【备战2023高考】化学考点全复习——2.2.2《物质的量浓度相关计算》精选题(含解析)(新教材新高考)
展开专题一 物质的量
第二节 物质的量浓度
考点2 物质的量浓度的相关计算
一.选择题(共13小题)
1.向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是
A.V>10 2c2=c1 B.V<10 2c2>c1
C.V>10 2c2<c1 D.V>10 2c2>c1
【答案】C
【详解】因为水的密度小于稀H2SO4的密度,要使10 mL稀H2SO4中溶质质量分数由2a%变为a%,则所加水的体积大于10 mL;由c=可知,当稀H2SO4中溶质质量分数变为原来的时,其密度也变小,故其物质的量浓度小于原来的,故选项C正确。
2.在标准状况下,将22.4L HCl完全溶于1L水中(水的密度近似为1g/mL),溶液的密度为ρ g/cm3(ρ>1),溶液的体积为V mL,溶质的质量分数为w,溶质的物质的量浓度为c mol/L.下列叙述中正确的是( )
①w=×100% ②c=1mol•L﹣1 ③向上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液的质量分数大于0.5w ④所得溶液中含有NA个HCl分子.
A.全部 B.①③④ C.①③ D.只有①
【答案】C
【详解】①根据c=1000ρωM可得,w=36.5c1000ρ×100%,故①正确;
②标准状况下,将22.4L HCl的物质的量为1mol,1mol氯化氢溶解在1L水中,所得溶液体积不是1L,浓度不是1mol/L,故②错误;③盐酸的密度大于水的密度,则加入等体积的水后,由于水的质量小于原盐酸的质量,根据w=×100%,可知,混合液的总质量小于原先的2倍,则混合液中溶质的质量分数大于原溶液的1半,即大于0.5w,故③正确;④氯化氢为强电解质,溶液中完全电离出氢离子和氯离子,所以溶液中不存在氯化氢分子,故④错误;故选C。
3.将体积相等、质量分数也相等的氨水和硫酸分别用等体积的水稀释,所得溶液的质量分数分别为a%和b%,则a与b的关系为( )
A.a=b B.a<b C.a>b D.无法确定
【答案】B
【详解】(1).设浓氨水的体积为V,质量分数为x%,密度为ρ(浓氨水),稀释后密度为ρ(稀氨水),稀释前后溶液中溶质的质量不变,则:稀释后质量分数ω=ρ(浓氨水)×V×x%÷2Vρ(稀氨水),氨水的密度小于水的密度,浓度越大密度越小,所以ρ(浓氨水)<ρ(稀氨水),所以ω=ρ(浓氨水)×V×x%÷2Vρ(稀氨水)=a%<x%;
(2).同理,设浓硫酸的体积为V,质量分数为x%,密度为ρ(浓硫酸),稀释后密度为ρ(稀硫酸),稀释前后溶液中溶质的质量不变,则:稀释后质量分数ω=ρ(浓硫酸)×V×x%÷2Vρ(稀硫酸),硫酸的密度大于水的密度,浓度越大密度越大,所以ρ(浓硫酸)>ρ(稀硫酸),所以ω=ρ(浓硫酸)×V×x%÷2Vρ(稀硫酸)=b%>x%;
因a%<x%,b%>x%,故a<b,此题答案选B。
4.某同学购买了一瓶“84消毒液”,包装说明如下:
根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是
A.该“84消毒液”的物质的量浓度为4.0mol·L-1
B.一瓶该“84消毒液”能吸收空气中44.8L的CO2(标准状况)而变质
C.取100mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0.04mol·L-1
D.参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液,需要称量的NaClO固体质量为143g
【答案】D
【详解】A.根据c=得,c(NaClO)=mol·L-1≈4.0mol·L-1,A正确;
B.一瓶该“84消毒液”含有的n(NaClO)=1L×4.0mol·L-1=4.0mol,根据反应:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,吸收CO2的物质的量最多为4.0mol,即标准状况下V(CO2)=4.0mol×22.4L·mol-1=89.6L,则能吸收空气中44.8L的CO2而变质,B正确;
C.根据稀释前后溶质的物质的量不变,有100mL×4.0mol·L-1=100mL×100×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol·L-1,C正确;
D.应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL,所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0mol·L-1×74.5g·mol-1=149g,D错误。
故选D。
5.浓度均为0.1mol•L-1的KCl、CaCl2溶液等体积混合,下列说法错误的是
A.混合前CaCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol•L-1
B.混合前KCl、CaCl2溶液中c(Cl-)之比为1∶2
C.混合前后K+、Ca2+的物质的量不变
D.混合溶液中c(Cl-)=0.3mol•L-1
【答案】D
【详解】A.c(CaCl2)=0.1mol•L-1,则混合前CaCl2溶液中c(Cl-)=0.2mol•L-1,A正确;
B.c(KCl)=0.1mol•L-1,c(CaCl2)=0.1mol•L-1,则混合前KCl、CaCl2溶液中c(Cl-)之比为0.1mol•L-1:0.2mol•L-1=1∶2,B正确;
C.KCl、CaCl2溶液等体积混合后,没有化学反应发生,所以混合前后K+、Ca2+的物质的量不变,C正确;
D.设两份溶液的体积都为1L,则混合溶液中c(Cl-)==0.15mol•L-1,D错误;
故选D。
6.标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g/ml),所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为W,物质浓度为c mol/L,则下列关系中不正确的是
A. B.
C. D.c=1000Vρ/(17V+22400)
【答案】A
【详解】A.VL氨气的物质的量为=mol,氨气质量为mol×17g/mol=g,1L水的质量为1000mL×1g/mL=1000g,故溶液质量为(+1000)g,溶液体积为=L,所以溶液的密度为=g/mL,故A错误;B.根据c=可知,该氨水质量分数w=,故B正确;C.溶液的质量分数w=×100%=×100%,故C正确;D.溶液体积为=L,氨气的物质的量浓度c== mol/L,故D正确;
故选A。
7.某温度下,物质X2SO4的饱和溶液的密度为ρ g·mL-1,c(X+)=c mol·L-1,溶质的质量分数为a%,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g.下列表达式正确的是
A.S= B.c= C.a%= D.S=
【答案】A
【详解】A.由c(X2SO4)=,则a%=,又饱和溶液a%=,所以=,解得S=,故A正确;
B.c(X2SO4)=,c=c(X+)=2c(X2SO4)=,故B错误;
C.由c(X2SO4)=,则a%=,故C错误;
D.由饱和溶液a%=,得,S=,故D错误;
故选:A。
8.t℃时,相对分子质量为A的某物质的饱和溶液,其物质的量浓度为Bmol·L-1,密度为ρg·cm-3,则该物质在t℃时溶解度为( )g
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设该物质在t℃时溶解度为xg,该物质物质的量为mol;饱和溶液的质量为(100+x)g,饱和溶液的体积为=L;Bmol/LL=mol,解得x=,答案选C。
9.下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为mol/L
B.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数为36.5%,密度为1.19 g/cm3,则该浓盐酸物质的量浓度是11.9 mol/L
【答案】D
【详解】A.VL氨气与1L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1)L,A错误;
B.溶液的体积未知,无法算出物质的量,B错误;
C.1L水溶解氢氧化钠后,溶液体积不再是1L,C错误;
D.根据质量分数与物质的量浓度的换算cB= mol·L-1可知该浓盐酸的物质的量浓度= mol·L-1 =11.9 mol·L-1,D正确;
答案选D。
10.在t ℃时将a g NH3完全溶于水得到V mL溶液,该溶液的密度为ρg·cm-3,质量分数为w。下列说法正确的是( )
A.溶质的质量分数w=a/(Vρ-a)×100%
B.溶质的物质的量浓度c=a/17Vmol·L-1
C.溶液密度ρ可表示为17c/wg·cm-3
D.上述溶液中再加入V mL水,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w
【答案】D
【详解】A、氨水溶液的溶质为氨气,该溶液的密度为ρ g•cm-3,体积为VmL,所以溶液质量为ρVg,溶质氨气的质量为ag,溶质的质量分数为×100%=×100%,故A错误;B、a g NH3的物质的量为=mol,溶液体积为VmL,所以溶液的物质的量浓度为=mol/L,故B错误;C、溶液密度ρ===g·cm-3,故C错误;D、水的密度比氨水的密度大,相等体积的氨水与水,水的质量大,等体积混合后溶液的质量大于原氨水的2倍,溶液中氨气的质量相同,等体积混合所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D正确;故选D。
11.在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假设该溶液的密度为ρg/mL,溶质质量分数为w,其中含有NH的物质的量是bmol,下列叙述正确的是
A.溶质的质量分数w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c=mol/L
C.溶液中c(OH-)=mol/L+c(H+)
D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的溶质质量分数大于0.5w
【答案】C
【详解】A.溶质的质量分数w=×100%,A错误;
B.在计算时,氨水中的溶质是NH3而不是NH3·H2O,c==mol/L=mol/L,B错误;
C.氨水中含有的阳离子为H+和NH,含有的阴离子只有OH-,根据电荷守恒可知,C正确;
D.由于氨水的密度小于水的密度,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。
故选C。
12.在t℃时,将a L完全溶于水,得到V mL溶液,假设此时Vm=22.4L/mol,该溶液的密度为,溶质质量分数为w,其中含有的物质的量是b mol,下列叙述不正确的是。
A.溶质的质量分数
B.溶质的物质的量浓度
C.溶液中
D.向上述溶液中加入等质量的水,所得溶液的溶质质量分数为0.5w
【答案】C
【详解】A.,故溶质的质量分数,A正确;
B.将代入公式,化简可得,B正确;
C.氨水中含有的阳离子为和,含有的阴离子只有,根据电荷守恒可知,C错误;
D.设溶液质量为,则加入等质量的水后溶质的质量分数为,D正确;
答案选C。
13.已知20℃硝酸钾饱和溶液质量分数为24%,密度为1.1 g/cm3,下列说法正确的是
A.20℃时硝酸钾在水中溶解度为24 g
B.20℃时硝酸钾溶液的物质的量浓度一定为2.61 mol/L
C.20℃,1 L硝酸钾饱和溶液中含有K+约2.61 mol
D.20℃时等体积硝酸钾饱和溶液与蒸馏水混合所得稀溶液溶质质量分数为12%
【答案】C
【详解】A.设20℃时硝酸钾在水中溶解度为S,则有,解得,即20℃时硝酸钾在水中溶解度约为31.6 g,A错误;
B.由可得,20℃时硝酸钾饱和溶液的物质的量浓度,但如果是硝酸钾的不饱和溶液,溶液的质量分数未知,则溶液的物质的量浓度不一定为2.61mol/L,B错误;
C.20℃时硝酸钾饱和溶液的物质的量浓度,则1 L硝酸钾饱和溶液中含有K+约2.61mol/L×1L=2.61 mol,C正确;
D.设体积为VmL,则混合前m(KNO3)=24%×1.1V,与等体积蒸馏水混合后,溶液的质量m=1.1V+1V=2.1V,则混合后所得稀溶液溶质质量分数,D错误;
答案选C。
二、填空题(共2道)
14.化学实验室使用的浓盐酸的溶质的质量分数通常为36.5%,密度为1.25g/mL。
(1)该盐酸的物质的量浓度为___________mol/L。
(2)现有一种0.2mol/L的稀盐酸的含义是___________(选填字母)。
A.1L水中含有0.2mol HCl
B.0.2mol/L的稀盐酸含有
C.将7.1gHCl溶于1L水所配成的溶液
D.从100mL该溶液中取出10mL,剩余溶液的物质的浓度仍为0.2mol/L
(3)用上述实验室的浓盐酸来配制500mL1mol/L的稀盐酸,请在下列操作步骤中填写有关的空格:
①用量简量取___________mL的浓盐酸:(精确到小数点后一位)
②向盛有少量蒸馏水的烧杯中,沿___________慢慢注入浓盐酸:
③将已冷却至室温的盐酸溶液沿玻璃棒注入___________中:
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也全部转移到容量瓶中:
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直至液面接近刻度线1~2cm处:
⑥改用___________逐滴加蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切:
⑦盖好容量瓶塞,反复颠倒,摇匀;
⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签。
(4)由于操作不当,会引起实验误差。下列情况对所配制的盐酸溶液的物质的量浓度有何影响?(用“偏高”、“偏低”、“无影响"填空)
①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水___________;
②定容时,某同学观察液面的情况如图所示___________;
③摇匀后,发现溶液的液面低于刻度线,又加水至刻度线___________。
【答案】 (1)12.5 (2)D (3)①40.0 ②烧杯内壁 ③500 ⑥胶头滴管
(4) ①无影响 ②偏高 ③偏低
【分析】根据c=计算;物质的量浓度的含义分析;依据稀释原理求出所需浓盐酸的体积,再根据配制规范的步骤分析;依据操作不当对溶质的物质的量或溶液的体积造成的影响,结合c=分析。
【详解】(1)溶质质量分数为36.5%,密度为1.25g/mL的浓盐酸物质的量浓度c=mol/L=12.5mol/L;
(2)0.2mol/L的稀盐酸的含义是1L溶液中含有0.2molHCl,
A.0.2mol/L的稀盐酸的含义是1L溶液中含有0.2molHCl,不是1L水中含有0.2mol HCl,故A不符合题意;
B.若1L0.2mol/L的稀盐酸含有,氯化氢完全电离,0.2mol/L的稀盐酸的体积未知,无法计算出氢离子的物质的量,故B不符合题意;
C.0.2mol/L的稀盐酸的含义是1L溶液中含有0.2molHCl,将7.1gHCl,n===0.1mol,溶于1L水所配成的溶液体积不是1L,故C不符合题意;
D.溶液具有均一性,从100mL该溶液中取出10mL,剩余溶液的物质的量浓度仍为0.2mol/L,故D符合题意;
答案选D;
(3)用12.5mol/L的浓盐酸来配制500mL1mol/L的稀盐酸。
①溶液稀释前后氯化氢的物质的量不变,需要浓盐酸的体积==0.04L=40.0mL;
②向盛有少量蒸馏水的烧杯中,沿烧杯内壁慢慢注入浓盐酸;
③将已冷却至室温的盐酸溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也全部转移到容量瓶中;
⑤继续向容量瓶中加蒸馏水,直至液面接近刻度线1~2cm处;
⑥改用胶头滴管逐滴加蒸馏水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切;
⑦盖好容量瓶塞,反复颠倒,摇匀;
⑧将配好的稀硫酸倒入试剂瓶中,贴好标签;
(4)①容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水,不影响溶质的物质的量和溶液的体积,对浓度没有影响;
②根据c=,定容时,俯视容量瓶刻度线,导致溶液的体积偏小,浓度偏高;
③根据c=,摇匀后,发现溶液的液面低于刻度线,又加水至刻度线,导致溶液的体积偏大,浓度偏低。
16.某同学用质量分数为36.5%,密度为116g/cm3的浓盐酸配制240mL 1mol/L的稀盐酸。请回答下列问题:
(1)需要量取浓盐酸______mL。
(2)配制该稀盐酸时使用的仪器除量筒、烧杯外,还必须用到的仪器有______。
(3)在配制过程中,若用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度将______(填“偏高”、“偏低”、“无影响”,下同)。若量取的浓盐酸经稀释、冷却至室温,注入用蒸馏水洗涤后未干燥的容量瓶中,则配制的稀盐酸浓度将_______。若定容时俯视观察凹液面最低点与刻线相平,则配制的稀盐酸浓度将为_______。若用该方法配制氢氧化钠溶液,则操作过程中动作要快,否则会造成浓度___;试分析造成此变化的原因是_______。
(4)若在标准状况下,将VLHCl气体溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液的密度为ρg/mL,则所得盐酸溶液的物质的量浓度为_______mol/L。
【答案】 (1)21.6 (2) 250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒(可颠倒)
(3)偏低 无影响 偏高 偏低 NaOH易潮解、易吸收空气中的CO2而变质
(4)
【详解】(1)浓盐酸的物质的量浓度c(HCl)==mol·L-1=11.6mol·L-1,设所需浓硫酸的体积为V,则有V×11.6mol·L-1=0.25L×1mol·L-1,则
V==0.0216L=21.6mL;(2)根据操作步骤:计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,用30mL量筒量取(用到胶头滴管)浓盐酸,在烧杯中稀释,用玻璃棒搅拌,冷却至室温后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤2-3次,将洗涤液转移到容量瓶中,加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加至溶液凹液面与刻度线水平相切,盖好瓶塞颠倒摇匀.所以还需要的仪器为:玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶。(3)在配制过程中,若用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,量筒壁上的水导致浓盐酸浓度减少,所量取溶液中溶质的质量减少,其配制的稀盐酸浓度将偏低。若量取的浓盐酸经稀释、冷却至室温,注入用蒸馏水洗涤后未干燥的容量瓶中,对溶质的物质的量和最终溶液的体积没有影响,浓度不变。若定容时俯视观察凹液面最低点与刻线相平,溶液体积偏大,则配制的稀盐酸浓度将偏低。若用该方法配制氢氧化钠溶液,则操作过程中动作要快,否则会造成浓度偏低;试分析造成此变化的原因是NaOH易潮解、易吸收空气中的CO2而变质。(4)根据V==,则c===mol·L-1。
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2.2.2 物质的量浓度相关计算(解析版)(好题帮)备战2023年高考化学一轮复习考点帮(新教材新高考): 这是一份2.2.2 物质的量浓度相关计算(解析版)(好题帮)备战2023年高考化学一轮复习考点帮(新教材新高考),共28页。
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