高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量优质第3课时学案设计

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量优质第3课时学案设计，共12页。

一、物质的量浓度
1．溶质的质量分数
2．溶质的物质的量浓度
思考1 利用溶质的质量分数和溶质的物质的量浓度的表达式，推导出两者之间的定量关系。并利用得出的表达式计算：市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84 g·cm－3，则市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为多少？
提示 ①设溶液体积为1 L，则
cB＝eq \f(nB,V)＝eq \f(\f(ρ g·mL－1×1 000 mL×w,M g·ml－1),1 L)＝eq \f(1 000ρw,M)ml·L－1。
M：溶质B的摩尔质量(单位：g·ml－1)；ρ：溶液密度(单位：g·mL－1)；w为溶质的质量分数。
②c(H2SO4)＝eq \f(1 000×1.84×98%,98) ml·L－1＝18.4 ml·L－1。
思考2 (1)1 L 0.5 ml·L－1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3＋)＝1 ml，c(Al3＋)＝1 ml·L－1，n(SOeq \\al(2－,4))＝1.5 ml，c(SOeq \\al(2－,4))＝1.5 ml·L－1，c[Al2(SO4)3]∶c(Al3＋)∶c(SOeq \\al(2－,4))＝1∶2∶3，由此可知，对于同一溶液中，不同微粒的浓度之比等于微粒个数之比。
(2)某BaCl2溶液中，测得c(Cl－)＝0.5 ml·L－1，则c(Ba2＋)＝0.25 ml·L－1。
(3)下列与0.2 ml·L－1 AlCl3溶液中c(Cl－)相同的是②③(填序号)。
①0.2 ml·L－1 NaCl溶液 ②0.3 ml·L－1 MgCl2溶液 ③0.6 ml·L－1 KCl溶液 ④0.2 ml·L－1 BaCl2溶液
1．判断正误
(1)将58.5 g NaCl投入1 000 mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1( )
(2)从200 mL 0.1 ml·L－1盐酸中取出50 mL溶液，其物质的量浓度仍为0.1 ml·L－1( )
(3)标准状况下，将2.24 L HCl气体溶于1 L水中，得到3.24 L溶液( )
(4)0.1 ml·L－1的NaCl溶液中含有Na＋的物质的量为0.1 ml( )
(5)将25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L－1( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2．将2.86 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液，则：
(1)该溶液的溶质为________，其物质的量浓度为______ ml·L－1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液，取出溶液的物质的量浓度为______________ ml·L－1，溶液中溶质的质量为________g。
答案 (1)Na2CO3 0.01 (2)0.01 1.06×10－2
特别提醒 ①c＝eq \f(n,V)的体积(V)是指溶液的体积，不是溶剂的体积。
②确定溶液中溶质的几种特殊情况：
带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时，其溶质是CuSO4，NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、物质的量浓度的相关计算
1．与定义式有关的计算
根据cB＝eq \f(nB,V)，欲求cB，先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(ml)和溶液的体积(L)，据此求出溶质的物质的量浓度cB。
例1 将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
答案 c(HCl)＝eq \f(nHCl,V溶液)＝eq \f(\f(V,22.4) ml,\f(V×36.5＋22 400,22 400ρ) L)
＝eq \f(1 000ρV,V×36.5＋22 400) ml·L－1
2．溶液稀释(或浓缩)有关的计算
溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)；
溶液的质量守恒：m(稀)＝m(浓)＋m(水)。
例2 从1 L 1 ml·L－1氢氧化钠溶液中取出100 mL，将其加水稀释至500 mL，所得溶液的物质的量浓度是__________。
答案 0.2 ml·L－1
解析 100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，氢氧化钠的物质的量不变，由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知，c(稀)＝eq \f(c浓·V浓,V稀)＝eq \f(1 ml·L－1×100 mL,500 mL)＝0.2 ml·L－1。
3．溶质相同的两溶液混合
溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)；
溶质的质量不变：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)。
例3 取100 mL 0.3 ml·L－1和300 mL 0.25 ml·L－1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL，所得混合溶液中H＋的物质的量浓度是________ml·L－1。
答案 0.42
解析 令混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a，则：100 mL×0.3 ml·L－1＋300 mL×0.25 ml·L－1＝500 mL×a，解得：a＝0.21 ml·L－1，混合稀释后溶液中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.21 ml·L－1＝0.42 ml·L－1。
4．电荷守恒关系
在溶液中阳离子所带的正电荷总数＝阴离子所带的负电荷总数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中：c(Na＋)＝2c(SOeq \\al(2－,4))＋c(Cl－)。
例4 已知：溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K＋)＝0.2 ml·L－1，c(Ca2＋)＝0.5 ml·L－1，c(Cl－)＝0.4 ml·L－1，则c(NOeq \\al(－,3))为( )
A．0.3 ml·L－1 B．0.8 ml·L－1
C．0.4 ml·L－1 D．0.5 ml·L－1
答案 B
解析 KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K＋)＝0.2 ml·L－1，c(Ca2＋)＝0.5 ml·L－1，c(Cl－)＝0.4 ml·L－1，设c(NOeq \\al(－,3))为x，由电荷守恒可知，0.2 ml·L－1×1＋0.5 ml·L－1×2＝0.4 ml·L－1×1＋x×1，解得x＝0.8 ml·L－1。
1．判断正误
(1)溶液的体积越小，浓度越大( )
(2)将1 L 2 ml·L－1的稀硫酸加水稀释到2 L，所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1
( )
(3)向100 mL 1 ml·L－1 K2SO4溶液中加入900 mL水，混合溶液的体积是1 L( )
(4)把100 mL 1 ml·L－1的NaCl溶液加水稀释成200 mL，则稀释后溶液中所含的NaCl的物质的量变为原来的一半( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3＋a g，取eq \f(V,4) mL溶液稀释到4V mL，则稀释后该溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度是( )
A.eq \f(125a,9V) ml·L－1 B.eq \f(125a,18V) ml·L－1
C.eq \f(125a,36V) ml·L－1 D.eq \f(125a,54V) ml·L－1
答案 C
解析 原溶液中c(Al3＋)＝eq \f(\f(a g,27 g·ml－1),\f(V mL,1 000 mL·L－1))＝eq \f(1 000a,27V) ml·L－1，由稀释定律求出稀释后c(Al3＋)＝eq \f(\f(1 000a,27V) ml·L－1×\f(V,4) mL,4V mL)＝eq \f(125a,54V) ml·L－1，由2Al3＋～3SOeq \\al(2－,4)关系求出稀释后SOeq \\al(2－,4)的浓度即可。
(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合，在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒，溶液的质量保持守恒，但溶液的体积一般不守恒。
(2)混合后溶液的体积：
①若指出不考虑溶液体积改变，可认为是溶液的体积之和；
②若给出混合后溶液的密度，应根据V(混)＝eq \f(m混,ρ混)＝eq \f(ρ1V1＋ρ2V2,ρ混)来计算。
1．(2022·遵义期末)钠元素在人体血液中以钠离子的形式存在，正常指标参考值为135～145 ml·L－1。表示该指标的物理量是( )
A．物质的量 B．物质的量浓度
C．质量分数 D．摩尔质量
答案 B
解析 依据题意可知，单位为ml·L－1，为物质的量浓度单位。
2．(2023·杭州期末)下列溶液含有的氯离子的物质的量浓度最大的是( )
A．1 mL 0.2 ml·L－1 CaCl2溶液
B．1 mL 0.5 ml·L－1 KClO3溶液
C．2 mL 0.3 ml·L－1 NaCl溶液
D．4 mL 0.1 ml·L－1 AlCl3溶液
答案 A
解析 1 mL 0.2 ml·L－1 CaCl2溶液，氯离子浓度为0.2 ml·L－1×2＝0.4 ml·L－1；氯酸钾电离产生钾离子和氯酸根离子，不含氯离子；2 mL 0.3 ml·L－1 NaCl溶液，氯离子浓度为0.3 ml·L－1×1＝0.3 ml·L－1；4 mL 0.1 ml·L－1 AlCl3溶液，氯离子浓度为0.1 ml·L－1×3＝0.3 ml·L－1。
3．下列说法正确的是( )
A．1 L水中溶解1 ml NaCl所形成溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1
B．标准状况下，22.4 L HCl气体溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L
C．标准状况下，将33.6 L HCl气体溶于水形成1 L溶液，其物质的量浓度是1.5 ml·L－1
D．1 ml CaCl2溶于水形成1 L溶液，所得溶液中c(Cl－)等于1 ml·L－1
答案 C
解析 A项，1 L水为溶剂的体积，不是溶液的体积；B项，22.4 L HCl气体溶于1 L水后溶液的体积不是1 L；D项，1 ml CaCl2溶于水形成1 L溶液，其物质的量浓度为1 ml·L－1，其中Cl－的物质的量浓度为2 ml·L－1。
题组一 物质的量浓度
1．下列溶液与20 mL 1 ml·L－1 硝酸钠溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度相等的是( )
A．10 mL 1 ml·L－1 硝酸镁溶液
B．5 mL 0.8 ml·L－1 硝酸铝溶液
C．10 mL 2 ml·L－1 硝酸银溶液
D．10 mL 0.5 ml·L－1 硝酸铜溶液
答案 D
解析 题干中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度是1 ml·L－1，与溶液的体积无关，A、B、C、D四个选项中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度的数值分别是2、2.4、2、1，选D。
2．(2022·上海七一中学高一期中)下列各溶液中，氯离子(Cl－)物质的量浓度最小的是( )
A．1 000 mL 0.2 ml·L－1的MgCl2溶液
B．200 mL 0.25 ml·L－1的NaCl溶液
C．300 mL 0.5 ml·L－1的KCl溶液
D．400 mL 0.1 ml·L－1的AlCl3溶液
答案 B
解析 1 000 mL 0.2 ml·L－1的MgCl2溶液中，c(Cl－)＝0.2 ml·L－1×2＝0.4 ml·L－1；200 mL 0.25 ml·L－1的NaCl溶液中，c(Cl－)＝0.25 ml·L－1；300 mL 0.5 ml·L－1的KCl溶液中，c(Cl－)＝0.5 ml·L－1；400 mL 0.1 ml·L－1的AlCl3溶液中，c(Cl－)＝0.1 ml·L－1×3＝0.3 ml·L－1。
3．(2022·重庆高一期末)下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1的是( )
A．将40 g NaOH溶解于1 L水中
B．将0.5 ml Na2O加入适量水中，配成1 L溶液
C．将100 mL 2 ml·L－1NaCl溶液移去50 mL后剩余的溶液
D．将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液
答案 B
解析 40 g NaOH的物质的量是1 ml，将其溶于1 L水中所得溶液体积不是1 L，因此所得溶液中溶质的物质的量浓度不是1 ml·L－1，A错误；0.5 ml Na2O加入适量水中反应产生1 ml NaOH，因此若所得溶液体积是1 L，所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1，B正确；溶液的浓度与其体积大小无关，所以剩余的溶液浓度仍然是2 ml·L－1，C错误；未说明气体所处的外界条件，因此不能确定其物质的量，也就不能确定该气体配制成的溶液的浓度大小，D错误。
4．(2022·广西钦州高一期末)下列说法正确的是( )
A．将44.8 L的HCl气体溶于水配成1 L溶液，溶液的浓度为2 ml·L－1
B．1 ml·L－1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 ml NaCl
C．2 L 0.2 ml·L－1的NaCl溶液与5 L 0.4 ml·L－1的NaCl溶液的Cl－浓度之比为1∶2
D．从100 mL硫酸溶液中取出10 mL，则这10 mL硫酸溶液的物质的量浓度是原溶液的eq \f(1,10)
答案 C
解析 未知气体所处的外界条件，不能确定其物质的量，因而不能计算其配制溶液的浓度，A错误；2 L 0.2 ml·L－1的NaCl溶液中c(Cl－)＝0.2 ml·L－1,5 L 0.4 ml·L－1的NaCl溶液中c(Cl－)＝0.4 ml·L－1，故两种溶液中c(Cl－)之比为0.2 ml·L－1∶0.4 ml·L－1＝1∶2，C正确；溶液具有均一性，同一溶液各处的浓度相等，与溶液体积大小无关，D错误。
题组二 与物质的量浓度有关的计算
5．(2022·河南新乡高一期末)下列判断正确的是( )
A．1 L H2O中溶解了22.4 L HCl，则该溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1
B．从1 L 1 ml·L－1 NaCl溶液中取出100 mL溶液，其物质的量浓度为0.1 ml·L－1
C．1.5 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为0.5 ml·L－1
D．1 L KCl溶液中含有7.45 g KCl，则该溶液的物质的量浓度为0.1 ml·L－1
答案 D
解析 HCl气体所处的状态未标明，无法利用22.4 L·ml－1来计算HCl的物质的量，且溶液的体积也不是1 L，A错误；溶液属于均一、稳定的混合物，所以从1 L 1 ml·L－1 NaCl溶液中取出100 mL溶液，其物质的量浓度仍为1 ml·L－1，B错误；1.5 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为1.5 ml·L－1×3＝4.5 ml·L－1，C错误；根据n＝eq \f(m,M)可知，7.45 g KCl的物质的量为eq \f(7.45 g,74.5 g·ml－1)＝0.1 ml，所以1 L该KCl溶液的物质的量浓度为c＝eq \f(n,V)＝eq \f(0.1 ml,1 L)＝0.1 ml·L－1，D正确。
6．(2023·合肥高一期中)将30 mL 0.5 ml·L－1 NaOH溶液加水稀释到300 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )
A．0.5 ml·L－1 B．0.05 ml·L－1
C．0.005 ml·L－1 D．5.0 ml·L－1
答案 B
解析 根据稀释前后溶质的物质的量不变可得30 mL×0.5 ml·L－1＝300 mL×c，解得c＝0.05 ml·L－1。
7．36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·cm－3)所得溶液的密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c ml·L－1，NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述正确的是( )
A．所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1
B．36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
C．c＝eq \f(ρ,36.5＋1 000)
D．w＝eq \f(36.5c,1 000ρ)
答案 D
解析 36.5 g HCl的物质的量为1 ml，水的体积为1 L，但溶液的体积不是1 L，故其物质的量浓度不是1 ml·L－1，A项错误；没有指明气体所处的状况，无法计算气体的体积，B项错误；c＝eq \f(1,\f(36.5＋1 000,ρ)×10－3)＝eq \f(1 000ρ,36.5＋1 000)，C项错误；根据c＝eq \f(1 000ρw,M)可知w＝eq \f(cM,1 000ρ)＝eq \f(36.5c,1 000ρ)，D项正确。
8．(2022·长沙高一期中)某一由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液中：c(H＋)＝0.1 ml·L－1，c(Al3＋)＝0.4 ml·L－1，c(SOeq \\al(2－,4))＝0.8 ml·L－1，则c(K＋)为( )
A．0.15 ml·L－1 B．0.2 ml·L－1
C．0.3 ml·L－1 D．0.4 ml·L－1
答案 C
解析 根据电荷守恒得到0.1 ml·L－1×1＋0.4 ml·L－1×3＋c(K＋)×1＝0.8 ml·L－1×2，解得c(K＋)＝0.3 ml·L－1，故C符合题意。
9．(2022·吉林高一检测)下列说法正确的是( )
A．同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则SOeq \\al(2－,4)浓度比为3∶2∶3
B．将2 ml·L－1的NaCl溶液和1 ml·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，忽略体积变化，c(Cl－)＝1.5 ml·L－1
C．常温常压下73 g HCl溶于1 L水，盐酸的物质的量浓度为2 ml·L－1
D．若a g某气体含有分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是eq \f(22.4bc,aNA) L
答案 D
解析 同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，SOeq \\al(2－,4)浓度比为1∶1∶3，A错误；设两种溶液体积为V L，混合后c(Cl－)＝eq \f(2V＋V×2,2V) ml·L－1＝2.0 ml·L－1，B错误；常温常压下73 g HCl溶于水，配成1 L溶液，盐酸的物质的量浓度为2 ml·L－1，C错误；设c g气体所含的分子数为x，则eq \f(a,b)＝eq \f(c,x)，x＝eq \f(bc,a)，故气体在标准状况下的体积是eq \f(22.4bc,aNA) L，D正确。
10．(2022·合肥高一月考)在等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中，分别加入等量的AgNO3溶液，恰好都完全反应，则以上三种溶液的物质的量浓度之比为( )
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．1∶1∶1 D．6∶3∶2
答案 D
解析 等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中，分别加入等量的AgNO3溶液，恰好都完全反应，则n(Ag＋)＝n(Cl－)，设n(Ag＋)＝n，NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量分别为n、eq \f(n,2)、eq \f(n,3)，因三种溶液的体积相等，则三种溶液的物质的量浓度之比为n∶eq \f(n,2)∶eq \f(n,3)＝6∶3∶2。
11．(2022·河南焦作高一期末)将1 L Na2CO3溶液加水稀释，稀释过程中c(Na＋)随溶液体积的变化曲线如图，下列说法正确的是( )
A．将Na2CO3溶液稀释需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
B．图中x＝9
C．将该Na2CO3溶液与足量盐酸反应最多收集100.8 L CO2
D．Na2CO3溶液的初始浓度为4.5 ml·L－1
答案 D
解析 溶液稀释用不到漏斗，A项错误；溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，则2x＝5×1.8，x＝4.5，B项错误；没有指明是标准状况，无法计算气体体积，C项错误；c(Na2CO3)＝eq \f(1,2)c(Na＋)＝eq \f(1,2)×1.8 ml·L－1×eq \f(5 L,1 L)＝4.5 ml·L－1，D项正确。
12．(2022·石家庄正定中学高一月考)某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M。25 ℃时，a g该晶体能够溶于b g水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是( )
A．该溶液的密度为ρ＝eq \f(1 000a＋b,V) g·L－1
B．该溶液的物质的量浓度为c＝eq \f(1 000a,MV) ml·L－1
C．该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)∶m(溶质)＝(eq \f(18na,M)＋b)∶(a－eq \f(18na,M))
D．该溶液中溶质的质量分数为w＝eq \f(100aM－18n,a＋b)%
答案 D
解析 a g R·nH2O晶体溶于b g水形成的溶液中，溶液的质量为(a＋b)g，溶液的体积为10－3 V L，则该溶液的密度为ρ＝eq \f(1 000a＋b,V)g·L－1，故A正确；a g该晶体中R的物质的量为eq \f(a,M) ml，溶液的体积为10－3 V L，则溶液的物质的量浓度为c＝eq \f(1 000a,MV) ml·L－1，故B正确；a g R·nH2O晶体溶于b g水形成的溶液中，水的质量为(eq \f(18na,M)＋b) g，溶质的质量为(a－eq \f(18na,M)) g，则m(水)∶m(溶质)＝(eq \f(18na,M)＋b)∶(a－eq \f(18na,M))，故C正确；a g R·nH2O晶体溶于b g水形成的溶液中，溶液的质量为(a＋b)g，溶质的质量为(a－eq \f(18na,M)) g，则溶液中溶质的质量分数为w＝eq \f(100aM－18na,Ma＋b)%，故D错误。
13．回答下列问题。
(1)100 mL 0.2 ml·L－1 Na2SO4溶液中Na＋的物质的量浓度为__________。
(2)从1 L Al2(SO4)3溶液中取出100 mL，向其中加入200 mL 0.9 ml·L－1的BaCl2溶液恰好使SOeq \\al(2－,4)完全沉淀，则原溶液中Al3＋的物质的量浓度为__________。
(3)12.4 g Na2R含0.4 ml Na＋，则Na2R的摩尔质量为__________，R的相对原子质量为________。
(4)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下，11.2 L“人造空气”的质量是4.8 g，其中氧气和氦气的分子数之比是__________。
答案 (1)0.4 ml·L－1 (2)1.2 ml·L－1 (3)62 g·ml－1 16 (4)1∶4
解析 (1)100 mL 0.2 ml·L－1 Na2SO4溶液中Na＋的物质的量浓度与溶液体积无关，是硫酸钠浓度的2倍，故Na＋的物质的量浓度为0.4 ml·L－1。
(2)n(SOeq \\al(2－,4))＝n(Ba2＋)＝0.2 L×0.9 ml·L－1＝0.18 ml，所以n(Al3＋)＝0.18 ml×eq \f(2,3)＝0.12 ml，则100 mL溶液中c(Al3＋)＝eq \f(0.12 ml,0.1 L)＝1.2 ml·L－1，原溶液中c(Al3＋)浓度为1.2 ml·L－1。
(3)Na2R的物质的量为0.2 ml，Na2R的摩尔质量为eq \f(12.4 g,0.2 ml)＝62 g·ml－1，R的相对原子质量为62－23×2＝16。
(4)在标准状况下，11.2 L“人造空气”的物质的量为0.5 ml，质量为4.8 g，设氧气的物质的量为x ml，氦气的物质的量为y ml，则x＋y＝0.5,32x＋4y＝4.8，解得x＝0.1，y＝0.4，氧气和氦气的分子数之比是1∶4。
14．计算填空。
(1)将14.2 g无水硫酸钠溶于水配制成500 mL硫酸钠溶液的物质的量浓度为____________，蒸发浓缩，使溶液体积为50 mL，所得Na2SO4溶液的物质的量浓度为______________，所得溶液中Na＋的物质的量浓度为________。
(2)硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，测得Al3＋浓度为0.1 ml·L－1，加入等体积0.3 ml·L－1的氯化钡溶液恰好使SOeq \\al(2－,4)完全沉淀，则原混合溶液中Na＋的浓度为__________。
(3)将0.1 ml·L－1的硫酸钠溶液、0.2 ml·L－1的硫酸铝溶液和纯水混合，要使混合液中Na＋、Al3＋、SOeq \\al(2－,4)的浓度分别为0.1 ml·L－1、0.1 ml·L－1、0.2 ml·L－1，则硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为____________(忽略体积的变化)。
(4)某混合溶液中，含有K＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－和SOeq \\al(2－,4)五种离子(不考虑溶液中少量的H＋和OH－)，其中c(K＋)＝3 ml·L－1、c(Mg2＋)＝2 ml·L－1、c(Al3＋)＝2 ml·L－1、c(Cl－)＝7 ml·L－1，则溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度是________。
答案 (1) 0.2 ml·L－1 2.0 ml·L－1 4.0 ml·L－1 (2)0.3 ml·L－1 (3)2∶1∶1 (4)3 ml·L－1
解析 (1)n(Na2SO4)＝eq \f(14.2 g,142 g·ml－1)＝0.1 ml，c(Na2SO4)＝eq \f(0.1 ml,0.5 L)＝0.2 ml·L－1。(3)设硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积分别是x L、y L、z L，则0.2x＝0.1×(x＋y＋z)、0.4y＝0.1×(x＋y＋z)、0.1x＋0.6y＝0.2×(x＋y＋z)，解得x＝2y＝2z，所以硫酸钠溶液、硫酸铝溶液、纯水三者的体积比为2∶1∶1。(4)电解质溶液中存在电荷守恒：c(K＋)＋2c(Mg2＋)＋3c(Al3＋)＝c(Cl－)＋2c(SOeq \\al(2－,4))，即(3＋2×2＋3×2) ml·L－1＝7 ml·L－1＋2c(SOeq \\al(2－,4))，则c(SOeq \\al(2－,4))＝3 ml·L－1。
15．(2022·成都石室中学高一月考)按要求计算并填空。
(1)200 mL某硫酸盐溶液中含SOeq \\al(2－,4) 1.5NA个，含金属离子NA个，则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为____________ml·L－1。
(2)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含足量NaOH的溶液并加热，铵根离子完全反应生成a ml NH3(已知NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O)；另一份加入含b ml BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3＋的浓度为____________ml·L－1。
(3)A、B、C三种一元碱，它们的摩尔质量之比是3∶5∶7，如果把7 ml A、5 ml B和3 ml C混合均匀，取混合碱5.36 g恰好能中和0.15 ml HCl。试求A的摩尔质量为______g·ml－1。
(4)将W g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在V mL水中，得到饱和溶液，测得该饱和溶液的密度为ρ g·cm－3，则溶液的物质的量浓度为____________，该温度下，CuSO4的溶解度为____________。
(5)取8.58 g Na2CO3·xH2O溶于水配成溶液然后逐滴滴入质量分数为36.5%，密度为1.20 g·cm－3的盐酸直至没有气体放出，用去盐酸5.0 mL。则生成标况下CO2气体的体积为________；x的值为____________。
答案 (1)2.5 (2)eq \f(2 0002b－a,3V) (3)24 (4)eq \f(4ρW,W＋V) ml·L－1 eq \f(1 600W,9W＋25V) g (5)0.672 L 10
解析 (1)200 mL某硫酸盐溶液中含SOeq \\al(2－,4) 1.5NA个，含金属离子NA个，则SOeq \\al(2－,4)、金属离子的物质的量分别是1.5 ml、1 ml，该盐的化学式可表示为R2(SO4)3，该硫酸盐的物质的量是0.5 ml，则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为eq \f(0.5 ml,0.2 L)＝2.5 ml·L－1。(2)一份加入含b ml BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡，说明硫酸根离子的物质的量为b ml；一份加入足量NaOH的溶液并加热，生成a ml NH3，则NHeq \\al(＋,4)的物质的量是a ml。则根据电荷守恒知3c(Al3＋)＋eq \f(a,\f(V×10－3,2))＝2eq \f(b,\f(V×10－3,2))，c(Al3＋)＝eq \f(2 0002b－a,3V) ml·L－1。(3)由酸与碱中和反应的实质可知n(H＋) ＝n(OH－)，据此计算5.36 g混合一元碱的总的物质的量，混合碱5.36 g恰好能中和0.15 ml HCl，所以n(OH－)＝0.15 ml，所以一元碱的总物质的量也为0.15 ml，设A、B、C三种碱的摩尔质量分别为3x、5x、 7x，故一元碱的平均摩尔质量即为M＝
eq \f(3x g·ml－1×7 ml＋5x g·ml－1×5 ml＋7x g·ml－1×3 ml,7 ml＋5 ml＋3 ml)＝eq \f(5.36 g,0.15 ml)，解得x＝8，故A的摩尔质量为24 g·ml－1。(4)W g胆矾(CuSO4·5H2O)中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)＝eq \f(W g,250 g·ml－1)＝eq \f(W,250) ml，溶液的体积为eq \f(W g＋V mL×1 g·mL－1,ρ g·mL－1)＝eq \f(W＋V,ρ)mL，溶液的物质的量浓度为eq \f(\f(W,250) ml,\f(W＋V,ρ)×10－3 L)＝eq \f(4Wρ,W＋V) ml·L－1；eq \f(S g,100＋Sg)＝eq \f(\f(160W,250) g,W＋V g)，则溶解度为eq \f(1 600W,9W＋25V) g。
(5)根据公式：c＝eq \f(1 000ρω,M)，所用盐酸的物质的量浓度c＝eq \f(1 000×1.20×36.5%,36.5) ml·L－1＝12 ml·L－1，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，2HCl～CO2，盐酸消耗12×5×10－3 ml＝0.06 ml，V(CO2)＝(eq \f(0.06,2)×22.4)L＝0.672 L，Na2CO3·xH2O～2HCl，eq \f(8.58,106＋18x)＝eq \f(1,2)×12×5×10－3，解得x＝10。