2%
解析:该消毒液中过氧乙酸的物质的量浓度c= mol·L-1 =2.28 mol·L-1,物质的量为2.28 mol·L-1×500×10-3 L=1.14 mol,含氧原子数为1.14 mol×3×NA mol-1=3.42NA,但水中还有氧原子,则该消毒液中所含氧原子数大于3.42NA,A、B错误;4NA个过氧乙酸分子的物质的量为4 mol,含4×4 mol=16 mol氢原子,质量为16 g,C正确;7.6 g过氧乙酸的物质的量为0.1 mol,含0.1 mol×2×NA mol-1=0.2NA个碳原子,D错误。
10.T ℃时,有MgSO4溶液500 mL,它的密度是1.20 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数是4.8%,则下列有关该溶液的说法不正确的是 (　 　)
A.溶质的质量分数是24%
B.溶质的物质的量浓度是2.4 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比约为1︰21
D.若此溶液为饱和溶液,则MgSO4在该温度下的溶解度是24 g
D
解析:根据Mg2+的质量分数为4.8%和MgSO4中Mg的质量分数为20%可得,该溶液中溶质的质量分数为4.8%÷20%=24%,A正确;物质的量浓度c= mol/L=2.4 mol/L,B正确;溶质的物质的量为 mol=1.2 mol,溶剂水的物质的量为 mol≈25.33 mol,二者之比为1.2 mol︰25.33 mol≈1︰21,C正确;结合上述分析可知,溶解度S=×100 g≈31.58 g,D错误。
11.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是 (　 　)
A.该溶液的密度ρ= g·L-1
B.该溶液中溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)︰m(溶质)=
D.该溶液中溶质的质量分数w=%
D
解析:a g R·nH2O溶于b g水形成的溶液中,溶液的质量为(a+b) g,溶液的体积为10-3V L,则该溶液的密度ρ= g·L-1,故A正确;a g该晶体中R的物质的量为 mol,溶液的体积为10-3V L,则溶液中溶质的物质的量浓度c= mol·L-1,故B正确;a g R·nH2O溶于b g水形成的溶液中,水的质量为 g,溶质的质量为 g,则m(水)︰m(溶质)=
,故C正确;a g R·nH2O溶于b g水形成的溶液中,溶液的质量为(a+b) g,溶质的质量为 g,则溶液中溶质的质量分w=%,
故D错误。
12.相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是 (　 　)
A.Mr可表示为
B.ρ可表示为
C.w可表示为
D.c可表示为
A
解析:,则m(溶质)= g, g,则Mr可表示为,A正确;气态化合物的摩尔质量的数值为Mr,则有c=,则ρ可表示为,B错误;w可表示为×100%,C错误;c可表示为 ,D错误。
13.(13分)回答下列问题:
(1)2 L Al2(SO4)3溶液中含有1 mol Al3+,则溶液中S的物质的量浓度为__(填字母)。
A.0.5 mol·L-1 B.0.75 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.1.25 mol·L-1
解析:2 L Al2(SO4)3溶液中含有1 mol Al3+,则含有S
=1.5 mol,则溶液中S的物质的量浓度为1.5 mol÷2 L=0.75 mol·L-1。
B
(2)某无土栽培用的营养液,要求KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1︰4︰8。
①配制该营养液后c(N)=0.016 mol·L-1,溶液中c(K+)=__________ mol·L-1。
解析:由KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1︰4︰8可知,c(N)︰c(K+)=8︰(1+4×2)=8︰9,若c(N)=0.016 mol·L-1,溶液中c(K+)=0.016 mol·L-1×=0.018 mol·L-1。
0.018
②若采用(NH4)2SO4和KCl来配制该营养液,则KCl和(NH4)2SO4的物质的量之比为______。
解析:设KCl的物质的量为x mol,(NH4)2SO4的物质的量为y mol,由KCl、K2SO4和NH4Cl三种原料的物质的量之比为1︰4︰8可知,c(K+)︰c(N)=x︰2y=9︰8,则x︰y=9︰4。
9︰4
(3)标准状况下,400体积NH3溶于1体积水得到氨水(ρ=0.95 g·mL-1),所得氨水中NH3·H2O的物质的量浓度为______________________________。
13.01 mol·L-1(13左右都算正确)
解析:设氨气体积为400 L,水的体积为1 L,则水的质量为m(H2O)=1 000 g,标准状况下,n(NH3)= mol,氨气质量m(NH3)=n(NH3)×
M(NH3)= g,溶液质量m(氨水)=m(NH3)
+m(H2O)= g,溶液体积V(氨水)=
L,氨水中NH3·H2O的物质的量浓度c= L≈13.01 mol·L-1。
(4)在标准状况下,11.2 L CH4充分燃烧,将生成的气体通入200 mL某浓度的NaOH溶液中,恰好完全反应生成Na2CO3,则所用NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为____________。
解析:标准状况下,11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol,其完全燃烧生成CO2和水,NaOH和CO2恰好完全反应生成Na2CO3,根据碳原子守恒,生成的Na2CO3为0.5 mol,根据钠原子守恒,NaOH的物质的量为1 mol,则NaOH的物质的量浓度c==5 mol·L-1。
5 mol·L-1
14.(6分)回答下列问题:
(1)用化学方法测量容器A的容积:把47.5 g MgCl2放入500 mL烧杯中,加入150 mL蒸馏水;待MgCl2完全溶解后,将溶液全部转移到容器A中,用蒸馏水稀释至完全充满容器A;从中取出溶液50 mL,该溶液恰好与20 mL 0.20 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,通过计算可知该容器A的容积为_____ L。
12.5
解析:由题意可知,取出的50 mL溶液中n(Cl-)=n(Ag+)=0.20 mol·L-1×0.02 L=4×10-3 mol,则MgCl2溶液中溶质的浓度为=0.04 mol·L-1,设该容器A的容积为V L,由稀释前后溶质的物质的量不变可得
=0.04 mol·L-1×V L,解得V=12.5。
(2)把V L含有MgSO4与K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使Mg2+完全沉淀为Mg(OH)2;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使S完全沉淀为BaSO4,则原混合溶液中K+的物质的量浓度为_______________。
解析:由n(NaOH)=a mol可知,V L溶液中n(Mg2+)=a mol××2=a mol,由n(BaCl2)=b mol可知,V L溶液中n(S)=b mol×2=2b mol,由电荷守恒可知,溶液中n(K+)=2b mol×2a mol×2=(4b2a) mol,则溶液中c(K+)=
mol·L-1。
mol·L-1
Thank you
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