高中化学 1.2.3 物质的量在化学实验中的应用(第3课时)练习 新人教版必修1

物质的量在化学实验中的应用

1．物质的量浓度

2．一定物质的量浓度溶液的配制

以配制100 mL 1.00 mol·L－1

NaCl溶液为例。 (1)主要仪器

①托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100_mL容量瓶。②容量瓶。

??结构：细颈、梨形、平底玻璃容器，带磨口玻璃塞。?标志：温度、容积和刻度线。

?规格：100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。?用途：配制一定物质的量浓度的溶液。

(2)实验步骤

①计算：根据n＝c·V知，n(NaCl)＝0.1_mol，m(NaCl)＝5.85_g。 ②称量

准确称量NaCl固体5.9g。

③溶解

用玻璃棒搅拌以加快溶解，并冷却至室温。

④移液

用玻璃棒引流将溶液转移至100 mL容量瓶。

1

⑤洗涤、振荡：将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液都转移至容量瓶，轻轻摇动，使溶液混合均匀。 ⑥定容

a.将蒸馏水注入容量瓶，至液面离容量瓶刻度线下1～2 cm。

b.改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线相切。

⑦摇匀

盖好瓶塞，用食指按住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反复上下颠倒，使溶液混合均匀。 3．溶液稀释或混合的计算

溶液稀释或混合前后，液体的体积发生了变化，但溶液中溶质的质量相等，物质的量相同，可表示为：c浓·V浓＝c稀·V稀。

4．电解质溶液中溶质的物质的量浓度跟离子浓度间的关系，需依据电解质的电离方程式判断

2＋－

例如：在Ba(OH)2溶液中2c[Ba(OH)2]＝2c(Ba)===c(OH)。

(时间20分钟，满分30分)

知识点一 对物质的量浓度概念的理解

1．下列说法正确的是( )

－1

A．1 L水中溶解了58.5 g NaCl，该溶液中NaCl的物质的量浓度为1 mol·L

－1－1

B．从1 L 2 mol·L的硫酸中取出0.5 L，c为1 mol·L

－1

C．配制500 mL 0.5 mol·L的硫酸铜溶液，需称量62.5g胆矾

－1

D．中和100 mL 1 mol·L的硫酸，需4 g NaOH 答案：C

解析：A水为1 L，是溶剂非溶液。B溶液是均一稳定的，取出任意体积，浓度不变。C计算

－1

需硫酸铜0.25 mol，称量胆矾应为0.25 mol×250 g·mol＝62.5 g。D硫酸的物质的量为0.1 mol，根据反应，需0.2 mol NaOH，质量为8 g。

－1

2．下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L的是( ) A．将20 g NaOH固体溶解在500 mL水中

B．将10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液

2

C．将1 L 10 mol·L的浓盐酸与9 L水混合

D．将标准状况下22.4 L HCl气体溶于1 L水中配成溶液(已知HCl极易溶于水，0℃时，1体积水能溶解500体积的氯化氢) 答案：B

解析：A项，20 g NaOH为0.5 mol，溶解在500 mL水中，溶液体积大于0.5 L，c(NaOH)

－1

小于1 mol·L。B项，10 g NaOH为0.25 mol，溶液体积为0.25 L，则c(NaOH)为1 mol·L－1－1

。C项，1 L 10 mol·L浓盐酸和9 L水混合后溶液体积不是10 L，c(HCl)不等于1 mol·L－1－1

。D项，HCl为1 mol，但溶液体积大于1 L，则c(HCl)小于1 mol·L。 3．使用胆矾配制1 L 0.1 mol/L的硫酸铜溶液，正确的操作是( ) A．将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶解在1 L水里 B．称取胆矾25 g，溶解在1 L水里

C．将25 g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L D．将16 g胆矾溶于少量水，然后将此溶液稀释至1 L 答案：C

解析：物质的量浓度指的是单位体积内所含溶质的物质的量，在该题中用CuSO4·5H2O来配制CuSO4溶液要注意两点：

(1)找到CuSO4·5H2O和CuSO4之间的质量关系。 (2)溶液的体积最终为1 L。

－1－1

1 L 0.1 mol·L的CuSO4溶液中溶质的物质的量：n(CuSO4)＝1 L×0.1 mol·L＝0.1 mol，其质量为16 g，若要称取CuSO4·5H2O，应称取25 g。

所以有2种方案：称取16 g CuSO4溶于水配成1 L溶液或称取25 g胆矾溶于水配成1 L溶液，故选C。

－1

4．用NaCl固体配制0.1 mol·L的NaCl溶液，下列操作或说法正确的是( ) A．称量时，将固体NaCl直接放在天平左盘上

B．若在移液过程中，溶液溅出容量瓶，则应重新配制溶液 C．固体直接转移到容量瓶中，并加水稀释到刻度线

－1

D．将5. 85 g NaCl固体溶于1 L水中可配成0.1 mol·L的NaCl溶液 答案：B

解析：A项，NaCl固体需放在纸上称量，不能直接放托盘上。B项，溶液溅出，导致溶液浓度偏低，为了保证配制的溶液浓度准确，需重新配制。C项，固体物质在烧杯中溶解并冷却

－1

至室温后才能转移到容量瓶中。D项，溶液体积不等于l L，c(NaCl)不等于0.1 mol·L。 5．用10 g NaOH配成500 mL溶液，它的物质的量浓度为________；取出5 mL该溶液，它的物质的量浓度为________；把取出的溶液加水至50 mL，得到溶液的物质的量浓度为________；在这50 mL溶液中，含NaOH的质量为________。

－1－1－1

答案：0.5 mol·L 0.5 mol·L 0.05 mol·L 0.1 g

知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制

－1

6．要配制物质的量浓度约为2 mol·L NaOH溶液100 mL，下面的操作正确的是( ) A．称取4.0 g NaOH固体，放入250 mL烧杯中，用100 mL量筒量取50 mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解后用蒸馏水稀释至100 mL

B．称取8.0 g NaOH固体，放入100 mL量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100 mL

C．称取8.0 g NaOH固体，放入100 mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度线，盖好瓶塞，反复摇匀

3

－1

D．用100 mL量筒量取40 mL 5 mol·L NaOH溶液，倒入250 mL烧杯中，再用同一量筒量取60 mL蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中 答案：D

7．利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制1.0 mol/L的Na2CO3溶液500 mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( ) A．称取碳酸钠晶体53.0 g B．定容时，俯视观察刻度线

C．移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗

D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线 答案：B

－1

8．实验室欲配制0.5 mol·L的NaOH溶液500 mL。 (1)配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤： ①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却

其正确的操作顺序为___________________________________________。 (2)某同学欲称量固体NaOH的质量，他先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图所示，由图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是________，烧杯的实际质量为________。

－1

(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。

(4)在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起实验结果偏高的是________。 ①没有洗涤烧杯和玻璃棒

②转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面 ③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水 ④定容时俯视刻度线 ⑤定容时仰视刻度线

⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置，液面低于刻度线，再加水至刻度线 答案：(1)②①③⑧⑤⑥⑦④

(2)砝码放在了左盘，烧杯放在了右盘(或砝码和烧杯的位置放反了) 27.4 g (3)查漏 (4)④

解析：(1)配制溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀。 (2)由图示可以看出，该同学称量时将砝码和烧杯的位置放颠倒了，烧杯的实际质量应为30 g－2.6 g＝27.4 g。

(3)使用容量瓶之前必须检查容量瓶是否漏水，以防引起实验误差。

(4)①没有洗涤烧杯和玻璃棒，将会使溶质偏少，浓度偏低；②转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面，会使溶质的量偏少，浓度偏低；③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水，对浓度无影响；④定容时俯视刻度线，使溶液体积偏小，浓度偏高；⑤定容时仰视刻度线，使溶液体积偏大，浓度偏低；⑥定容摇匀后，再加水会使溶液体积偏大，浓度偏低。

知识点三 溶液的稀释规律及电荷守恒规律

4

9．(双选)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol·L的Ba(NO3)2溶液的说法中不正确的是( )

A．2 L溶液中的阴、阳两种离子总数为0.8NA

－－1

B．500 mL溶液中NO3的浓度为0.2 mol·L

2＋－1

C．500 mL溶液中Ba的浓度为0.2 mol·L

－

D．500 mL溶液中NO3的数目为0.2NA 答案：AB

2＋－2＋－

解析：由Ba(NO3)2===Ba＋2NO3知：n[Ba(NO3)2]n(Ba)n(NO3)＝112。因此，

－1－－12＋－

c(Ba2＋)＝0.2 mol·L，c(NO3)＝0.4 mol·L。所以A中：n(Ba)＋n(NO3)＝0.2 mol·L－1－1－

×2 L＋0.4 mol·L×2 L＝1.2 mol，即离子总数为1.2NA；B项：c(NO3)＝0.2 mol·L－1－12＋－1－

×2＝0.4 mol·L；C项：c(Ba)＝c[Ba(NO3)2]＝0.2 mol·L；D项：N(NO3)＝

－1－1－1

c(NO－3)×V×NA mol＝0.4 mol·L×0.5 L×NA mol＝0.2NA。 10．将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。

－

(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________，溶液中Cl的物质的量浓度为________。

－1

(2)配制1 mol·L的MgCl2溶液500 mL，需该溶液的体积为________。

－

(3)向(2)中500 mL溶液中再通入一定量的HCl气体后，溶液中Cl的物质的量浓度为3

－1＋

mol·L(假设溶液体积不变)，则溶液中H的物质的量浓度为________，通入HCl气体的体积(标准状况下)为________。

－1－1

答案：(1)2 mol·L 4 mol·L (2)250 mL

－1

(3)1 mol·L 11.2 L

说明：若遇到组成稍复杂的物质时，要根据物质组成的比例关系或电荷守恒进行求解。如32－－13＋3＋－1

Al2(SO4)3溶液中，c(SO4)＝1 mol·L时，求c(Al)，此时误得c(Al)＝ mol·L，正

2

－1

cAl3＋223＋－1

确解法：＝，所以c(Al)＝ mol·L。 2－

cSO433

(2)应用稀释规律：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)时，溶液的体积V不必换算为L，只要V(浓)

和V(稀)单位相同即可。

(3)在列电荷守恒规律的关系式时，勿漏离子所带的电荷。 190 g

解析：(1)n(MgCl2)＝－1＝2 mol，

95 g·mol

n2 mol－1－－1

c(MgCl2)＝＝＝2 mol·L，c(Cl)＝2c(MgCl2)＝4 mol·L。

V1 L

(2)根据稀释规律有：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)，即2 mol·L，V(浓)＝1 mol·L×500 mL，所以V(浓)＝250 mL。

＋2＋－＋－1－1

(3)根据电荷守恒有：c(H)＋2c(Mg)＝c(Cl)，即c(H)＋2×1 mol·L＝3 mol·L，

＋－1

所以c(H)＝1 mol·L。

n(HCl)＝1 mol·L－1×0.5 L＝0.5 mol，V(HCl)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。 11．常温下，在27.5 g水中溶解12.5 g CuSO4·5H2O，溶液恰好达到饱和，该溶液的密度

3

为2.0 g/cm。求：

(1)该溶液中阴、阳离子的总物质的量； (2)该溶液中CuSO4的物质的量浓度；

(3)取20.0 mL该溶液，配成物质的量浓度为1.0 mol/L的稀溶液，则稀释后溶液的体积是多少毫升？

5

－1

－1