[练案2]第2讲 物质的量浓度及其计算A组 基础必做题1．(2022·山东德州模拟)已知0.5L盐酸和硫酸的混合溶液中，含有0.1molCl－和0.2molSOeq\o\al(2－,4)，则此溶液中的H＋的物质的量浓度为( B )A．0.1mol·L－1 B．1.0mol·L－1C．0.3mol·L－1 D．0.4mol·L－1[解析] 根据电荷守恒原理可知，混合溶液中H＋所带正电荷总数等于Cl－、SOeq\o\al(2－,4)所带的负电荷总数，则有c(H＋)＝c(Cl－)＋2c(SOeq\o\al(2－,4))，即c(H＋)＝eq\f(0.1mol,0.5L)＋2×eq\f(0.2mol,0.5L)＝1.0mol·L－1。2．(2022·四川绵阳月考)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2mol·L－1K2SO4溶液的说法正确的是( A )A．1L溶液中K＋浓度是0.4mol·L－1B．500mL溶液中含有0.1NA个K＋C．1L溶液中所含K＋、SOeq\o\al(2－,4)总数为0.3NAD．2L溶液中SOeq\o\al(2－,4)浓度是0.4mol·L－1[解析] c(K2SO4)＝0.2mol·L－1，故c(K＋)＝0.4mol·L－1，K＋的浓度与所取溶液体积无关，A正确；500mL溶液中n(K＋)＝0.4mol·L－1×0.5L＝0.2mol，即0.2NA，B错误；1L溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.2mol·L－1，n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.2mol·L－1×1L＝0.2mol；n(K＋)＝0.4mol·L－1×1L＝0.4mol，所以K＋、SOeq\o\al(2－,4)总物质的量为0.6mol，C错误；c(K2SO4)＝0.2mol·L－1，故c(SOeq\o\al(2－,4))＝0.2mol·L－1，SOeq\o\al(2－,4)的浓度与所取溶液体积无关，D错误。3．(2022·山西怀仁一中月考)下列有关实验原理或操作正确的是( B )A．用20mL量筒量取15mL酒精，加水5mL，配制质量分数为75%的酒精溶液(ρ酒精＜1g·cm－3)B．200mL某硫酸盐溶液中含有1.5NA个硫酸根离子，同时含有NA个金属离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5mol·L－1C．实验中需用2.0mol·L－1Na2CO3溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950mL、201.4gD．实验室配制500mL0.2mol·L－1的硫酸亚铁溶液，其操作是用托盘天平称量15.2g绿矾(FeSO4·7H2O)，放入小烧杯中加水溶解，转移到500mL容量瓶中，稀释、定容、摇匀[解析] 由于ρ酒精＜1g·cm－3，用20mL量筒量取15mL酒精，加水5mL，配制的酒精溶液的质量分数小于75%，A错误；由题中信息可知，溶液中硫酸根离子与金属离子的个数比为3∶2，该盐的化学式为R2(SO4)3，该硫酸盐的物质的量为0.5mol，则其物质的量浓度为eq\f(0.5mol,0.2L)＝2.5mol·L－1，B正确；实验中需用2.0mol·L－1Na2CO3溶液950mL，配制时应选用的容量瓶规格为1000mL，应称取的Na2CO3质量为2.0mol·L－1×1L×106g·mol－1＝212.0g，C错误；绿矾的摩尔质量为278g·mol－1，实验室配制500mL0.2mol·L－1硫酸亚铁溶液，需称量的绿矾质量为0.5L×0.2mol·L－1×278g·mol－1＝27.8g，D错误。4．(2022·浙江月考)用密度为1.84g·mL－1、质量分数为98%的浓硫酸配制180mL2mol·L－1稀硫酸。下列各步骤中操作正确的是( C )A．计算、量取：用20mL量筒量取19.6mL浓硫酸B．溶解、稀释：将浓硫酸倒入烧杯中，再加入80mL左右的蒸馏水，搅拌C．转移、洗涤：将溶液转移到容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，洗涤液转入容量瓶中，并重复2～3次D．定容、摇匀：加水至凹液面最低处与刻度线相切，摇匀，最后在容量瓶上贴上标签[解析] 由于没有180mL容量瓶，需配制200mL溶液，设需浓硫酸的体积为V，根据稀释前后溶质的质量相等，有V×1.84g·mL－1×98%＝0.20L×2mol·L－1×98g·mol－1，解得V≈21.7mL，应选用50mL量筒量取浓硫酸，A项错误；稀释浓硫酸时，应向水中逐滴加入浓硫酸，并不断搅拌，B项错误；冷却后的硫酸溶液转移至容量瓶中后，为减小实验误差，应用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，且洗涤液转移至容量瓶中，C项正确；容量瓶只能用于配制溶液，不可用于贮存溶液，定容、摇匀后，应将溶液倒入试剂瓶，并贴上标签，注明溶液成分及浓度，D项错误。5．将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液，其密度为1.219g·mL－1。(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为__6.1mol·L－1__。(2)该溶液中NaOH的质量分数为__20%__。(3)从该溶液中取出10mL，含NaOH的质量为__2.44g__，含NaOH的物质的量为__0.061mol__。(4)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为__0.61mol·L－1__。[解析] 24.4gNaOH的物质的量为eq\f(24.4g,40g/mol)＝0.61mol，溶液质量为100mL×1.219g·mL－1＝121.9g。(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为eq\f(0.61mol,0.1L)＝6.1mol·L－1。(2)该溶液中NaOH的质量分数为eq\f(24.4g,121.9g)×100%≈20%。(3)溶液是均匀的，取出10mL，溶液中氢氧化钠的质量、物质的量为原溶液的eq\f(1,10)，分别为2.44g、0.061mol。(4)取出的10mL溶液加水稀释到100mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为eq\f(0.061mol,0.1L)＝0.61mol·L－1。6．(2022·山东泰安宁阳第一中学第二次段考)人体血液里Ca2＋的浓度一般采用mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2＋的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2＋的浓度。Ⅰ．配制KMnO4标准溶液如图所示是配制50mLKMnO4标准溶液的过程示意图。(1)请你观察图示判断，其中不正确的操作有__②⑤__(填序号)。(2)其中确定50mL溶液体积的容器是__50mL容量瓶__(填名称)。(3)如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将__偏小__(填“偏大”或“偏小”)。Ⅱ．(测定血液样品中Ca2＋的浓度)抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mL酸性KMnO4溶液。(4)已知草酸与KMnO4反应的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mnx＋＋10CO2↑＋8H2O，则方程式中的x＝__2__。(5)经过计算，血液样品中Ca2＋的浓度为__1.2__mg/cm3。[解析] (1)②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。(2)应该用容量瓶确定50mL溶液的体积。(3)如果用图示的操作配制溶液，仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小。(4)根据电荷守恒，草酸与KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O即x＝2。(5)根据方程式可知血液样品中Ca2＋的浓度为eq\f(0.020mol/L×0.012L×\f(5,2)×40000mg/mol,20.00cm3)＝1.2mg/cm3。B组 能力提升题7．(2022·甘肃白银月考)某温度下，物质X2SO4的饱和溶液密度为ρg·mL－1，c(X＋)＝cmol·L－1，溶质的质量分数为a%，溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，溶解度为Sg，下列表达式正确的是( D )A．c＝eq\f(2000ρa,M) B．a%＝eq\f(c,2000ρ)C．M＝eq\f(1000ρa%,c) D．S＝eq\f(100cM,2000ρ－cM)[解析] X2SO4的浓度为eq\f(1000ρa%,M)mol·L－1，则X＋浓度为eq\f(2000ρa%,M)mol·L－1或者为eq\f(20m,M)mol·L－1，故A错误；根据A选项分析，溶质的质量分数a%＝eq\f(Mc,2000ρ)，B错误；根据A选项分析，M＝eq\f(2000ρa%,c)，C错误；根据B选项分析，a%＝eq\f(Mc,2000ρ)，a%＝eq\f(S,100＋S)，得出S＝eq\f(100cM,2000ρ－cM)，故D正确。8．(2022·湖南邵阳月考)把500mLNH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成五等份，取一份加入含amol氢氧化钠的溶液恰好反应完全，另取一份加入含bmolHCl的盐酸恰好反应完全，则该混合溶液中c(Na＋)为( D )A．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,10)－\f(a,20)))mol/L B．(2b－a)mol/LC．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5b－\f(5a,2)))mol/L D．(10b－5a)mol/L[解析] 500mL混合溶液分成五等份，每份100mL，取一份混合溶液加入amolNaOH，发生反应NH4HCO3＋2NaOH===NH3·H2O＋Na2CO3＋H2O，即每份溶液中含0.5amolNH4HCO3，另一份溶液中加入含bmolHCl的盐酸，发生反应NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，则Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)＝eq\f(1,2)×(b－0.5a)mol，溶液中n(Na＋)＝2n(Na2CO3)＝(b－0.5a)mol，即c(Na＋)＝eq\f(b－0.5amol,0.1)＝(10b－5a)mol/L。9．在100mL0.10mol·L－1的AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08gBaCl2的溶液，再加入100mL溶有0.01molCuSO4·5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是( B )A．最终得到白色沉淀和无色溶液B．最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物C．在最终得到的溶液中，Cl－的物质的量为0.02molD．在最终得到的溶液中，Cu2＋的物质的量浓度为0.01mol·L－1[解析] AgNO3的物质的量为0.1L×0.10mol·L－1＝0.01mol，BaCl2的物质的量为eq\f(2.08g,208g·mol－1)＝0.01mol，CuSO4·5H2O的物质的量为0.01mol，Ag＋ ＋ Cl－ === AgCl↓0.01mol0.01mol0.01molBa2＋ ＋ SOeq\o\al(2－,4) === BaSO4↓0.01mol0.01mol0.01mol因Cu2＋没有参加反应，则最终得到白色沉淀和蓝色溶液，A项错误；由计算可知，白色沉淀AgCl和BaSO4的物质的量都是0.01mol，B项正确；反应前Cl－的物质的量为0.02mol，参加反应的物质的量为0.01mol，则反应后溶液中剩余的Cl－