物质的量浓度及其有关计算

物质的量浓度及其有关计算

(时间：45分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共12题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题目要求)

－31．36.5 g HCl 溶解在1 L 水中(水的密度近似为1 g·cm) ，所得溶液的密度为ρ g·cm

－3－1，质量分数为w ，物质的量浓度为c mol·L，N A 表示阿伏加德罗常数，则下列叙述中正确的是( ) 。

－1A ．所得溶液的物质的量浓度：c ＝1 mol·L

B ．所得溶液中含有N A 个HCl 分子

C ．36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L

D ．所得溶液的质量分数：w ＝36.5 c /1 000ρ

－12．欲配制100 mL 1.0 mol·L Na2SO 4溶液，正确的方法是( ) 。

①将14.2 g Na2SO 4溶于100 mL水中

②将32.2 g Na2SO 4·10 H2O 溶于少量水中，再用水稀释至100 mL

－1③将20 mL 5.0 mol·L Na2SO 4溶液用水稀释至100 mL

A ．②③ B．①② C．①③ D．①②③

3．取浓度相同的NaOH 和HCl 溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH 等于12，则原溶液的浓度为( ) 。

－1－1A ．0.01 mol·L B．0.017 mol·L

－1－1C ．0.05 mol·L D．0.50 mol·L

4．已知某饱和溶液的①溶液的质量；②溶剂的质量；③溶液的体积；④溶质的摩尔质量；⑤溶质的溶解度；⑥溶液的密度。下列有关以上条件的组合，其中不能计算出该饱和溶液的物质的量浓度的是( ) 。

A ．①②③④ B．①③④⑤

C ．④⑤⑥ D．①④⑥

5．某同学欲配制符合下列条件的溶液，其中可能实现的是( ) 。

＋2＋－－A ．只含0.1 mol Na、0.2 mol Mg、0.1 mol Cl和0.1 mol NO3的溶液

＋2＋2－－B ．只含0.1 mol NH4、0.1 mol Ca、0.1 mol CO3和0.1 mol Cl的溶液

C ．为了通过测定pH 的大小，达到比较HCl 和CH 3COOH 酸性强弱的目的，分别配制100 mL

－10.1 mol·L的NaCl 溶液和CH 3COONa 溶液

D ．仅用1 000 mL 的容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、58.5 g NaCl 固体和水配制1 L 1 mol·L－1的NaCl 溶液

6．下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是( ) 。 硫酸 化学纯CP

品名：硫酸

化学式：H 2SO 4

相对分子质量：98

－3密度：1.84 g·cm

质量分数：98%

－1500 mL A ．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L

B ．1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g H2

－1C ．配制200 mL 4.6 mol·L的稀硫酸需取该硫酸50 mL

－1D ．该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol·L

7．将物质的量均为a mol的钠和铝一同投入m g水中(水足量) ，所得溶液的密度为ρ －3g·cm，则此溶液的物质的量浓度为( ) 。

1 000a ρa ρ－1－1A mol·L B． 50a ＋m 46a ＋m

1 000a ρ1 000a ρ－1－1C mol·L D．mol·L 46a ＋m 45a ＋m

8．Mg(ClO3) 2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：MgCl 2＋

2NaClO 3===Mg(ClO3) 2＋2NaCl 。已知四种化合物的溶解度(S ) 随温度(T ) 变化曲线如图所示，下列叙述正确的是( ) 。

A ．四种化合物的溶解度随温度变化最大的是Mg(ClO3) 2

B ．300 K时，MgCl 2的溶解度约为55 g

C ．300 K时，100 g NaCl饱和溶液中约含有NaCl 36 g

D ．该反应能够进行的条件是生成沉淀，该沉淀是Mg(ClO3) 2

9．等质量的CuO 和MgO 粉末分别在相同体积的硝酸中完全溶解，得到的Cu(NO3) 2和

－1－1Mg(NO3) 2溶液的浓度分别为a mol·L和b mol·L，则a 与b 的关系为( ) 。

A ．a ＝b B．a ＝2b

C ．2a ＝b D．a ＝5b

10．(2012四川理综) 向27.2 g Cu和Cu 2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固

－1体物质完全反应，生成NO 和Cu(NO3) 2。在所得溶液中加入1.0 mol·L的NaOH 溶液1.0 L ，

此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是

( ) 。

A ．Cu 与Cu 2O 的物质的量之比为2∶1

－1B ．硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L

C ．产生的NO 在标准状况下的体积为4.48 L

D ．Cu 、Cu 2O 与硝酸反应后剩余HNO 3为0.2 mol

11．120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是

( ) 。

－1－1A ．2.0 mol·L B．1.5 mol·L

－1－1C ．0.18 mol·L D．0.24 mol·L

2＋3＋＋＋－－112．在200 mL含Mg 、Al 、NH 4、H 、Cl 等离子的溶液中，逐滴加入5 mol·L的

氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如图所示。下列叙述正确的是( ) 。

A ．x 与y 的差值为0.1 mol

－－1B ．原溶液中c (Cl) ＝0.75 mol·L

C ．原溶液的pH ＝1

2＋3＋D ．原溶液中n (Mg)∶n (Al) ＝5∶2

二、非选择题(本题共4个小题，共52分)

13．(12分) 已知某温度时饱和NaOH 溶液中溶质的质量分数为A %，该饱和溶液密度为a －1g·mL，则：

(1)该温度下NaOH 的溶解度为________________________________________________；

(2)在500 mL上述溶液中含有NaOH 的质量为__________________；

(3)上述饱和溶液中NaOH 的物质的量浓度为____________________________________；

(4)在100 mL水中溶解NaOH 至质量分数为A %时，溶液的体积为

________________________________________________________________________。

－114．(14分) 某学生欲配制6.0 mol·L的H 2SO 4 1 000 mL，实验室有三种不同浓度的

－1－1硫酸：①480 mL 0.5 mol·L的硫酸；②150 mL 25%的硫酸(ρ＝1.18 g·mL) ；③足量

－1的18 mol·L的硫酸。有三种规格的容量瓶：250 mL 、500 mL 、1 000 mL 。老师要求把①②

两种硫酸全部用完，不足的部分由③来补充。

请回答下列问题：

－1(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为______ mol·L(保留1位小数) 。

(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为______ mL。

(3)配制时，该同学的操作顺序如下，请将操作步骤B 、D 补充完整。

A ．将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀；

－1B ．用量筒准确量取所需的18 mol·L的浓硫酸____ mL ，沿玻璃棒倒入上述混合液中，

并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀；

C ．将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中；

D ．________________________________________________________________________； E ．振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1 cm～2 cm处；

F ．改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切；

G ．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀。

(4)如果省略操作D ，对所配溶液浓度有何影响？______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(5)进行操作C 前还需注意__________________________________。

15．(2012上海高考改编)(12分) 钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：

(1)叠氮化钠(NaN3) 受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下) 氮气，至少需要叠氮化钠______ g。

(2)钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g 钠钾合金溶于200 mL 水生成0.075 mol 氢气。①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化) 。

②计算并确定该钠钾合金的化学式。

16．(14分) 氨和联氨(N2H 4) 是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。 根据题意完成下列计算：

(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式为__________。

该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为______ L。

(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水。

由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0 kg 水，计算推进剂中联氨的质量。

(3)氨的水溶液可用于吸收NO 与NO 2混合气体，反应方程式为

6NO ＋4NH 3===5N2＋6H 2O

6NO 2＋8NH 3===7N2＋12H 2O

3NO 与NO 2混合气体180 mol 被8.90×10 g 氨水(质量分数为0.300) 完全吸收，产生156

－3mol 氮气。吸收后氨水密度为0.980 g·cm。

计算：①该混合气体中NO 与NO 2的体积比。

②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数) 。

参考答案

1．D 解析：36.5 g HCl的物质的量是1 mol，但溶液的体积不是1 L，故A 错；HCl

＋－溶于水后完全电离为H 和Cl ，溶液中不存在HCl 分子，B 错；36.5 g HCl 在标准状况下体

36.5c 积为22.4 L，C 错；由物质的量浓度与w 之间的换算公式得w ＝，D 对。 1 000ρ

2．A 解析：溶液配制时注意100 mL应是溶液的体积，而不是溶剂的量，另外还要保证Na 2SO 4的物质的量为0.1 mol即可。

－－2－13．C 解析：pH ＝12，c (OH) ＝10 mol·L，设NaOH 、HCl 溶液的体积分别为3V 、

c ·3V －c ·2V －－2－1－12V ，浓度为c ，则c (OH) ＝＝10 mol·L，解得c ＝0.05 mol·L。 3V ＋2V

4．D 解析：由①②④可求出溶质物质的量，A 正确。由①⑤④也可求出溶质物质的量，

S g1S /M n ＝m (溶液)××，B 正确。由c ＝知，C 正确。 100 g＋S gM 溶质100＋S /1 000ρ

2＋2－5．C 解析：A 项电荷不守恒，错误；B 项Ca 与CO 3不共存，错误；C 项同浓度的CH 3COONa

与NaCl 溶液相比，CH 3COONa 溶液pH 大，说明对应的酸CH 3COOH 的酸性比盐酸弱，正确；D 项缺少胶头滴管定容，错误。

1 000ρw 6．C 解析：本题考查有关溶液浓度的知识。由c ＝M

浓度为18.4 mol·L，该硫酸是浓硫酸，和Zn 反应不生成H 2；由稀释定律，可得出所用硫酸体积为50 mL ；等质量的硫酸和水，硫酸的密度大，硫酸的体积远小于水，两者等质量混

－1合，硫酸的浓度小于9.2 mol·L，D 不正确。

7．C 解析：根据2Na ＋2H 2O===2NaOH＋H 2↑

a mol a mol mol 2

－2Al ～2NaOH ～2AlO 2～3H 2↑

3a mol a mol a mol mol 2

n a 1 000a ρ－1－1则c ＝＝mol·L V 23a ＋27a ＋m －4a 46a ＋m

1 000ρ

8．A 解析：由图知，溶解度随温度变化最大的是Mg(ClO3) 2，故A 正确；300 K 时，MgCl 2的溶解度大于50 g，故B 错误；300 K时，NaCl 的溶解度约为36 g，但100 g NaCl饱和溶液中含有的NaCl 应小于36 g，故C 错；因NaCl 的溶解度最小，所以，该反应能够进行的条件是有NaCl 沉淀生成，故D 错。

119．C 解析：由元素守恒得a ∶b ＝n [Cu(NO3) 2]∶n [Mg(NO3) 2]＝n (CuO)∶n (MgO)＝8040

＝1∶2，所以可得2a ＝b 。

－110．B 解析：设Cu 和Cu 2O 的物质的量分别为x 、y ，根据题意，则有64 g·molx ＋

－1144 g·moly ＝27.2 g①

由Cu ―→Cu(OH)2 Cu 2O ―→2Cu(OH)2

39.2得x ＋2y ＝ 98

解①②得x ＝0.2 mol，y ＝0.1 mol

Cu 与Cu 2O 的物质的量之比为0.2 mol∶0.1 mol＝2∶1，A 正确；硝酸的去向有2个，最终形成NaNO 3与生成NO ，根据钠守恒可得n (NaNO3) ＝1 mol，根据氧化还原反应中化合价升降总数相等n (NO)＝(0.2 mol×2＋0.1 mol×2)/3＝0.2 mol，硝酸的物质的量浓度为(1

－1mol ＋0.2 mol)/0.5 L＝2.4 mol·L，B 不正确；产生的NO 在标准状况下的体积为22.4

－1L·mol×0.2 mol＝4.48 L ，C 正确；Cu 、Cu 2O 与硝酸反应后剩余HNO 3为1.0 mol －0.2 mol×2－0.1 mol×2×2＝0.2 mol，D 正确。

11．B 解析：由反应过程可知，碳酸钠溶液中滴入盐酸，先生成碳酸氢钠再转化为氯

－1a

化钠和二氧化碳，根据题意两种方式均产生气体，且产生的二氧化碳体积不同，可判断出盐酸的量不足以把碳酸钠全部反应完全，故所加入盐酸的物质的量应大于碳酸钠物质的量，且小于碳酸钠物质的量的2倍，即0.20 mol ＜n (HCl)＜0.40 mol ，所以盐酸的浓度在1.0 mol·L－1－1与2.0 mol·L之间。

－312．C 解析：x －y ＝n [Al(OH)3]＝5×(35－33)×10mol ＝0.01 mol。由图可知：n (H

＋－3＋－33＋) ＝5×4×10 mol＝0.02 mol，n (NH4) ＝5×(33－30)×10mol ＝0.015 mol，n (Al) ＝

12＋－1－320.01 mol，n (Mg) ＝×(30－4)×10 L－0.01 mol×3]＝0.05 mol，n (Mg2

＋3＋＋－1)∶n (Al) ＝0.05∶0.01＝5∶1；c (H) ＝0.02 mol/0.2 L＝0.1 mol·L，溶液pH ＝－lg

－＋＋2＋3＋－0.1＝1；n (Cl) ＝n (H) ＋n (NH4) ＋2n (Mg) ＋3n (Al) ＝0.165 mol，c (Cl) ＝0.165

－1mol/0.2 L＝0.825 mol·L。

13．答案：(1)S ＝100A /(100－A )g (2)5aA g

－1(3)aA /4 mol·L (4)10 000/(100－A ) a mL

解析：(1)根据溶质的质量分数的含义得：溶解度S ＝100A /(100－A ) g 。(2)m (NaOH)＝

1 000×a ×A %－1－1－1a g·mL×500 mL×A %＝5aA g 。(3)c (NaOH)＝＝aA /4 mol·L。(4)V 40

－1＝m /ρ＝[100＋100A /(100－A )] g÷a g·mL＝10 000/(100－A ) a mL。

14．答案：(1)3.0 (2)1 000 (3)295 用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶中 (4)偏小 (5)将稀释后的硫酸冷却到室温

解析：本题考查了一定物质的量浓度溶液的配制以及有关物质的量浓度的计算。

－1150 mL×1.18 g·mL×25%

－198 g·mol－1(1)c ＝。 0.15 L

－1(2)要配制6.0 mol·L的H 2SO 4溶液1 000 mL，需选1 000 mL的容量瓶。

6.0×1－0.48×0.5－3.0×0.15 mol－1(3)所需的18 mol·L的浓硫酸的体积为－118 mol·L

0.295 L。

(4)若不洗涤会使溶质损失，则配制的溶液浓度会偏小。

0.075×2－－1－115．答案：(1)78 (2)①c (OH) ＝×1 000 mol·L＝0.75 mol·L 200

②设上述合金中含钠和钾的物质的量分别为a 、b 。

⎧a ＋b ＝0.075×2 mol⎪⎨－1－1⎪⎩23 g·mola ＋39 g·molb ＝5.05 g

解得a ＝0.050 mol b ＝0.10 mol n (Na)∶n (K)＝1∶2

故该钠钾合金化学式为NaK 2。

240.32 L2解析：(1)根据氮元素守恒：n (NaN3) ＝n (N2) ＝－1×＝1.2 mol，m (NaN3) 322.4 L·mol3

－1＝1.2 mol×65 g·mol＝78 g。

－(2)根据化学方程式：2Na ＋2H 2O===2NaOH＋H 2↑，2K ＋2H 2O===2KOH＋H 2↑，可知n (OH)

0.15 mol－－1＝2n (H2) ＝0.075 mol×2＝0.15 mol，c (OH) ＝0.75 mol·L。 0.200 L

－116．答案：(1)HN3 4.48 (2)64 kg (3)9∶1 2.4 mol·L

43.0×0.97743.0－14×3解析：(1)一分子该氢化物中含氮原子个数＝3，含氢1。根141

撞击据题意书写出方程式为2HN 3=====H 2＋3N 2，则1 mol该氢化物受撞击后产生的气体为2 mol，

4.30 g氢化物的物质的量为0.1 mol，产生0.2 mol气体，标准状况下为4.48 L。

(2)由联氨和四氧化二氮完全反应写出方程式为2N 2H 4＋N 2O 4===3N2＋4H 2O ，生成72.0 kg水需要联氨64 kg。

(3)①设NO 与NO 2的物质的量分别为x 、y ，则根据方程式：

x ＋y ＝180 mol⎧⎪⎨57x ＋＝156 mol⎪⎩66

联立方程组解得x ＝162 mol y ＝18 mol

根据阿伏加德罗定律，二者体积比为162 mol∶18 mol＝9∶1

38.90×10g×0.300 0②氨水中溶质的总物质的量为＝157.058 mol －117 g·mol

48根据反应方程式，消耗的氨气物质的量为x ＋＝132 mol 66

则吸收后的溶液中氨水的物质的量为157.058 mol－132 mol＝25.058 mol。 吸收后的溶液中氨水的体积为

3－1－18.90×10g －132 mol×17 g·mol＋18 g·mol×x ＋2y mol 10.43 L。 0.980 g·cm×1 000 cm·L

－1氨水物质的量浓度为25.058 mol/10.43 L＝2.4 mol·L。