物质的量在化学实验中的应用
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．V L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋m g，则溶液中SO的物质的量浓度为( )
A. mol/L B. mol/L
C. mol/L D. mol/L
2．下图是某硫酸试剂瓶的标签上的部分文字．据此，下列说法正确的是( )
硫酸化学纯(CP) (500 mL)
品名：硫酸
化学式：H2SO4
相对分子质量：98
密度：1.84 g/cm3
质量分数：98%
A．该试剂的物质的量浓度为9.2 mol/L
B．配制200 mL 4.6 mol/L的稀H2SO4需50 mL该硫酸
C．配制100 g10%的H2SO4溶液需要用到仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、100 mL量筒
D．该H2SO4与等体积水混合后所得溶液的质量分数小于49%
3．某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm，其中镁离子的质量分数为5.1%.300 mL该溶液中
Cl－的物质的量约为( )
A．0.37 mol B．0.63 mol
C．0.74 mol D．1.5 mol
4．配制100 mL 1 mol/L的氢氧化钠溶液，下列操作错误的是( )
①在托盘天平上放两片大小相同的纸，然后将氢氧化钠放在纸上称取
②把称得的氢氧化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中，溶解、冷却，再把溶液沿玻璃棒转入容量瓶中
③用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2～3次，洗涤液也移入容量瓶中
④沿着玻璃棒往容量瓶中加蒸馏水，直至溶液凹液面的最低处与刻度线相切
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
5．[双选题]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0.8 NA
B．500 mL溶液中NO的浓度为0.2 mol/L
C．500 mL溶液中Ba2＋的浓度为0.2 mol/L
D．500 mL溶液中含NO为0.2 NA
6．20℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g/cm3，物质的量浓度为4.0 mol/L，则下列说法中不正确的是( )
A．25℃时，饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol/L
B．此溶液中KCl的质量分数为×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/cm3
7．将溶质的质量分数为14%的KOH溶液加热蒸发掉100 g水后，得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL，此时溶液的物质的量浓度为( )
A．5 mol/L B．6.25 mol/L
C．7 mol/L D．6.75 mol/L
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(6分)1 L K2SO4和MgSO4的混合溶液中，含Mg2＋ 2.4 g，SO2－4的物质的量浓度为
1 mol/L，则MgSO4和K2SO4的物质的量浓度分别是________、________．
9．(13分)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)将取出的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________．
10．(14分)有下列化学仪器：①托盘天平
②玻璃棒 ③药匙 ④烧杯 ⑤量筒
⑥容量瓶 ⑦胶头滴管 ⑧细口试剂瓶 ⑨标签纸
(1)现需要配制500 mL 1 mol/L的硫酸溶液，需用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸________ mL.
(2)从上述仪器中，按实验使用的先后顺序，其编号排列是____________________．
(3)将浓硫酸加适量蒸馏水稀释后，冷却片刻，随后全部转移到________ mL的容量瓶中，转移时应用玻璃棒________．转移完毕，用少量蒸馏水洗涤________2～3次，
并将洗涤液全部转移到容量瓶中，再加适量蒸馏水，振荡容量瓶，使溶液混合均匀，然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度线________处．改用________加蒸馏水到瓶颈刻度线的地方，使溶液的________．振荡、摇匀后，装瓶、贴签．
(4)若实验中遇到下列情况，可能导致溶液浓度偏低的是________．
①量筒用蒸馏水洗净后立即来量取浓硫酸
②将浓硫酸在烧杯中稀释，转移到容积为500 mL的容量瓶中后，没有洗涤烧杯．
③在转移过程中用玻璃棒引流，因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面．
④最后定容时，加水超过了刻度，马上用胶头滴管吸去多余的水，使溶液凹液面刚好与刻度线相切．
11．(6分)标准状况下，将350 体积HCl气体溶于1体积水中，所得溶液的密度为
1.18 g/mL.求此溶液中HCl的质量分数和物质的量浓度．
详解答案
1．选D 因c(Fe3＋)＝ mol/L，根据电荷守恒：3c(Fe3＋)＝2c(SO)，故c(SO)＝ mol/L×＝ mol/L，故选D.
2．选B 根据c＝＝18.4 mol/L知A错误；根据c1V1＝c2V2，200 mL×4.6 mol/L×10－3 L/mL＝V2×103 L/mL×18.4 mol/L，V2＝50 mL，B正确，C项配制100 g 10%的硫酸需该H2SO4的体积为V＝≈5.5 mL，故选用10 mL量筒，水的质量可换算为体积，用100 mL量筒量取，C不正确；由于ρ(H2SO4)>1 g/cm3，所以w>49%，D错误．
3．选D 由物质的量浓度和质量分数的换算关系式可知：c(MgCl2)＝＝＝2.51 mol/L，所以n(MgCl2)＝2.51 mol/L×0.3 L＝0.75 mol.因此Cl－的物质的量等于0.75 mol×2＝1.5 mol.
4．选D ①中NaOH不能放在纸上称量，应放在小烧杯中称量；④定容时不能直接加水至刻度线，当液面离刻度线1～2 cm，应改为胶头滴管加水直刻度线．
5．选AB 由Ba(NO3)2===Ba2＋＋2NO知，n[Ba(NO3)2]∶n(Ba2＋)∶n(NO)＝1∶1∶2.因此，c(Ba2＋)＝0.2 mol/L，c(NO)＝0.4 mol/L，所以A中，n(Ba2＋)＋n(NO)＝(0.2 mol/L×2 L＋0.4 mol/L×2 L)＝1.2 mol，即离子总数为1.2 NA； B项，c(NO)＝0.2 mol/L×2＝0.4 mol/L; C项，c(Ba2＋)＝c[Ba(NO3)2]＝0.2 mol/L；D项，N(NO)＝c(NO)×V×NA＝0.4 mol/L×0.5 L×NA＝0.2 NA.
6．选D 选项A，温度升高，KCl的溶解度增大，其饱和溶液的浓度也增大，A正确．选项B，由c＝知w＝×100%，B正确．选项C，一定温度下，饱和KCl溶液的密度一定比不饱和溶液的密度大，C正确．选项D，饱和溶液蒸发部分水，再恢复到原温度，浓度不变，密度不变，则D错误．
7．选B 设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为 x，根据蒸发前后溶质质量守恒，则(＋100 g)×14%＝0.08 L×x×56 g/mol，x＝6.25 mol/L.
8．解析：n(Mg2＋)＝＝0.1 mol，
则c(MgSO4)＝＝0.1 mol/L.
MgSO4提供的c(SO)＝0.1 mol/L，
则K2SO4提供的c(SO)＝1 mol/L－0.1 mol/L＝0.9 mol/L，所以c(K2SO4)＝0.9 mol/L.
答案：0.1 mol/L 0.9 mol/L
9．解析：(1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 mol，c(NaOH)＝0.61 mol÷0.1 L＝6.1 mol/L.
(2)100 mL NaOH溶液的质量为100 mL×1.219 g/mL＝121.9 g；NaOH的质量分数为×100%＝20%.
(3)由于整个溶液的各处都是均匀的，所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比，NaOH的质量分数、物质的量浓度和溶液的密度均相同，但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10.
(4)这10 mL NaOH溶液的物质的量浓度为6.1 mol/L，稀释到100 mL以后，NaOH的物质的量浓度为6.1 mol/L÷10＝0.61 mol/L.
答案：(1)6.1 mol/L (2)20% (3)6.1 mol/L
20% 1.219 g/mL 2.44 g 0.061 mol
(4)0.61 mol/L
10．解析：(1)设需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm的浓硫酸的体积为V.
V×1.84 g/cm3×98%＝0.5 L×1 mol/L×98 g/mol，
V≈27.2 mL.
(2)配制顺序是：计算→量取→稀释→移液→定容，因此使用仪器的顺序为：⑤④②⑥⑦⑧⑨.
(4)进行误差分析时，应结合c＝分析错误操作对n和V的影响，进而确定对实验结果的影响．
①量筒用蒸馏水洗净后立即量取，浓硫酸被稀释，所取硫酸偏少，会导致浓度降低．②未洗涤烧杯，硫酸未完全转入容量瓶，会导致浓度偏低．③少量溶液流到容量瓶外面，硫酸损失，会导致浓度偏低．④加水超过了刻度线，则体积偏大，导致溶液浓度偏低．
答案：(1)27.2 (2)⑤④②⑥⑦⑧⑨ (3)500 引流 烧杯及玻璃棒 1～2 cm 胶头滴管 凹面正好和刻度线相平 (4)①②③④
11．解析：HCl的质量分数为：w＝×100%＝36.3%
解法一：设HCl的体积为350 L，水的体积为1 L，则：
n(HCl)＝＝15.625 mol
溶液的质量m＝m(HCl)＋m(H2O)＝15.625 mol×36.5 g/mol＋1 000 g≈1 570.3 g
溶液体积V＝1 570.3 g÷1.18 g/mL×10－3L/mL≈1.33 L
c(HCl)＝15.625 mol÷1.33 L≈11.7 mol/L.
解法二：利用公式c＝得HCl的物质的量浓度为：
c(HCl)＝≈11.7 mol/L.
答案：36.3% 11.7 mol/L
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