高考化学二轮复习教案专题突破(一)　有关物质的量浓度的综合计算（含解析）

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专题突破(一)　有关物质的量浓度的综合计算

高中阶段，一般从以下五个不同角度作为切入点，计算物质的量浓度：
(1)依据定义式“c＝”计算：

(2)依据换算公式“c＝”计算：已知溶质的摩尔质量为M，溶液的密度为ρ(g/mL)，溶液的质量分数为ω，直接代入换算公式计算。
(3)依据“稀释定律”计算：溶液稀释前后，溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝ c(稀)·V(稀)。
(4)依据“电荷守恒”计算：溶液呈电中性，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，一般用各离子的浓度表示。例如Na2SO4和NaCl混合溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(Cl－)。

(2021·安徽黄山检测)将标准情况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中，得到密度为b g·mL－1的盐酸，则该盐酸的物质的量浓度(mol·L－1)是(　　)
A．　　　　　　　　　 B．
C． D．


C　[标准状况下a L HCl气体的物质的量为 mol，溶于100 g水中，得到密度为b g/mL的盐酸，则所得溶液的体积为V(HCl)＝( g＋100 g)/(b g/mL)＝ mL＝ L，从而可得c(HCl)＝( mol)/( L)＝ mol/L。]
(人教必修第一册·P57，4题改编)检测人的血液中葡萄糖(简称血糖，葡萄糖的相对分子质量为180)含量，参考指标常以两种计量单位表示，即“mmol/L”和“mg/dL”(1 L＝10 dL)。以“mg/dL”表示时，人的血糖正常值为70.2～ 109.8 mg/dL，若以“mmol/L”表示，血糖正常值范围为(　　)
A．2.3～4.5 mmol/L B．3.9～6.1 mmol/L
C．3.5～6.5 mmol/L D．3.8～6.5 mmol/L


B　[葡萄糖的相对分子质量为180，则其摩尔质量为180 g/mol；人的血糖正常值为70.2～ 109.8 mg/dL，1 L＝10 dL，取1 dL(即0.1 L)血液进行计算，1 dL血液中人的血糖正常值为70.2～ 109.8 mg，即0.39 mmol～0.61 mmol，若以“mmol/L”表示，血糖正常值范围为～，即3.9～6.1 mmol/L。]

1．(2021·河南鹤壁检测)下图是某84消毒液(有效成分为次氯酸钠)标签的部分内容。下列说法正确的是(　　)

A．密封保存的目的是防止NaClO分解
B．该84消毒液中含NaClO的质量为252.50 g
C．该84消毒液的密度为1.10 g·cm－3
D．该84消毒液中含氯微粒的物质的量浓度约为1.42 mol·L－1
D　[由于H2CO3的酸性强于HClO，密封保存的目的是防止NaClO溶液吸收CO2生成HClO，HClO分解而失效，A项错误；该84消毒液的质量为252.50 g，B项错误；该84消毒液的密度为252.50 g/250 mL＝1.01 g/cm3，C项错误；该消毒液中氯含量为5.00%，据Cl元素守恒推知，n(NaClO)＝n(Cl)＝(252.50 g×5.00%)/(35.5 g·mol－1)≈0.3556 mol，则有c(NaClO)＝0.3556 mol/0.25 L≈1.42 mol/L，D项正确。]
2．(新教材链接)(人教必修第一册·P57，3题改编)将50 mL 0.6 mol/L 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．0.2 mol/L B．0.1 mol/L
C．0.05 mol/L D．0.3 mol/L
B　[ NaOH溶液加水稀释时n(NaOH)保持不变，据此可得：50×10－3L×0.6 mol/L＝0.3 L×c(NaOH)，解得c(NaOH)＝0.1 mol/L。]
3．(2021·辽宁沈阳六校联考)0.30 mol/L Na2SO4溶液和0.20 mol/L Al2(SO4)3溶液等体积混合(体积变化忽略不计)，混合溶液中SO的物质的量浓度约为(　　)
A．0.50 mol/L B．0.45 mol/L
C．0.25 mol/L D．0.20 mol/L
B　[设Na2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液的体积均为1 L，混合溶液中n(SO)＝0.30 mol/L×1 L＋0.20 mol/L×3×1 L＝0.90 mol(体积变化忽略)，混合液的总体积为1 L＋1 L＝2 L，则有c(SO)＝0.90 mol/2 L＝0.45 mol/L。]
4．(2021·湖南湘潭检测)在AlCl3、MgCl2、MgSO4的混合溶液中，c(Al3＋)＝0.10 mol/L，c(Mg2＋)＝0.25 mol/L，c(Cl－)＝0.50 mol/L，则c(SO)为(　　)
A．0.10 mol/L B．0.15 mol/L
C．0.20 mol/L D．0.30 mol/L
B　[混合溶液呈电中性，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，则有3c(Al3＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO)，代入数据可得：0.10 mol/L×3＋0.25 mol/L×2＝0.50 mol/L＋2c(SO)，解得c(SO)＝0.15 mol/L。]
章末综合检测(一) 　物质的量
一、选择题：本题包括10小题，每小题只有一个选项最符合题意。
1．两份质量相同的CH4和NH3相比较，下列结论错误的是(　　)
A．分子个数比为17∶16
B．原子个数比为17∶16
C．氢原子个数比为17∶12
D．氢原子质量比为17∶12
B　[两份CH4和NH3的质量相同，设其质量均为1 g，则有n(CH4)＝1/16 mol，n(NH3)＝1/17 mol，故分子个数之比为n(CH4)/n(NH3)＝(1/16 mol)/(1/17 mol)＝17∶16，A正确；原子总个数比为(1/16 mol×5)/(1/17 mol×4)＝85∶64，B错误；氢原子的个数之比为(1/16 mol×4)/(1/17 mol×3)＝17∶12 ，C正确；氢原子的个数之比为17∶12，则氢原子质量比为17∶12，D正确。]
2．(2021·山东潍坊五市联考)同温同压下，由NO和CO组成的混合气体密度是H2的14.5倍，下列关系正确的是(　　)
A．混合气体中，CO与NO质量比14∶15
B．混合气体中，CO与NO分子个数比1∶2
C．同温同压下，同体积的该混合气体与空气的质量不相等(空气平均相对分子质量为29)
D．同温同压下，该混合气体的密度与空气的密度不相等
A　[同温同压下，由NO和CO组成的混合气体的密度是H2的14.5倍，则混合气体的平均相对分子质量为29，从而可知NO和CO的物质的量之比为1∶1，CO与NO的分子个数之比为1∶1，故CO和NO的质量之比为28∶30＝14∶15，A正确，B错误。该混合气体与空气的平均相对分子质量均为29，则其摩尔质量相等，故同温同压下，同体积的该混合气体与空气的物质的量相同，其质量相等，C错误。根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，故该混合气体的密度与空气的密度相等，D错误。]
3．(2021·福建厦门检测)某试剂瓶上贴有如下标签，对该试剂理解正确的是(　　)

A．该溶液中含有的微粒主要有：NaCl、Na＋、Cl－、H2O
B．若取50毫升溶液，其中的c(Cl－)＝0.05 mol/L
C．若取该溶液与0.1 mol/L AgNO3 100 mL溶液完全反应，需要取该溶液10 mL
D．该溶液与1.0 mol/L Na2SO4溶液的c(Na＋)相等
C　[NaCl溶液中存在Na＋、Cl－、H2O，不含NaCl，A错误；从1.0 mol/L NaCl溶液中取出50 mL溶液，c(Cl－)不变，仍为1.0 mol/L，B错误；NaCl与AgNO3溶液发生反应：NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3，若恰好反应则有n(NaCl)＝n(AgNO3)，故所取NaCl溶液的体积为(0.1 mol/L×100 mL)/(1.0 mol/L)＝10 mL，C正确；该溶液中c(Na＋)＝1.0 mol·L－1，而1 mol·L－1 Na2SO4溶液中c(Na＋)＝1 mol·L－1×2＝2mol·L－1，D错误。]
4．(2020·山东聊城期末)下列有关气体的说法，正确的是(　　)
A．不同体积的气体，分子数一定不同
B．相同质量的氢气和甲烷，前者体积大
C．相同体积、相同密度的N2O和CO2，两种气体的分子数一定相等
D．相同条件下，相同体积的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1∶1
C　[不同体积的气体若所处温度和压强不同，所含分子数可能相同，A错误；相同质量的氢气和甲烷相比，氢气的物质的量大于甲烷，在相同温度和压强下，氢气的体积大于甲烷，但不同温度和压强下，则不一定，B错误；N2O和CO2的摩尔质量均为44 g/mol，相同体积、相同密度的两种气体的质量相等，则其物质的量相同，所含分子数一定相等，C正确；相同条件下，相同体积的CO和CO2的分子数相同，则所含氧原子数目之比为1∶2，D错误。]
5．(2021·河南开封检测)取同体积、同物质的量浓度的BaCl2溶液可分别使同体积的明矾溶液、硫酸钾溶液中的SO完全沉淀，则明矾溶液与硫酸钾溶液中c(K＋)之比为(　　)
A．1∶4　　　B．1∶2　　　C．2∶1　　　D．4∶1
A　[同体积、同物质的量浓度的BaCl2溶液中含有Ba2＋的物质的量相等，分别与同体积的明矾溶液、硫酸钾溶液中的SO完全沉淀，则明矾和硫酸钾中含有SO的物质的量相等，则有n[KAl(SO4)2]∶n(K2SO4)＝1∶2，故明矾溶液和硫酸钾溶液中c(K＋)之比为1∶4。]
6．(2020·福建漳州二模)设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．28 g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6NA
B．在标准状况下，9.2 g NO2含有的分子数为0.2NA
C．常温下，56 g铁与足量的浓硫酸反应，转移的电子数为3NA
D．公共场所用75%的乙醇杀菌消毒预防新冠病毒，1 mol乙醇分子中含有的共价键的数目为7NA
A　[乙烯和环己烷的最简式均为CH2，28 g乙烯和环己烷的混合气体含有“CH2”的物质的量为28 g/(14 g·mol－1)＝2 mol，则所含原子总数为6NA，A正确；9.2 g NO2的物质的量为0.2 mol，由于存在平衡：2NO2⇌N2O4，则含有的分子数小于0.2NA，B错误；常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，不能完全反应，则转移的电子数小于3NA，C错误；乙醇的结构简式为CH3CH2OH，1 mol乙醇分子中含有的共价键的数目为8NA，D错误。]
7．(2021·辽宁沈阳联考)在0.1 L由NaCl、MgCl2、BaCl2组成的混合溶液中，部分离子浓度大小如图所示，下列对该溶液成分说法不正确的是(　　)

A．NaCl的物质的量为0.1 mol
B．溶质MgCl2的质量为4.75 g
C．该混合液中BaCl2的物质的量为0.1 mol
D．将该混合液加水稀释至体积为1 L，稀释后溶液中的Na＋物质的量的浓度为0.1 mol·L－1
C　[由图可知，Na＋、Mg2＋、Cl－的物质的量浓度分别为1.0 mol·L－1、0.5 mol·L－1和3.0 mol·L－1，则0.1 L该混合液中含有NaCl为1.0 mol·L－1×0.1 L＝0.1 mol，A正确；含MgCl2的物质的量为0.5 mol·L－1×0.1 L＝0.05 mol，其质量为0.05 mol×95 g·mol－1＝4.75 g，B正确；据电荷守恒可得：c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＋2c(Ba2＋)＝c(Cl－)，则有1.0 mol·L－1＋0.5 mol·L－1×2＋2c(Ba2＋)＝3.0 mol·L－1，c(Ba2＋)＝0.5 mol·L－1，故该混合液中含有BaCl2的物质的量为0.5 mol·L－1×0.1 L＝0.05 mol，C错误；据“稀释定律”可得：0.1 L×1.0 mol·L－1＝1 L×c(Na＋)，c(Na＋)＝0.1 mol·L－1，D正确。]
8．(2020·四川成都诊断)不规范的实验操作会导致实验结果的误差，下列关于误差分析的判断正确的是(　　)
A．用浓硫酸配制稀硫酸时，量筒量取浓硫酸仰视会使所配溶液浓度偏高
B．用托盘天平称取药品时，药品和砝码位置颠倒，所配溶液浓度一定偏低
C．配制1 mol·L－1的NaOH溶液时，未恢复至室温就转移并定容，会使所得溶液浓度偏低
D．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理就直接用于配制，会使所配溶液浓度偏低
A　[用浓硫酸配制稀硫酸时，量筒量取浓硫酸仰视，量取浓硫酸的体积偏大，导致所配溶液浓度偏高，A正确；用托盘天平称取药品时，药品和砝码位置颠倒，若不拨动游码，称取药品的质量不变，则所配溶液浓度不变，B错误；NaOH固体溶于水放出热量，未恢复至室温就转移并定容，待冷却到室温，液面会低于刻度线，使所得溶液浓度偏高，C错误；容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理就直接用于配制，由于定容时需要加入蒸馏水，故所配溶液的浓度不变，D错误。]
9．(2021·福建龙岩质检)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．标准状况下，2.24 L NH3含有的氢原子总数为0.1NA
B．100 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中含有0.01NA个Na＋
C．25℃时，1 L pH＝2的H2SO4溶液中含H＋的总数为0.02NA
D．标准状况下，2.24 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.1NA
D　[标准状况下，2.24 L NH3为0.1 mol，则含有氢原子总数为0.3 NA，A错误；100 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中含0.01 mol Na2CO3，则含有Na＋数目为0.02NA，B错误；25℃时，pH＝2的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.01 mol/L，则1 L该溶液中含H＋的总数为0.01NA，C错误；CO2与足量Na2O2时，Na2O2发生“歧化反应”，－1价氧元素变为0价和－2价，1 mol Na2O2反应时转移1 mol 电子，则标准状况下2.24 L CO2为0.1 mol，则转移的电子数为0.1NA，D正确。]
10．(2021·山东青岛检测)某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M。25 ℃时，a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL溶液。下列说法中不正确的是(　　)
A．该溶液中溶质的质量分数ω＝%
B．该溶液的物质的量浓度c＝ mol/L
C．该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)∶m(溶质)＝(＋b)∶(a－)
D．该溶液的密度为ρ＝ g/L
A　[a g R·nH2O晶体中含有R的质量为(M－18n)a/M g，溶于b g水中形成V mL溶液，则溶液的质量为(a＋b)g，故该溶液中溶质的质量分数ω＝[(M－18n)a/M g]/(a＋b)g×100%＝%，A错误。]
二、非选择题：本题包括2小题。
11．(2020·山东烟台期中)物质的量是高中化学中常用的物理量，请回答下列问题：
(1)1 L硫酸钠溶液中含有3.01×1023个Na＋，则溶液中SO的物质的量浓度为________ mol/L。
(2)在标准状况下，4.48 L HCl气体溶于水配成500 mL溶液，其物质的量浓度为________。
(3)在标准状况下，1.7 g氨气所占的体积约为____________________________________L，
与________ mol H2S含有相同的氢原子数。
(4)实验室需要0.3 mol/L硫酸溶液480 mL。
①配制过程用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、试剂瓶外，还需要________________。
②需量取18.4 mol/L浓硫酸的体积约为________ mL。
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，操作方法是：________________________
________________________________________________________________________。
解析　(1)1个Na2SO4电离出2个Na＋和1个SO，3.01×1023个Na＋为0.5 mol，则含有SO为0.25 mol，故该溶液中SO的物质的量浓度为0.25 mol/1 L＝0.25 mol/L。
(2)在标准状况下，4.48 L HCl气体为0.2 mol，溶于水配成500 mL溶液，则HCl的物质的量浓度为0.2 mol/0.5 L＝0.4 mol/L。
(3)在标准状况下，1.7 g氨气的物质的量为1.7 g/(17 g/mol)＝0.1 mol，所占的体积为0.1 mol×22.4 L/mol＝2.24 L。0.1 mol NH3含有0.3 mol H原子，则含有相同的氢原子数的H2S为0.15 mol。
(4)选取500 mL容量瓶配制480 mL 0.3 mol/L硫酸溶液，据“稀释定律”可得：×0.3 mol/L＝18.4 mol/L×，解得V(浓)≈8.2 mL。
答案　(1)0.25　(2)0.4 mol/L　(3)2.24　0.15　(4)①500 mL容量瓶　②8.2
③将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中并用玻璃棒不断搅拌
12．(2020·天津部分区期中)表示溶液浓度的方法通常有两种：溶液中溶质的质量分数和溶质的物质的量浓度。因此，在配制溶液时，根据不同的需要可选用不同的配制方法。
(1)用质量分数为10%的NaOH溶液配制27.5 g质量分数为2%的NaOH溶液。
①需________g 10%的NaOH溶液，需加________ mL水(密度为1 g·cm－3)进行稀释。
②用量筒量取10%的NaOH溶液________mL(密度为1.01 g·cm－3)，量取时视线要跟量筒内________________________________________________________________________
保持水平，然后注入烧杯中；用量筒量取蒸馏水________ mL，也注入烧杯中。
③用________将上述溶液搅拌均匀，即得27.5 g 2% 的NaOH溶液。
(2)用NaOH固体配制100 mL 1.0 mol·L－1 NaOH溶液。
①称取NaOH固体的质量为________g。
②将称量好的NaOH固体放入50 mL 的烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体全部溶解，待冷却至室温后，将烧杯中的溶液转移到________mL的容量瓶中。
③用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒________次，洗涤后的溶液也转移到容量瓶中，轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。
④向容量瓶中加入蒸馏水，至液面距离刻度线________时，改用________加蒸馏水至液面最低处与刻度线相切。
解析　(1)①根据稀释前后，NaOH的质量不变，可得：m(NaOH，aq)×10%＝27.5 g×2%，则有m(NaOH，aq)＝5.5 g。27.5 g质量分数为2%的NaOH溶液中水的质量为27.5 g－5.5 g＝22.0 g，由于水的密度为1 g·cm－3，则有V(水)＝22.0 mL。
②质量分数为10% NaOH溶液的密度为1.01 g·cm－3，则量取NaOH溶液的体积为V(NaOH)＝5.5 g/(1.01 g·cm－3)≈5.4 cm3≈5.4 mL。
(2)用NaOH固体配制100 mL 1.0 mol·L－1 NaOH溶液，称取NaOH固体的质量为0.1 L×1.0 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。
答案　(1)①5.5　22.0　②5.4　凹液面最低处　22.0　③玻璃棒
(2)①4.0　②100　③ 2～3　④1～2 cm　胶头滴管