化学必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量课后练习题

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1．下列说法中正确的是( )
A．1 L水中溶解1 ml NaCl所形成溶液的物质的量浓度是1 ml/L
B．标准状况下，22.4 L HCl溶于1 L水中形成溶液的体积是1 L
C．标准状况下，将33.6 L HCl溶于水形成1 L溶液所得溶液的物质的量浓度是1.5 ml/L
D．1 ml BaCl2溶于水配成1 L溶液，所得溶液中c(Cl－)等于1 ml/L
【答案】：C
【解析】：此题是概念性选择题，应逐个分析每个选项。根据物质的量浓度定义和溶质在溶液中存在的微粒关系可知A、B、D均错误。
2．下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
A．0.3 ml·L－1的Na2SO4溶液中含有Na＋和SOeq \\al(2－,4)的总物质的量为0.9 ml
B．当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 ml·L－1，只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 ml·L－1
C．在K2SO4和NaCl的中性混合溶液中，如果Na＋和SOeq \\al(2－,4)的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同
D．10℃时，0.35 ml·L－1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水，冷却到10℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 ml·L－1
【答案】：D
【解析】：A中没有指明溶液的体积，故溶液中Na＋和SOeq \\al(2－,4)总物质的量不一定等于0.9 ml；B中，虽然强调了氨水的体积为1 L，而不是溶剂为1 L，但是没有指明22.4 L的氨气是标准状况下的体积，则氨气的物质的量不一定是1 ml，制成1 L溶液时，浓度也不一定是1 ml·L－1；C中，当Na＋与SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度相等时，根据化学式中K＋与SOeq \\al(2－,4)、Na＋与Cl－的比例关系，可知c(K＋)∶c(Cl－)＝2∶1；D中，对于10℃时0.35 ml·L－1的KCl饱和溶液，蒸发水分后，必析出KCl晶体，温度恢复到10℃时，仍为饱和溶液，故浓度不变。
3．设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法一定正确的是( )
A．1 ml氦气中有NA个氦原子
B．11.2 L氮气中含NA个氮原子
C．2 L 0.3 ml·L－1 Na2SO4溶液中含0.6NA个Na＋
D．18 g水中所含的电子数为18NA
【答案】：A
【解析】：解答本题，需要熟悉物质的量、微粒数、质量、物质的量浓度、气体体积之间的关系。其中物质的量是核心，是“中转站”。只有通过已知条件找出物质的量，才能确定各选项中的说法是否正确。
A项，氦气是由原子直接构成的，故1 ml氦气中含NA个氦原子；B项，11.2 L N2若在标准状况下，则n＝0.5 ml，氮原子数为NA，若条件是非标准状况，则物质的量可能不是0.5 ml，氮原子数就不是NA；C项，n(Na＋)＝0.3 ml·L－1×2 L×2＝1.2 ml，Na＋数为1.2NA；D项，n＝eq \f(18 g,18 g·ml－1)＝1 ml，电子数为10NA。
4．实验室里需用480 mL 0.1 ml·L－1的硫酸铜溶液，现选取500 mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是( )
A．称取7.68 g硫酸铜，加入500 mL水
B．称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C．称取8.0 g硫酸铜，加入500 mL水
D．称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
【答案】：D
【解析】：首先应以500 mL来计算胆矾或硫酸铜的质量，计算得出需要12.5 g胆矾或8.0 g硫酸铜，因此A、B项错误；由于是要配制500 mL溶液，故C加水500 mL应是错误的。
5．将5 ml·L－1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度为( )
A.eq \f(5a,b) ml·L－1 B.eq \f(10a,b) ml·L－1
C.eq \f(b,5a) ml·L－1 D.eq \f(a,b) ml·L－1
【答案】：B
【解析】：c(NOeq \\al(－,3))＝eq \f(5 ml·L－1×2×a×10－3 L,b×10－3 L)＝eq \f(10a,b) ml·L－1。
6．要配制浓度约为2 ml·L－1 NaOH溶液100 mL，下面的操作正确的是( )
A．称取8 g NaOH固体，放入250 mL烧杯中，用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解
B．称取8 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 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，再加水到刻度线，盖好瓶塞，反复摇匀
D．用100 mL量筒量取40 mL 5 ml·L－1 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】：AD
【解析】：配制约为2 ml·L－1的NaOH 溶液，即对浓度的准确度要求较低，故可不在容量瓶内配制。量筒和容量瓶都是不耐热的液体体积测量仪器，不能直接用来溶解固体或稀释溶液，所以B、C两项是错误的。
7．用10 mL 0.1 ml·L－1 BaCl2溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌、硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )
A．3∶2∶2 B．1∶2∶3
C．1∶3∶3 D．3∶1∶1
【答案】：C
【解析】：从题干知反应实质为Ba2＋和SOeq \\al(2－,4)结合成BaSO4沉淀，得
出Fe2(SO4)3―→3SOeq \\al(2－,4)―→3BaCl2、ZnSO4―→SOeq \\al(2－,4)―→
BaCl2、K2SO4―→SO―→BaCl2，即可推断：
n[Fe2(SO4)3]∶n(ZnSO4)∶n(K2SO4)＝1∶3∶3所以
c[(Fe2(SO4)3)]∶c(K2SO4)∶c(ZnSO4)＝1∶3∶3。
8．设阿伏加德罗常数为NA，则下列说法正确的是( )[来源:学*科*网]
A．常温常压下，11.2 L甲烷中含有的氢原子数为2NA
B．标准状况下，0.3 ml二氧化硫中含有氧原子数为0.3NA
C．常温下，2.7 g 铝与足量的盐酸反应，失去的电子数为0.3NA
D．常温下，含0.1 ml MgCl2的溶液中含Mg2＋数为0.2NA
【答案】：C
【解析】：本题综合考查物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量及气体摩尔体积的有关计算。常温常压下，11.2 L CH4的物质的量小于0.5 ml，其中含有的氢原子数小于2NA，A不正确；1 ml SO2含有2NA个氧原子，0.3 ml SO2中含有0.6NA个氧原子，B不正确；1 ml铝与足量酸反应失去了3 ml 电子，故eq \f(2.7 g,27 g·ml－1)＝0.1 ml，铝与足量的酸反应失电子数为0.3NA，C正确；由MgCl2===Mg2＋＋2Cl－知含0.1 ml MgCl2的溶液中含Mg2＋数目为0.1NA，D不正确。
9．将100 mL 0.30 ml·L－1的Na2SO4溶液和50 mL 0.20 ml·L－1的Al2(SO4)3溶液混合后，所得溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为( )
A．0.20 ml·L－1 B．0.25 ml·L－1
C．0.40 ml·L－1 D．0.50 ml·L－1
【答案】：C
【解析】：混合前后溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量不变，据此可以列出等量关系式。
c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(100 mL×0.3 ml·L－1＋50 mL×0.20 ml·L－1×3,100 mL＋50 mL)
＝0.40 ml·L－1
10．实验中需用2.0 ml/L的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别为( )
A．1 000 mL、212.0 g B．950 mL、201.4 g
C．500 mL、286.0 g D．任意规格、572 g
【答案】：A
【解析】：配制一定物质的量浓度的950 mL Na2CO3溶液，应选取1 000 mL容量瓶，所以m(Na2CO3)＝1 L×2.0 ml·L－1×106 g·ml－1＝212 g。
11．实验室配制480 mL 0.5 ml·L－1的NaCl溶液，有如下操作步骤：
①称量________g NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解；
②把所得溶液小心转入________mL容量瓶中；
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面接近刻度1～2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最底部与刻度线相切；
④用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻振荡；
⑤将容量瓶塞紧，充分摇匀。
请填写下列空白：
(1)填写操作步骤①②中的两处空白。
(2)操作步骤的正确顺序(填序号)________________。
(3)本实验用到的基本仪器有：________________________________________。
(4)某学生观察液面的情况如右图所示，对所配溶液浓度有何影响？会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)。
(5)若出现如下情况，所配制溶液浓度将偏高还是偏低？没有进行操作步骤④，会________；加蒸馏水时不慎超过了刻度，会________。
【答案】：(1)14.6 500 (2)①②④③⑤
【解析】：题目给出了各步操作，可根据配制标准浓度的溶液的实际操作，将其按序排列，并根据c＝eq \f(n,V)分析失误对浓度的影响。
由于没有480 mL容量瓶，只能取用500 mL容量瓶，需NaCl的量应按500 mL计算。除题目中给定的仪器还应有天平、药匙和量筒，量筒用以粗略限制溶解、洗涤过程的用水量。
关于误差分析：定容时若俯视，实际液面低于刻度线，V偏小，导致c＝eq \f(n,V)中c值偏高；若无洗涤过程，则导致n减小，c值偏低；若加水超过刻度线，V偏大，c值偏低。
(3)天平、药匙、量筒(可有可无)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500 mL容量瓶 (4)偏高 (5)偏低 偏低
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。
(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________。
【答案】：(1)6.1 ml·L－1 (2)20% (3)6.1 ml·L－1 20% 1.219 g·mL－1 2.44 g 0.061 ml
(4)0.61 ml·L－1
【解析】：(1)24.4 g NaOH的物质的量为0.61 ml
c(NaOH)＝0.61 ml÷0.1 L＝6.1 ml·L－1
(2)100 mL NaOH溶液的质量为：
100 mL×1.219 g·mL－1＝121.9 g
NaOH的质量分数为：eq \f(24.4 g,121.9 g)×100%＝20%
(3)由于溶液的是均匀的，所以这10 mL溶液与原100 mL溶液相比，NaOH的质量分数和溶液的密度及物质的量浓度均相同，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 ml·L－1，稀释到100 mL后，NaOH的物质的量浓度缩小为6.1 ml·L－1÷10＝0.61 ml·L－1。