1、1第 4 讲 物质的量在化学实验中的应用一、选择题1.用已准确称量的氢氧化钠固体配制 0.20 molL1 的氢氧化钠溶液 250 mL，要用到的仪器是( )250 mL 容量瓶 托盘天平 烧瓶 胶头滴管烧杯 玻璃棒 试管 药匙A. B.C. D.全部解析：选 A。用已准确称量的 NaOH 固体配制 0.20 molL1 的 NaOH 溶液 250 mL 还需用，选 A。2.下列溶液中，溶质的物质的量浓度为 1 molL1 的是( )A.将 40 g NaOH 溶于 1 L 水所得的溶液B.将 80 g SO3溶于水并配成 1 L 的溶液C.将 0.5 molL1 的 NaNO3溶液 100
2、mL 加热蒸发掉 50 g 水的溶液D.含 K 为 2 mol 的 K2SO4溶液解析：选 B。A 项溶液体积不为 1 L，错误；B 项生成 1 mol H2SO4，且溶液体积为 1 L，正确；C 项溶液体积不是 50 mL，错误；D 项溶液体积未知，错误。3.(2019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.容量瓶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.能用容量瓶长期贮存配制好的溶液D.可以用 500 mL 容量瓶配制 250 mL 溶液解析：选 A。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
3、；不能用容量瓶长期贮存溶液，故 C 错误；一定规格的容量瓶只能配制相应规格的溶液，故 D 错误。4.下列说法中正确的是( )A.把 100 mL 3 molL1 的 H2SO4与 100 mL H2O 混合，硫酸的物质的量浓度变为 1.5 molL12B.把 200 mL 3 molL1 的 BaCl2溶液与 100 mL 3 molL1 HCl 溶液混合后，溶液中的 c(Cl )仍为 3 molL1C.把 100 g 20%的 NaCl 溶液与 100 g H2O 混合后，NaCl 溶液的质量分数为 10%D.把 100 mL 20%的 NaOH 溶液与 100 mL H2O 混合后，NaO
4、H 溶液的质量分数为 10%解析：选 C。A 选项，最终溶液不一定为 200 mL，错误； B 选项，3 molL1 BaCl2溶液中 c(Cl )6 molL1 ，假设混合后溶液总体积为 0.3 L，则混合溶液中的 c(Cl )为 5 molL1 ；现在总体积无法确定，无法计算其浓度，错误；C 选项，依据溶质守恒可知正确；D 选项，100 mL 20%的 NaOH 溶液的质量大于 100 mL 水的质量，所以最终溶液的质量分数大于 10%，错误。5.(2019靖安模拟)溶质质量分数为 a 的某物质的溶液 m g 与溶质质量分数为 b 的该物质的溶液 n g 混合后，蒸发掉 p g 水，得到的
5、溶液密度为 q gcm3 (此过程中无溶质析出)，物质的量浓度为 d molL1 。则溶质的相对分子质量为( )A. B.q(am bm)d(m n p) d(m n p)q(am bn)C. D.1 000q(am bn)d(m n p) d(m n p)1 000q(am bn)解析：选 C。蒸发掉 p g 水后溶质的质量分数为 ，根据 c 可知，溶am bnm n p 1 000 wM质的摩尔质量 M gmol1 1 000 wc 1 000qam bnm n pd 1 000q(am bn)d(m n p)gmol1 ，所以溶质的相对分子质量为 ，故选 C。1 000q(am bn)d
6、(m n p)6.用质量分数为 98%的浓硫酸( 1.84 gcm3 )配制 240 mL 1.84 molL1 的稀硫酸，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 mLD.先在容量瓶中加入适量水，将量好的浓硫酸注入容量瓶，再加水定容解析：选 C。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿烧杯壁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；根据溶质质量不变可知，配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V 25.0 mL，C 项正确；不25010 3 L
7、1.84 molL 198 gmol 11.84 gcm 398%3能在容量瓶里稀释浓硫酸，应在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。7.(2019吉林大学附属中学校级月考)取 100 mL 0.3 molL1 和 300 mL 0.25 molL1 的硫酸注入 500 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中 H 的物质的量浓度是 ( )A.0.21 molL1 B.0.42 molL1C.0.56 molL1 D.0.26 molL1解析：选 B。H 2SO4溶液中 H 物质的量为 n(H )(0.1 L0.3 molL1 0.3 L0.25 molL1 )
8、20.21 mol，所以 c(H ) 0.42 molL 1 。0.21 mol0.5 L8.如图是 a、b 两种固体物质的溶解度曲线，下列说法中正确的是( )A.a 的溶解度大于 b 的溶解度B.在 t 时，a、b 的饱和溶液中溶质的物质的量浓度相同C.当 a 中含有少量 b 时，可以用冷却结晶法提纯 aD.在 t 时，将 a、b 的饱和溶液升温后，溶质的质量分数：ab解析：选 C。由溶解度曲线可知，当温度小于 t 时，a 的溶解度小于 b 的溶解度；当温度等于 t 时，a 的溶解度等于 b 的溶解度；当温度大于 t 时，a 的溶解度大于 b的溶解度，故 A 错误；在 t 时，a、b 两物质
9、的溶解度相等，所以在 t 时，a、b 饱和溶液中溶质的质量分数相同，但溶液的密度、溶质的摩尔质量不等，故 B 错误；由图可知，b 的溶解度随温度的升高变化不大，a 的溶解度随温度的升高变化较大，所以当 a 中含有少量 b 时，可以用冷却结晶法提纯 a，故 C 正确；在 t 时， a、b 两物质的溶解度相等，即在 t 时，a 、b 饱和溶液中的溶质质量分数相同，将 a、b 的饱和溶液升温后，溶液由饱和变为不饱和，但溶质的质量分数仍相等，故 D 错误。9.(2019皖南十校联考)3 g 镁铝合金与 100 mL 稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐 17.4 g，则原硫酸的物
10、质的量浓度为( )A.1 molL1 B.1.5 molL1C.2 molL1 D.2.5 molL1解析：选 B。由镁铝合金到无水硫酸盐，固体增重的质量为 SO 的质量，则 n(H2SO4)24 n(SO ) mol0.15 mol，故 c(H2SO4) 1.5 molL 1 。2417.4 396 0.15 mol0.1 L410.在 t 时，将 a g NH3完全溶于水，得到 V mL 溶液，假设该溶液的密度为 g/mL，溶质质量分数为 w，其中含有 NH 的物质的量是 b mol，下列叙述正确的是( ) 4A.溶质的质量分数 w 100%a V aB.溶质的物质的量浓度 c mol/L
11、1 000a35VC.溶液中 c(OH ) mol/L c(H )1 000bVD.向上述溶液中加入 V mL 水，所得溶液的溶质质量分数大于 0.5w解析：选 C。溶质的质量分数 w 100%，A 错误；在计算时，氨水中的溶质是 NH3a V而不是 NH3H2O， c mol/L mol/L，B 错误；氨水中含有的n(NH3)V a17V10 3 1 000a17V阳离子为 H 和 NH ，含有的阴离子只有 OH ，根据电荷守恒可知 C 正确；由于氨水的密 4度小于水的密度，与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的 2 倍，故其溶质质量分数小于 0.5w，D 错误。11.把 200 m
12、L NH4HCO3和 Na2CO3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.(10b5 a) molL1B.(2b a) molL1C. molL1(b10 a20)D. molL1(5b5a2)解析：选 A。NH 4HCO3和 a mol NaOH 恰好完全反应，由反应的化学方程式NH4HCO32NaOH= =NH3H2O Na2CO3H 2O 可知，NH 4HCO3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，由反应的化学
13、方程式NH4HCO3HCl= =NH4ClCO 2 H 2O 可知，由 NH4HCO3反应掉的盐酸为 0.5a mol，则由Na2CO3反应掉的盐酸为 b mol0.5 a mol，即 Na2CO3的物质的量为( b mol0.5 a mol)0.5，则 c(Na )( b mol0.5 a mol)0.1 L(10 b5 a) molL1 。二、非选择题12.(2019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 gcm3 。试计算：5(1)所得盐酸的溶质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
14、 1.18 L，所得稀盐酸的物质的量浓度是 。(3)在 40.0 mL 0.065 molL1 Na2CO3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 CO2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 Na2CO3和水)，放入 50 mL 2 molL1 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 molL1 的 NaOH 溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到 g 固体。解析：(1) n(HCl) 10 mol，224 L22.4 L mol 1m(HCl)10 mol36.5 g mol 1 365 g
15、，盐酸的溶质质量分数 w 100%36.5%，365 g365 g 635 gc(HCl)1 000 wM1 000 mLL 11.18 gcm 336.5%36.5 g mol 111.8 molL 1 。(2)由 c(浓) V(浓) c(稀) V(稀)可知，c(稀)11.8 molL 1 1 molL 1 。0.1 L1.18 L(3)n(Na2CO3)0.040 L0.065 molL1 0.002 6 mol，设加入稀盐酸的体积最多不超过 x mL，则 n(HCl)1 molL1 0.001x L0.001 x mol，根据化学反应方程式Na2CO3HCl= =NaHCO3NaCl 得
16、 0.002 60.001 x， x2.6。(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 L2 molL1 0.1 mol， m(NaCl) 0.1 mol58.5 g mol1 5.85 g。答案：(1)36.5% 11.8 molL 1 (2)1 molL 1 (3)2.6 (4)5.8513.实验室需要用到 480 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液，根据溶液配制方法回答下列问题：(1)应用托盘天平称取 Na2CO310H2O 晶体 g。(2)用托盘天平和小烧杯称量碳酸钠晶体的质量，其正确操作顺序的标号为 (
17、同一步骤可用多次)。A.调整零点 B.将游码移至刻度尺的零刻度处 C.将碳酸钠晶体放入小烧杯中称量 D.称6量空的小烧杯 E.将砝码放回砝码盒内 F.记录称量的结果(3)配制 Na2CO3溶液时需要用到的主要仪器有托盘天平、烧杯、药匙、 、 、 。(4)若实验遇到下列情况，对所配溶液浓度将有何影响？(填“偏高” “偏低”或“无影响”)A.加水时超过刻度线 。B.洗涤液未移入容量瓶 。C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥 。解析：(1)需要 480 mL 溶液，配制时需要用 500 mL 容量瓶，配制 500 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液，所需 m(Na2CO310H2O)286 gmo
18、l1 0.5 L0.1 molL1 14.3 g。(2)用天平称量药品时，应先将游码移至零刻度处，调节螺母使天平平衡；先称量小烧杯质量；记录称量结果；然后放入晶体称量其质量；记录称量结果；将砝码放回砝码盒中，将游码移至零刻度，结束称量。(3)配制过程中还需要 500 mL 容量瓶、玻璃棒和胶头滴管等仪器。(4)A 中定容时加水超过刻度线，造成溶液体积偏大，浓度偏低；B 中洗涤液未移入容量瓶，造成溶质损失，浓度偏低；C 中容量瓶内壁附有水珠，对溶液浓度无影响。答案：(1)14.3 (2)BADFCFEB (3)500 mL 容量瓶 玻璃棒 胶头滴管 (4)偏低 偏低 无影响14.已知某“84”消
19、毒液瓶体部分标签如图所示，该“84”消毒液通常稀释 100 倍(体积之比)后使用。请回答下列问题：“84”消毒液有效成分 NaClO规格 1 000 mL质量分数 25%密度 1.19 gcm 3(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为 molL 1 (结果保留 1 位小数)。(2)某同学取 100 mL 该“84”消毒液，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中 c(Na ) molL1 。(3)该同学参阅该“84”消毒液的配方，欲用 NaClO 固体配制 480 mL 含 NaClO 质量分7数为 25%的消毒液。下列说法正确的是 。A.如图所示的仪器中，有三种是不需要的，还需要一种玻璃仪器B.容量
20、瓶用蒸馏水洗净后，应烘干后才能用于溶液配制C.配制过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低D.需要称量 NaClO 固体的质量为 143.0 g(4)“84”消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用 98%(密度为1.84 gcm3 )的浓硫酸配制 2 L 2.3 molL1 的稀硫酸用于增强“84”消毒液的消毒能力。所配制的稀硫酸中，H 的物质的量浓度为 molL 1 。需用浓硫酸的体积为 mL。解析：(1)由 c 得， c(NaClO) molL1 4.0 1 000 wM 1 0001.1925%74.5molL1 。(2)稀释前后溶液中 NaClO 的物质的量不
21、变，则有 100 mL103 LmL1 4.0 molL1 100 mL103 LmL1 c(NaClO)100，解得稀释后 c(NaClO)0.04 molL1 ， c(Na ) c(NaClO)0.04 molL 1 。(3)选项 A，需用托盘天平称取 NaClO 固体，需用烧杯溶解 NaClO，需用玻璃棒进行搅拌和引流，需用容量瓶和胶头滴管来定容，图示中的 a、b 不需要，但还需要玻璃棒和胶头滴管；选项 B，配制过程中需要加水，所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干；选项 C，未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小，结果偏低；选项 D，应选取 500 mL 的容量瓶进行配制，然后
22、取出 480 mL 即可，所以需要 NaClO 的质量为 0.5 L4.0 molL1 74.5 g mol1 149.0 g。(4)根据 H2SO4的组成可知，溶液中 c(H )2 c(H2SO4)4.6 molL1 。2 L 2.3 molL1 的稀硫酸中溶质的物质的量为 2 L2.3 molL1 4.6 mol，设需要 98%(密度为 1.84 gcm3 )的浓硫酸的体积为 V mL，则有 4.6 V mL1.84 gcm 398%98 g mol 1mol，解得 V250。8答案：(1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)4.6 25015.三氯化铁是一种很重要的铁盐，主要用于污水
23、处理，具有效果好、价格便宜等优点。工业上可将铁屑溶于盐酸中，先生成 FeCl2，再通入 Cl2氧化来制备 FeCl3溶液。(1)将标准状况下的 a L 氯化氢气体溶于 100 g 水中，若要计算所得盐酸的物质的量浓度，还缺少的物理量是 。a.HCl 的物质的量b.所得溶液的总质量c.所得溶液的总体积d.所得溶液的密度(2)若取 2.4 g 在空气中放置的铁屑，先溶于盐酸，经检验知所得溶液中不含 Fe3 ，再通入标准状况下 1.12 L Cl2恰好使 50 mL 上述 FeCl2溶液完全转化为 FeCl3。所得 FeCl3溶液的物质的量浓度为(不考虑反应时体积的变化) 。能否计算加入盐酸中 HC
24、l 的物质的量？ (填“是”或“否”)。(3)向 100 mL 的 FeBr2溶液中通入标准状况下 3.36 L Cl2，反应后的溶液中 Cl 和Br 的物质的量浓度相等，则原 FeBr2溶液的物质的量浓度为 。(4)FeCl3溶液可以用来净水，若用 100 mL 2 molL1 的 FeCl3溶液净水时，生成具有净水作用的胶粒数 (填“大于” “等于”或“小于”)0.2 NA。解析：(1)根据标准状况下 HCl 的体积可计算 n(HCl)，要计算物质的量浓度还缺少溶液的体积，溶液的体积还可以通过溶液的质量和密度计算。(2)发生反应的化学方程式为 2FeCl2Cl 2=2FeCl3，由题意可知
25、 n(Cl2)0.05 mol。1.12 L22.4 Lmol 1由反应可知，生成氯化铁为 0.05 mol20.1 mol，其物质的量浓度为 2 0.1 mol0.05 LmolL1 ；因为盐酸不一定恰好完全反应，与铁的反应中可能会有盐酸剩余，所以无法计算盐酸的物质的量。(3)还原性 Fe2 Br ，通入氯气后，先发生反应 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl ，Fe 2 反应完毕，剩余的氯气再发生反应 2Br Cl 2=Br22Cl ，反应后溶液中 Cl 和 Br 的物质的量浓度相等，说明氯气完全反应，Cl 2的物质的量为 0.15 mol，若 Br3.36 L22.4 Lmol 1没有反应，溶液中 n(Br )0.3 mol，则 n(FeBr2)0.15 mol，由化学方程式可知，0.15 mol Fe2 只能消耗 0.075 mol 的 Cl2，故有部分 Br 参加反应，设 FeBr2的物质的量为 x，9表示出参加反应的 n(Br )，根据电子转移守恒列方程计算 x 值，再根据 c 计算。nV(4)铁离子水解生成的胶粒为 Fe(OH)3粒子的集合体。答案：(1)c(或 d) (2)2 molL 1 否(3)2 molL1 (4)小于
