高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量测试题，共13页。试卷主要包含了能配制一定物质的量浓度的溶液，2 ml NaOH，4 ml·L－1，36g恰好能中和0等内容，欢迎下载使用。

第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度
课程学习目标
1.了解物质的量浓度的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。
2.能基于物质的量认识物质的组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
3.能配制一定物质的量浓度的溶液。
学科核心素养
1.变化观念：认识物质的量浓度在化学定量研究中的重要作用。
2.宏观辨识与微观探析：建立物质的量浓度的概念，基于物质的量浓度定量认识物质的组成及物质的化学变化。
3.科学探究：选择常见实验仪器、装置和试剂，配制一定物质的量浓度的溶液。
【知识回顾】
一．溶质的质量分数
1．概念： 用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。
2．表达式： w＝eq \f(m质,m液)×100%
二．溶解度
1．溶解度： 一定温度下，100g溶剂达到饱和时所溶解溶质的最大质量。
符号： S 单位： g
2．饱和溶液中，溶质质量分数和溶解度之间的关系：
w= ×100%
【新知学习】
一．物质的量浓度
1．概念： 用单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。
2．符号为 cB ，单位： ml/L或ml·L－1 。
3．表达式： cB＝eq \f(nB,V) 。
意义：如1 L溶液中含有1 ml溶质，溶质的物质的量浓度就是1 ml/L。
【注意】（1）V是溶液的体积而非溶剂的体积。
（2）溶质可以是分子，也可以是阴阳离子、化合物或者特定的组合（如：CuSO4·5H2O)。
（3） 与水反应生成新物质的溶质，一般指新物质（如：Na2O溶于水所得溶液，溶质为NaOH)。
（4）结晶水合物溶于水，溶质指失去结晶水的物质。
（5）浓度一定的溶液中，取出任何体积的溶液其浓度不变。
【例题1】从200 mL 2 ml/L的NaOH溶液中取100 mL 溶液，此100 mL溶液的物质的量浓度为多少？含有NaOH的物质的量为多少？
取出100 mL溶液的物质的量浓度仍为 2 ml/L ，含有0.2 ml NaOH。
二．配制一定物质的量浓度的溶液
【实验1--5】用NaCl固体和蒸馏水为原料配制100mL1.00ml/LNaCl溶液
1．容量瓶
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a.结构：细颈、梨形、平底玻璃容器，带磨口玻璃塞；,b.标志：温度、容积和刻度线；,c.规格：100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等；,d.用途：配制一定物质的量浓度的溶液；,e.使用时先检查是否漏液。))
2．容量瓶使用注意事项
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；也不能用作反应容器或用来长期贮存溶液。
②不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的。
③不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
④向容量瓶中注入液体时，一定要用玻璃棒引流。
3．一定物质的量浓度溶液的配制过程
以配制100 mL 1.00 ml·L－1 NaCl溶液为例
(1)主要仪器：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100__mL容量瓶。
(2)实验步骤
【知识进阶】
一．物质的量浓度、质量分数的关系及计算
1．有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式：c＝eq \f(n,V)＝eq \f(m,V·M)。
(2)计算的基本类型和方法
①已知溶质的质量
②已知溶液中某种粒子的数目
③标准状况下，气体溶质的物质的量浓度的计算
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(溶质的物质的量n＝\f(V气体,22.4 L·ml－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m气体＋m溶剂,ρ))) c＝eq \f(n,V)
2．物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式：cB＝eq \f(\a\vs4\al(1 000ρw),M) ml·L－1
M：溶质B的摩尔质量(单位：g·ml－1)；ρ：溶液密度(单位：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cB＝eq \f(nB,V)＝
eq \f(\f(\a\vs4\al(ρ g·mL－1×1 000 mL×w),M g·ml－1),1 L)＝eq \f(\a\vs4\al(1 000ρw),M) ml·L－1。
注意：溶液体积的单位一般用“L”，密度单位一般用“g·mL－1”，计算时要注意单位的换算和统一。
3．溶液的稀释与混合
(1)稀释规律
c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)； w(浓)·m(浓)＝w(稀)·m(稀)。
(2)混合规律
c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)；
V(混)＝eq \f(m1液＋m2液,ρ混)。
4．溶液中电荷守恒定律——溶液呈电性
阳离子带的正电荷数＝阴离子带的负电荷数。如：
Na2SO4与NaOH的混合液中 c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO42－)＋c(OH－)。
【典例1】如图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
则该盐酸的物质的量浓度是( )
A．3 ml·L－1 B．8.4 ml·L－1
C．11.8 ml·L－1D．0.5 ml·L－1
【答案】C
【解析】
c(HCl)＝eq \f(1 000ρw,M)＝eq \f(1 000×1.18×36.5%,36.5)ml·L－1＝11.8 ml·L－1。
【典例2】将5 ml/L的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度为( )
A.eq \f(5a,b) ml/L B.eq \f(10a,b) ml/L
C.eq \f(b,5a) ml/L D.eq \f(a,b) ml/L
【答案】B
【解析】
原溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为c(NOeq \\al(－,3))＝5 ml/L×2＝10 ml/L，稀释过程中硝酸根离子的物质的量不变，设稀释后溶液中硝酸根离子浓度为c，则10 ml/L×a×10－3 L＝b×10－3 L×c，解得c＝eq \f(10a,b) ml/L。
二．配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1．原理依据
根据cB＝eq \f(nB,V)＝eq \f(m,M·V) 判断。其他条件不变时：
(1)使m增大(或减小)的因素，导致cB偏大(或偏小)。
(2)使V增大(或减小)的因素，导致cB偏小(或偏大)。
2．误差分析
3.定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解
(1)仰视刻度线(图甲)。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际高度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图乙)。与仰视刻度线恰好相反，刻度线高于液面的实际高度，故加水量偏少，导致溶液体积偏小，浓度偏大。
【注意】配制失败，重新配制。
【典例3】下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视读数
B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C．称量4.0 g NaOH配制 1 000 mL 0.1 ml·L－1 NaOH溶液时，砝码错放在左盘
D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶，再加水至刻度线
【答案】D
【解析】
A中俯视读数，将会使量得的盐酸体积小于计算值，导致浓度偏低；B中定容时仰视容量瓶刻度线，将会导致加水量增多，使溶液浓度偏低；C中由于所称NaOH固体的质量为整数，不需移动游码，故称得固体NaOH的质量是准确的，不会影响到配制溶液的浓度；D中因热胀冷缩，会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线，导致所配溶液浓度偏高。
【效果检测】
1．（2022·天津市第二南开中学高一阶段练习）钙元素在人体血液中以钙离子的形式存在，正常指标参考值为2.13×10-3~2.70 ×10-3 ml·L-1。表示该指标的物理量是
A．溶解度B．体积分数C．物质的量浓度D．质量分数
【答案】C
【详解】ml·L-1是物质的量浓度的单位，故表示钙离子在血液正常指标数值的单位，其表示的物理量是物质的量浓度，故合理选项是C。
2．（2021·上海师范大学附属中学闵行分校高一期中）下列溶液中Na+浓度最小的是
A．400mL0.02ml·L-1NaCl溶液B．300mL0.02ml·L-1Na2SO4溶液
C．100mL0.03ml·L-1NaNO3溶液D．200mL0.01ml·L-1Na3PO4溶液
【答案】A
【详解】A．400mL0.02ml·L-1NaCl溶液中Na+浓度为0.02ml·L-1；
B．300mL0.02ml·L-1Na2SO4溶液中Na+浓度为=0.04 ml·L-1；
C．100mL0.03ml·L-1NaNO3溶液Na+浓度为0.03 ml·L-1；
D．200mL0.01ml·L-1Na3PO4溶液中Na+浓度为=0.03 ml·L-1；
综上所述，溶液中Na+浓度最小的是0.02ml·L-1，A项符合题意。
故选A。
3．（2021·重庆市求精中学校高一阶段练习）下列叙述中，正确的是
A．1.6 g O2和O3的混合物含有氧原子的数目为0.1NA
B．2 L 0.3 ml·L-1硫酸钾溶液中钾离子的物质的量为0.6 ml
C．标准状况下，22.4 L H2O中的分子数为NA
D．同温同压下，1 ml任何物质所占有的体积均相同
【答案】A
【详解】A． 氧气和臭氧均由氧原子构成，氧原子的摩尔质量为16g/ml，故1.6g氧气和臭氧的混合物中含有的氧原子的物质的量为0.1ml，含氧原子0.1NA个，故A正确；
B． 2L0.3ml⋅L−1K2SO4溶液中硫酸钾的物质的量为0.6ml，故含K+物质的量0.6ml×2=1.2ml，故B错误；
C． 标准状况下水不是气态，所以22.4L水的物质的量不是1ml，分子数不是NA，故C错误；
D．同温同压下，1 ml任何气体物质所占有的体积均相同、若为固体和液体时则不相同，故D错误；
故选A。
4．下列溶液中的浓度与100mL 1 溶液中的浓度相等的是
A．200mL 1 溶液B．200mL 1 KCl溶液
C．100mL 2 溶液D．100mL 1 溶液
【答案】A
【分析】100mL 1 溶液中的浓度为2 ml∙L−1。
【详解】A．200mL 1 溶液中的浓度为2 ml∙L−1，与题干浓度一致，故A符合题意；
B．200mL 1 KCl溶液中的浓度为1 ml∙L−1，与题干浓度不一致，故B不符合题意；
C．100mL 2 溶液中的没有，与题干浓度不一致，故C不符合题意；
D．100mL 1 溶液中的浓度为3 ml∙L−1，与题干浓度不一致，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
5．（2021·云南省昆明市第十中学高一阶段练习）下列关于物质的量浓度表述正确的是
A．溶液中含有K+和总物质的量为0.9ml
B．用1L水吸收标准状况下22.4L氨气所得氨水的浓度是
C．的溶液和溶液中，物质的量浓度相等
D．10℃时的饱和溶液100mL，蒸发掉5g水，再冷却到10℃时，它的物质的量浓度仍为
【答案】D
【详解】A．在1L0.3 ml•L－1Na2SO4溶液中含有Na＋和SO42－总物质的量为0.9 ml ，没有注明溶液体积无法计算离子数目，A错误；
B、氨气溶于水后溶液的体积会发生变化，B错误；
C、50mL 1 ml•L－1的KCl溶液中Cl－的物质的量浓度为1 ml•L－1，100mL 0.25 ml•L－1MgCl2溶液中，Cl－的物质的量浓度是0.5 ml•L－1，C错误；
D、温度不变，KCl饱和溶液的物质的量浓度不变，D正确；
答案选D。
6．（2021·广东·深圳市观澜中学高一阶段练习）下列溶液与溶液里物质的量浓度相同的是
A．氯化钾
B．氯化钙
C．将标况下气体通入水中配成溶液
D．将通入澄清石灰水中并稀释至
【答案】C
【详解】A．溶液里物质的量浓度为0.2ml/L，氯化钾溶液里物质的量浓度为0.1ml/L，A错误；
B．氯化钙溶液里物质的量浓度为0.4ml/L，B错误；
C．标况下的物质的量为0.01ml，通入水中配成溶液，溶液中Cl-的物质的量为0.01ml, 物质的量浓度为0.01ml÷0.05L=0.2ml/L，溶液里物质的量浓度为0.2ml/L，C正确；
D．氯气与氢氧化钙离子反应式为，为0.02ml， 通入足量溶液中物质的量为0.02ml，浓度为0.2ml/L，但是题干中没有说明石灰水足量，故浓度不一定为0.2ml/L ，D错误；
故选C。
7．（2022·广东·佛山一中高一阶段练习）实验中需用的溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的质量分别为
A．1000mL，212gB．950mL，201.4gC．1000mL，201.4gD．500mL，100.7g
【答案】A
【详解】实验室没有950mL容量瓶，配制2.0ml/L碳酸钠溶液时应选用1000mL容量瓶，称取碳酸钠固体的质量为2.0ml/L×1L×106g/ml=212g，故选A。
8．（2022·北京怀柔·高一期末）下列说法中，正确的是
A．Cu的摩尔质量是64
B．的体积一定是
C．中含有的分子数约为
D．溶液中含有
【答案】C
【详解】A．Cu的摩尔质量是64g·ml-1，A项错误；
B．的体积不一定是，要说明温度、压强，及该条件下的气体摩尔体积才能进行计算，B项错误；
C．N=nNA，故中含有的分子数约为，C项正确；
D．溶液没有说明体积，无法计算溶液中含有的物质的量，D项错误；
答案选C。
9．（2021·上海市七一中学分部高一期中）下列各溶液中，氯离子(Cl-)浓度最小的是
A．1000mL0.2ml·L-1的MgCl2溶液B．200mL0.25ml·L-1的NaCl溶液
C．300mL0.5ml·L-1的KCl溶液D．400mL0.1ml·L-1的AlCl3溶液
【答案】B
【详解】A．1000mL0.2ml·L-1的MgCl2溶液中，Cl-的物质的量浓度c(Cl-)=0.2ml/L×2=0.4ml/L；
B．200mL0.25ml·L-1的NaCl溶液中，Cl-的物质的量浓度c(Cl-)=0.25ml/L×1=0.25ml/L；
C．300mL0.5ml·L-1的KCl溶液中，Cl-的物质的量浓度c(Cl-)=0.5ml/L×1=0.5ml/L；
D．400mL0.1ml·L-1的AlCl3溶液中，Cl-的物质的量浓度c(Cl-)=0.1ml/L×3=0.3ml/L
综上所述可知：Cl-的物质的量浓度最小值是0.25ml/L，故选B。
10．（2022·河南·虞城县高级中学高一期末）NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl溶于水配成的溶液，溶解过程如图所示，下列说法正确的是
A．a离子为
B．溶液中含有个
C．水合b离子的图示不科学
D．将58.5gNaCl溶解在1L水中即得到溶液
【答案】C
【详解】A．半径大于，a离子为、b离子为，选项A错误；
B．题目没有注明NaCl溶液的体积大小，无法确定钠离子的数目，选项B错误；
C．水合钠离子氧原子朝向钠离子，图示不科学，选项C正确；
D．溶液的体积为1L而非溶剂的体积是1L，无法确定浓度，选项D错误；
答案选C。
11．（2020·四川·石室中学高一阶段练习）按要求计算并填空。
(1)32gSO2标况下的体积为_______L，含有_______个氧原子。
(2)1.204×1023个NH3分子所含的氢原子数与_______mlCH4含有的氢原子数相同。
(3)标况下，某CO2和H2混合气体的密度为1.25g/L，则混合气体中CO2和H2的体积比约为_______。
(4)200mL某硫酸盐溶液中含SO1.5NA个，含金属离子NA个，则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为_______ml/L。
(5)把VmL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含足量NaOH的溶液并加热，铵根离子完全反应生成amlNH3(已知NH+OH-NH3↑+H2O)；另一份加入含bmlBaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3+的浓度为_______ml/L。
(6)A、B、C三种一元碱，它们的摩尔质量之比是3：5：7，如果把7mlA，5mlB和3mlC混合均匀，取混合碱5.36g恰好能中和0.15ml的HCl。试求A的摩尔质量为_______g/ml。
(7)将Wg胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在VmL水中，得到饱和溶液，测得该饱和溶液的密度为pg·cm3，则溶液的物质的量浓度为_______，该温度下，CuSO4的溶解度为_______。
(8)取8.58gNa2CO3·xH2O溶于水配成溶液然后逐滴滴入质量分数为36.5%，密度为1.20g/cm3的盐酸直至没有气体放出，用去盐酸5.0mL。则生成标况下CO2气体的体积为_______；x的值_______
【答案】(1) 11.2 6.02×1023或NA
(2)0.15
(3)13：8
(4)2.5
(5)
(6)24g/ml
(7) ml/L
(8) 0.672L 10
【解析】(1)32gSO2标况下的体积为：，含有，故答案为：11.2；6.02×1023或NA；
(2)根据，则，解得；
(3)标况下，某CO2和H2混合气体的密度为1.25g/L，混合气体的平均摩尔质量是1.25g/L×22.4L/ml=28g/ml，设CO2和H2的物质的量分别是xml、yml， ， ，则混合气体中CO2和H2的体积比约为13:8；
(4)200 mL某硫酸盐溶液中含SO 1.5 NA个，含金属离子NA个，则SO、金属离子的物质的量分别是1.5ml、1ml，该盐的化学式可表示为R2(SO4)3，该硫酸盐的物质的量是0.5ml，则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为=2.5ml/L；
(5)一份加入含b ml BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡，说明硫酸根离子的物质的量为bml；一份加入足量NaOH的溶液并加热，生成aml NH3，则(NH4)2SO4的物质的量是ml ；则Al2(SO4)3的物质的量是 ml，Al3+的物质的量是ml，原混合溶液中Al3+的浓度为 ml/L；
(6)由酸与碱中和反应的实质可知n(H+) = n(OH-)，据此计算5.36g混合一元碱的总的物质的量，混合碱5.36g恰好能中和0.15ml的HCl，所以n(OH- ) = 0.15ml，所以一元碱的总物质的量也为0.15ml，设A、B、C三种碱的摩尔质量分别为3x、5x、 7x， 故一元碱的平均摩尔质量即为：，解得，x=8，故A的摩尔质量为：24g/ml；
(7)Wg胆矾（CuSO4·5H2O）中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)==ml，溶液的体积==mL，溶液的物质的量浓度==ml/L；=，则溶解度为g；
(8)根据公式：C=(1000×P×W)/M；所用盐酸的物质的浓度C==12ml·L-1；Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2；2HCl~CO2；盐酸消耗12×5×103=0.06ml；V(CO2)=×22.4=0.672L；Na2CO3·xH2O~2HCl；=12×5×10-3解之得X=10。
12．（2021·山西·临汾市县底中学校高一开学考试）已知某“84消毒液”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：
(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为___________ml·L-1。(保留一位小数)
(2)取用任意体积的该盐溶液时，下列物理量中会随所取体积的多少而变化的是___________(填字母)。
A．溶液中NaClO的摩尔质量
B．溶液的浓度
C．溶液中NaClO的物质的量
D．溶液的密度
(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。回答下列问题。
①配制上述溶液需要如图所示的仪器中___________(填仪器编号)还需要还需要玻璃仪器___________(填仪器名称)
②需要称取NaClO固体的质量为___________g
(4)若所配制的次氯酸钠溶液浓度偏小，则下列可能的原因分析中正确的是___________。
A．配制前，容量瓶中有少量蒸馏水B．洗涤液未转移到容量瓶中
C．未冷却，立即转移至容量瓶定容D．定容时，仰视溶液的凹液面
【答案】 4.0 C cde 玻璃棒，胶头滴管 148.8 BD
【详解】(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为ml·L-1，故答案为：4.0；
(2) A．摩尔质量不随物质的量，质量改变而改变，故溶液中NaClO的摩尔质量不随所取体积的多少而变化，A不合题意；
B．溶液是均一稳定的体系，故溶液的浓度不随所取体积的多少而变化，B不合题意；
C．根据n=cV，故溶液中NaClO的物质的量随所取体积的多少而变化，C符合题意；
D．溶液是均一稳定的体系，溶液的密度不随所取体积的多少而变化，D不合题意；
故答案为：D；
(3) ①用固体配制上述溶液需要的仪器有：天平（含钥匙）、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管，故答案为：cde；玻璃棒，胶头滴管；
②需要称取NaClO固体的质量为m==1.19g/cm3×500cm3×25%=148.8g，故答案为：148.8；
(4) A．配制前，容量瓶中有少量蒸馏水，对实验结果无影响，A不合题意；
B．洗涤液未转移到容量瓶中，将使溶质的物质的量减少，故所配溶液浓度偏小，B符合题意；
C．未冷却，立即转移至容量瓶定容，将使溶液的体积偏小，故所配溶液的浓度偏大，C不合题意；
D．定容时，仰视溶液的凹液面将使溶液体积偏大，故所配溶液的浓度偏小，D符合题意；
故答案为：BD。盐酸
化学式：HCl
相对分子质量：36.5
外观：合格
密度：1.18 g·cm－3
HCl的质量分数：36.5%
符合 GB622—89
能引起误差的一些操作
m
V
cB
托盘天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
量筒
用量筒量取液体时，仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取液体时，俯视读数
减小
不变
偏小
烧杯和
玻璃棒
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
容量瓶
溶液未冷却到室温就注入容量瓶定容
不变
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时，俯视刻度线
不变
减小
偏大
定容时，仰视刻度线
不变
增大
偏小
84消毒液
(有效成分)NaClO
(规格)1000mL
(质量分数)25%
(密度)1.19g/cm3