物质的量浓度的有关计算习题及答案详解图文稿

物质的量浓度的有关计算习题及答案详解

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物质的量浓度的有关计算

1．0.3 mol NaCl固体溶于水配成200 mL溶液，溶液浓度为 ( ) A．0.3 mol·L－1B．0.15 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1D．0.015 mol·L－1答案C

解析c(NaCl)＝0.3 mol

0.2 L

＝1.5 mol·L－1。

2．50 mL 0.6 mol·L－1 NaOH溶液，含NaOH的物质的量为 ( ) A．0.03 mol B．0.04 mol

C．0.05 mol D．0.06 mol

答案A

解析n(NaOH)＝0.05 L×0.6 mol·L－1＝0.03 mol。

3．下列溶液中Cl－的物质的量浓度与100 mL 1 mol·L－1 MgCl

2

溶液中Cl －的物质的量浓度相同的是( )

A．50 mL 2 mol·L－1 CaCl

2

溶液

B．100 mL 2 mol·L－1 NaCl溶液

C．50 mL 4 mol·L－1 CaCl

2

溶液

D．100 mL 4 mol·L－1 NaCl溶液

答案B

解析题干中溶液中Cl－的物质的量浓度为 2 mol·L－1。各选项中Cl－的物质的量浓度分别为A中4 mol·L－1；B中2 mol·L－1；C中8 mol·L－1；D中4 mol·L－1，故选B。

4．在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol Na＋，下列对该溶液的说法中不正确的是( )

A．该溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1

B．该溶液中含有58.5 g NaCl

C ．配制100 mL 该溶液需用5.85 g NaCl

D ．量取100 mL 该溶液倒入烧杯中，烧杯中Na ＋

的物质的量为0.1 mol 答案 B

解析 c (NaCl)＝

0.5 mol 0.5 L

＝1 mol·L －1

，A 项正确；m (NaCl)＝0.5

mol×58.5 g·mol －1＝29.25 g ，B 项错误；100 mL 溶液中含NaCl 的质量为5.85 g ，物质的量为0.1 mol ，C 、D 项正确。

5．300 mL 某浓度的NaOH 溶液中含有60 g 溶质。现欲配制成1 mol·L －1 的NaOH 溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( ) A ．1∶4

B ．1∶5

C ．2∶1

D ．2∶3

答案 A

解析 欲配制溶液中的溶质质量为60 g ，即所含氢氧化钠的物质的量为1.5 mol ，所配溶液的体积为1.5 L ，则除了取原溶液300 mL 外，还需补水 1 200 mL ，所以原溶液与蒸馏水的体积比为300 mL∶1 200 mL＝1∶4。

6．V mL Al 2(SO 4)3溶液中含Al 3＋

a g ，取V

4

mL 溶液稀释到4V mL ，则稀释

后溶液中SO 2－

4的物质的量浓度是 ( )

A.125a 9V mol·L －1

B.

125a

18V

mol·L －1

C.125a 36V mol·L －1

D.

125a

54V

mol·L －1 答案 C

解析 溶液稀释前后溶质的物质的量不变，V mL Al 2(SO 4)3溶液中含Al 3＋a g ，即Al 3＋

的物质的量为

a g

27 g·mol

－1

，而SO 2－

4的物质的量为Al 3＋物质的量

的3

2倍，即SO2－

4

的物质的量为

a g

27 g·mol－1

×

3

2

。取

V

4

mL溶液，则其中SO2－

4

的物质的量为

a g

27 g·mol－1

×

3

2

×

1

4

，稀释到4V mL后，溶液中SO2－4的物质的

量浓度是(

a g

27 g·mol－1

×

3

2

×

1

4

)÷(4 V×10－3 L)＝

125 a

36 V

mol·L－1。

7．100 mL 0.3 mol·L－1 Na

2SO

4

溶液和50 mL 0.2 mol·L－1 Al

2

(SO

4

)

3

溶液

混合后，溶液中SO2－

4

的物质的量浓度约为(忽略溶液体积变化) ( ) A．0.2 mol·L－1B．0.25 mol·L－1 C．0.4 mol·L－1D．0.5 mol·L－1

答案C

解析混合溶液中SO2－

4

总的物质的量为0.1 L×0.3 mol·L－1＋0.05 L×0.2 mol·L－1×3＝0.06 mol。混合溶液的体积约为两溶液体积之和，即V(aq)＝150 mL。c (SO2－4)＝0.06 mol/0.15 L＝0.4 mol·L－1。

三、物质的量浓度、溶质的质量分数、溶解度之间的相互求算

8．20 ℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm－3，物质的量浓度为4.0 mol·L－1，则下列说法中正确的是 ( )

A．25 ℃时，饱和KCl溶液的浓度小于4.0 mol·L－1

B．此溶液中KCl的质量分数为

74.5

1.174×1 000

×100%

C．20 ℃时，密度小于1.174 g·cm－3的KCl溶液是不饱和溶液

D．将此溶液蒸发部分水，再恢复到20 ℃时，溶液密度一定大于 1.174 g·cm－3

答案C

解析随着温度的升高，氯化钾的溶解度增大，因此25 ℃时，饱和氯化钾溶液的浓度大于4.0 mol·L－1；20 ℃时，不饱和溶液的密度小于1.174

g·cm－3；此溶液中氯化钾的质量分数为4 mol·L－1×1 L×74.5 g·mol－1

1.174 g·cm－3×1 000 mL

×100%；此溶液蒸发掉部分水，再恢复到20 ℃时会析出晶体，溶液仍为

饱和溶液，剩余溶液的浓度、密度保持不变。 9．下图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。

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

则该盐酸的物质的量浓度是( ) A ．3 mol·L －1 B ．8.4 mol·L －1 C ．11.8 mol·L －1 D ．0.5 mol·L －1 答案 C 解析 c ＝

1 000ρ·w

M

＝1 000 mL·L －1×1.18 g·cm －3×36.5%36.5 g·mol －1

＝11.8 mol·L －1

10．将标准状况下的a L HCl(g)溶于1 000 g 水中，得到的盐酸密度为b g·cm －3，则该盐酸的物质的量浓度是( ) A.a

224

mol·L －1 B.ab

22 400

mol·L －1

C.ab

22 400＋36.5a

mol·L －1 D. 1 000ab 22 400＋36.5a mol·L －1 答案 D

解析溶液的体积：V[HCl(aq)]＝

a L

22.4 L·mol－1

×36.5 g·mol－1＋1 000 g

b g·mL－1×

1

1 000

L·mL－1。

溶质的物质的量：n(HCl)＝

a L

22.4 L·mol－1

则c(HCl)＝

n HCl

V[HClaq]

＝

1 000ab

22 400＋36.5a

mol·L－1。

11．如下图所示是某品牌饮用矿泉水标签的部分内容。

净含量：350 mL

配料表：纯净水、硫酸镁、氯化钾

保质期：12个月

主要成分：

钾离子K＋：1.0 mg·L－1～27.3 mg·L－1

镁离子Mg2＋：0.1 mg·L－1～4.9 mg·L－1

氯离子Cl－：10 mg·L－1～27.3 mg·L－1

硫酸根离子SO\o\al(2－,

4

)：0.4 mg·L－1～19.5 mg·L－1

请认真阅读标签内容，计算：

(1)镁离子的物质的量浓度的最大值。

(2)一瓶合格的这种矿泉水中硫酸根离子的物质的量不能超过多少(单位：mol)

答案(1)2.04×10－4mol·L－1(2)7.11×10－5 mol

解析(1)镁离子的物质的量浓度的最大值c(Mg2＋)＝4.9 mg·L－1×10－3g·mg－1

24 g·mol－1

≈2.04×10－4mol·L－1；(2)一瓶合格的这种矿

泉水中SO2－

4的物质的量最大值为

0.35 L×19.5 mg·L－1×10－3g·mg－1

96 g·mol－1

≈7.11×10－5 mol。

12．将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液，其密度为1.219 g·mL

(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________________________________________________________________ ________。

(2)该溶液中NaOH的质量分数为__________。

(3)从该溶液中取出10 mL，其中NaOH的物质的量浓度为____________，NaOH的质量分数为__________，溶液的密度为________，含NaOH的质量为__________，含NaOH的物质的量为______________。

(4)将取出10 mL溶液加水稀释到100 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为____________。

答案(1)6.1 mol·L－1(2)20% (3)6.1 mol·L－120% 1.219 g·mL－1 2.44 g 0.061 mol

(4)0.61 mol·L－1

解析(1)c(NaOH)＝

24.4 g

40 g·mol－1×0.1 L

＝6.1 mol·L－1。

(2)该溶液中NaOH的质量分数＝

24.4 g

100 mL×1.219 g·mL－1

×100%≈20%。

(3)取出10 mL该溶液，其物质的量浓度、溶质的质量分数、密度保持不变。含有的NaOH质量为 6.1 mol·L－1×0.01 L×40 g·mol－1＝2.44 g，NaOH的物质的量为6.1 mol·L－1×0.01 L＝0.061 mol。

(4)稀释后NaOH的物质的量浓度为6.1 mol·L－1×10 mL

100 mL

＝0.61 mol·L－

1。

13．将117 g NaCl溶于水配制成1 L溶液。

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

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

(3)向该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 mol·L－1(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________。

答案(1)2 mol·L－1 2 mol·L－1

(2)0.25 (3)1 mol·L－122.4 L

解析(1)n(NaCl)＝

117 g

58.5 g·mol－1

＝2 mol，c(NaCl)＝

n

V

＝

2 mol

1 L

＝2

mol·L－1，c(Cl－)＝c(NaCl)＝2 mol·L－1。

(2)配制500 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液，需NaCl的物质的量为 1 mol·L－1×0.5 L＝0.5 mol。

设溶液的体积为V，则有0.5 mol＝2 mol·L－1×V，V＝0.25 L。

(3)根据溶液中Cl－的来源n(Cl－)＝n(NaCl)＋n(HCl)，c(H＋)＝c(Cl－)－c(Na＋)＝c(Cl－)－c(NaCl)＝3 mol·L－1－2 mol·L－1＝1 mol·L－1，溶液中n(H＋)＝1 mol·L－1×1 L＝1 mol。

n(HCl)＝n(H＋)＝1 mol，

V(HCl)＝22.4 L·mol－1×1 mol＝22.4 L。

14．常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17 g·cm－3的混合溶液。计算：

(1)求该混合溶液中NaCl的质量分数。

(2)求该混合溶液中NaCl的物质的量浓度。

(3)求在 1 000 g水中需加几摩尔氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。(保留1位小数)

答案(1)20% (2)4.0 mol·L－1(3)4.3 mol

解析(1)混合溶液的质量为20.0 g＋30.0 g＝50.0 g，混合溶液中溶质的质量为20.0 g×14%＋30.0 g×24%＝10.0 g，混合溶液中溶质的质量分

数为10.0 g

50.0 g

×100%＝20%。

(2)n(NaCl)＝

10.0 g 58.5 g·mol－1

V(溶液)＝

50.0 g

1.17 g·cm－3×1 000 mL·L－1

c(NaCl)＝n NaCl V溶液

＝

10.0 g 58.5 g·mol－1

50.0 g

1.17 g·cm－3×1 000 mL·L－1

＝4.0 mol·L－1。

[拓展探究]

15．“溶质的质量分数”和“溶质的物质的量浓度”都是用来表示溶液组成的物理量。“质量摩尔浓度”也是一种表示溶液组成的物理量，它的含义是用单位质量的溶剂中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的质量摩尔浓度，单位为mol·kg－1或mol·g－1。

含NaOH 14%的NaOH溶液，在20 ℃时密度为1.153 g·cm－3。请回答有关问题：

(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________，NaOH的质量摩尔浓度为________。

(2)将该溶液加热升高温度以后(溶剂质量保持不变)，下列物理量中不发生变化的是________。

A．溶液的密度

B．溶液的体积

C．NaOH的物质的量浓度

D．NaOH的质量摩尔浓度

(3)从浓度值的稳定性方面来看，物质的量浓度和质量摩尔浓度相比较，更优越的是______；从溶液配制方便性方面来看，物质的量浓度和质量摩尔浓度相比较，更优越的是______。

(4)请你在完成对问题“(3)”的回答之后，以“一分为二”的观点，用简

短的语言谈一下对几种不同的表示溶液组成方法的观点：________________________________________________________________________。

答案 (1)4.035 5 mol·L －1 4.07 mol·kg －1 (2)D (3)质量摩尔浓度 物质的量浓度

(4)用物质的量浓度和质量摩尔浓度表示溶液的组成时，各有优点和缺点，在实际应用中要视情况而定，以趋利避害 解析 (1)c (NaOH)＝

1 000 mL·L －1×1.153 g·cm －3×14%

40 g·mol －1

＝4.035 5 mol·L －1，该溶液中NaOH 与H 2O 的质量比为14∶86，NaOH 的质量摩尔浓度为14 g 40 g·mol －1

0.086 kg ≈4.07

mol·kg －1。

(2)升高温度后溶液的体积增大、质量不变，故选D 。

(3)对于组成一定的溶液，物质的量浓度的值与温度有关，质量摩尔浓度的值与温度无关。溶质的量确定以后，配成一定物质的量浓度的溶液时还需要测定溶液的体积，配成一定质量摩尔浓度的溶液时需要测定溶剂的质量。对于液体来说，测定体积比测定质量更简便易行。

(4)综合“(2)”和“(3)”的解析可知，用物质的量浓度和质量摩尔浓度表示溶液的组成时，各有优点和缺点。