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第 6 讲 物质的量浓度
[复习目标] 1.了解物质的量浓度及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学
的重要作用。2.了解溶液物质的量浓度的表示方法,理解溶解度、质量分数等概念,并能进
行有关计算。3.掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法并能进行误差分析。
考点一 物质的量浓度
1.溶液组成的两种表示方法
内容 物质的量浓度 溶质质量分数
表示单位体积的溶液里所含溶质B 用溶质质量与溶液质量的比值来表示溶
含义
的物质的量,符号为c 液组成的物理量,一般用百分数表示
B
表达式 c = w(B)=×100%
B
单位 mol·L - 1 无
相互转化 c=(ρ的单位为g·cm-3)
2.物质的量浓度计算的两要素
(1)正确判断溶质
①与水发生反应生成新物质:Na、NaO、NaO――→NaOH;CO 、SO 、SO ――→HCO 、
2 2 2 2 2 3 2 3
HSO 、HSO 。
2 3 2 4
②特殊物质:NH ――→NH ·H O(溶质按NH 进行计算)。
3 3 2 3
③含结晶水的物质:CuSO ·5H O、NaCO·10H O――→CuSO 、NaCO。
4 2 2 3 2 4 2 3
(2)确定溶液体积:溶液体积不是溶剂体积,也不是溶剂体积与溶质体积的简单加和,可以
根据V=求算。
3.溶液的稀释与混合
(1)溶液的稀释
①溶质的质量在稀释前后保持不变,即m 浓w浓 =m 稀w稀 ,溶液的质量m 稀 =m 浓 +m 水 ;
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c V =c V ,但溶液的体积V ≠V +V 。
稀 稀 浓 浓 稀 浓 水
(2)溶液(溶质相同)的混合
①物质的量浓度不同(分别为c 、c)的两溶液:混合前后溶质的物质的量保持不变,即 cV
1 2 1 1
+cV=c V 。
2 2 混 混②质量分数不同(分别为a%、b%)的两溶液
a.等体积混合
当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,等体积混合后,质量分数
w>(a%+b%);当溶液密度小于1 g·cm-3时,等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
b.等质量混合
混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
1.在100 mL的烧杯中,加入10 g食盐,然后注入90 mL的水,充分溶解后,所得溶质的
质量分数为10%( )
2.10.6 g Na CO 与28.6 g Na CO·10H O分别投入 1 L 水中完全溶解所得溶液浓度均为 0.1
2 3 2 3 2
mol·L-1 ( )
3.将62 g Na O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1( )
2
4.将40 g SO 溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%( )
3
5.将标准状况下44.8 L HCl溶于100 mL水中,所得溶液的密度为1.384 g·mL-1,则其物质
的量浓度为1.5 mol·L-1( )
6.25 ℃,pH=1的HSO 溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1( )
2 4
7.同浓度的三种溶液:NaSO 、MgSO 、Al (SO ) ,其体积比为3∶2∶1,则SO浓度之比
2 4 4 2 4 3
为3∶2∶3( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.×
一、物质的量浓度与质量分数的计算
1.标准状况下,V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ
g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.ρ= B.w=
C.w= D.c=
答案 A
解析 由c==,可得w=,B项正确;氨水中溶质的质量分数为=,C项正确;氨水的物
质的量浓度为==,D项正确。
气体溶于水,计算物质的量浓度的一般思路2.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度
为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度: 。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度: 。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数: 。
(4) 用 w 表 示 该 温 度 下 NaCl 的 溶 解 度 :
。
答案 (1) mol·L-1 (2) mol·L-1 (3)×100% (4) g
解析 (1)c= mol·L-1= mol·L-1。
(2)c== mol·L-1。
(3)w=×100%=×100%。
(4)=,S= g。
二、溶液的稀释与混合
3.V mL Al (SO ) 溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO物质的量
2 4 3
浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
答案 A
解析 mL溶液中Al3+的物质的量为= mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)
== mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=× mol·L-1= mol·L-1。
4.200 mL 0.3 mol·L-1 KSO 溶液和100 mL 0.2 mol·L-1 Fe (SO ) 溶液混合后不考虑混合后
2 4 2 4 3
溶液体积的变化,溶液中SO的物质的量浓度为 。
答案 0.4 mol·L-1
解析 200 mL 0.3 mol·L-1 KSO 溶液中SO的物质的量为0.2 L×0.3 mol·L-1=0.06 mol,
2 4
100 mL 0.2 mol·L-1 Fe (SO ) 溶液中SO的物质的量为3×0.1 L×0.2 mol·L-1=0.06 mol,故
2 4 3
混合液中SO的物质的量为0.06 mol+0.06 mol=0.12 mol,由于混合后不考虑体积的变化,
混合后溶液的体积为0.3 L,混合液中SO的物质的量浓度为=0.4 mol·L-1。考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
2.配制过程及操作
质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液:用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入200 mL烧杯中,再
用100 mL量筒量取90.0 mL的蒸馏水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL:用50 mL的量筒量取40.0 mL的蒸馏水注入100 mL
的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用
玻璃棒不停地搅拌。1.配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,两次用玻璃棒的作用相同( )
2.配制950 mL 2 mol·L-1 Na CO 溶液时,应选1 000 mL容量瓶,称取NaCO·10H O 572.0 g(
2 3 2 3 2
)
3.把0.585 g NaCl固体放入100 mL容量瓶中,加水到刻度线处,配成 0.1 mol·L-1的NaCl
溶液( )
4.用量筒量取 20.0 mL 0.500 0 mol·L-1 H SO 溶液于烧杯中,加 80.0 mL水,配制成
2 4
0.100 0 mol·L-1 HSO 溶液( )
2 4
5.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.×
一、一定物质的量浓度溶液的配制规范操作
1.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、 、
等。
(2)计算:需要NaOH固体的质量为 。
(3)称量:①称量过程中NaOH固体应放在小烧杯中并放在天平的 (填“左盘”或
“右盘”)。
②某同学先用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静
止时发现指针在分度盘的偏右位置,说明此时左边质量 (填“大于”或“小于”)右
边质量。假定最终称得小烧杯的质量为 (填“32.6 g”或“32.61 g”),请在下图标尺
上画出游码的位置(画“△”表示)。
标尺:
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,作用是 。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用 引流,洗涤烧杯 2~3 次是为了
。
(6)定容、摇匀。定容的操作是
。
答案 (1)胶头滴管 500 mL容量瓶 (2)10.0 g
(3)①左盘 ②小于 32.6 g
(4)搅拌,加速溶解
(5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中(6)向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液
面与刻度线相切
解析 (2)m(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。(3)用托盘天平称量时,物品
放在左盘,托盘天平可精确到0.1 g。
二、一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
误差分析的思维流程
2.从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g: 。
(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g: 。
(3)配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液,需称量溶质 4.4 g,称量时物码放置颠倒:
。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。
(5)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线: 。
(6)未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
答案 (1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏大 (5)偏小 (6)偏小
解析 (2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol-1,所需质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5
g。(3)实际称量溶质的质量为4.0 g-0.4 g=3.6 g。
3.从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
(1)配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容
量瓶中并定容: 。
(2)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: 。
(3)定容时仰视刻度线: 。
(4)定容摇匀后少量溶液外流: 。
(5)容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
答案 (1)偏大 (2)偏小 (3)偏小 (4)无影响 (5)无影响
解析 (1)NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。(2)
溶液的总体积偏大。视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
1.(2023·全国甲卷,9)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,
本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
答案 D
解析 粗盐提纯涉及的操作及使用的仪器有溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、除杂、过滤(漏斗、玻
璃棒、⑥烧杯)、蒸发结晶(蒸发皿、⑧酒精灯、玻璃棒)。配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液
的操作步骤及使用的仪器是称量(①天平)→溶解(⑥烧杯和玻璃棒)→移液(⑥烧杯、玻璃棒、
⑤容量瓶)→定容(胶头滴管),故本题选D。
2.[2022·全国乙卷,27(1)]由 CuSO ·5H O 配制 CuSO 溶液,下列仪器中不需要的是
4 2 4
(填仪器名称)。
答案 分液漏斗、球形冷凝管
3.[2022·广东,17(2)]下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是 (填字母)。
答案 C
解析 振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,故 A错误;定容时,视
线、溶液凹液面和刻度线应“三线相切”,不能仰视或俯视,且胶头滴管不能插入到容量瓶
中,故B错误;定容完成后,盖上瓶塞,左手食指抵住瓶塞,右手扶住容量瓶底部,将容量瓶反复上下颠倒,摇匀,故D错误。
4.[2022·海南,17(2)]现有浓HPO 质量分数为85%,密度为1.7 g·mL-1。若实验需100 mL
3 4
1.7 mol·L-1的HPO 溶液,则需浓HPO mL(保留一位小数)。
3 4 3 4
答案 11.5
解析 设需浓HPO 的体积为V mL,则=0.1 L×1.7 mol·L-1,V≈11.5。
3 4
课时精练
1.实验中需用1.0 mol·L-1的CuSO 溶液950 mL,配制时选用容量瓶的规格和称取药品的
4
质量分别为( )
选项 A B C D
容量瓶规格 1 000 mL 950 mL 1 000 mL 500 mL
CuSO 质量 152.0 g 152.0 g 160.0 g 80.0 g
4
答案 C
解析 配制1 000 mL溶液时,需要溶质CuSO 的质量为1 L×1.0 mol·L-1×160 g·mol-1=
4
160.0 g,C项正确。
2.下列所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1的是( )
A.将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中
B.将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合
C.将25.0 g胆矾溶于水配成1 L溶液
D.将10 mL 1 mol·L-1的盐酸与90 mL水充分混合
答案 C
解析 将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,故不能得到0.1 mol·L-1
的溶液,A错误;将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合,不知所配溶液的密度,无
法求算其物质的量浓度,B错误;25.0 g胆矾的物质的量为0.1 mol,将其溶于水配成1 L溶
液,所得溶液的物质的量浓度为 0.1 mol·L-1,C正确;将10 mL 1 mol·L-1的盐酸与90 mL
水充分混合,不同液体混合后的体积不等于两液体体积在数值上的简单加和,D错误。
3.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合并稀释配成500 mL溶液,该混
合溶液中H+的物质的量浓度是( )
A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1
C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1
答案 B
解析 该混合溶液中n(H+)=(0.1 L×0.3 mol·L-1+0.3 L×0.25 mol·L-1)×2=0.21 mol,所以
c(H+)==0.42 mol·L-1。
4.用98%的浓HSO (密度为1.84 g·mL-1)配制100 mL1 mol·L-1的稀HSO ,配制过程中可
2 4 2 4能用到下列仪器:①100 mL量筒;②10 mL量筒;③50 mL 烧杯;④托盘天平;⑤100
mL容量瓶;⑥胶头滴管;⑦玻璃棒。按使用的先后顺序排列正确的是( )
A.②⑥③⑦⑤⑥ B.④③⑤⑦⑥
C.①③⑦⑤⑥ D.②⑤⑦⑥
答案 A
解析 98%的浓HSO 中溶质的物质的量浓度c==mol·L-1=18.4 mol·L-1,配制1 mol·L-1的稀
2 4
HSO 100 mL需要浓硫酸的体积V=≈0.005 4 L,即5.4 mL。
2 4
5.配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.实验中需用的仪器有托盘天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
答案 D
解析 配制500 mL 0.100 mol·L-1 NaCl溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、
500 mL容量瓶、胶头滴管等,A错误;配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、
溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为②①④③,B错误;容量瓶用蒸
馏水洗净后,不必干燥,C错误;定容时仰视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏多,溶液的
体积V偏大,溶液的浓度偏低,D正确。
6.若20 g密度为d g·cm-3的硝酸钙溶液里含有1 g Ca2+,则NO的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C.2.5d mol·L-1 D.1.25d mol·L-1
答案 C
解析 1 g钙离子的物质的量为0.025 mol,该溶液中n=2n=0.025 mol×2=0.05 mol,20
g该硝酸钙溶液的体积V=×10-3 L·mL-1= L,所以该溶液中c==2.5d mol·L-1,故选
C。
7.将物质的量均为a mol的Na和Al一同投入m g足量水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-
3,则此溶液的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1答案 A
解析 Na和Al一同投入m g足量水中时,发生反应的化学方程式为2Na+2HO===2NaOH
2
+H↑、2Al+2NaOH+2HO===2NaAlO +3H↑。由于Na、Al的物质的量均为a mol,结
2 2 2 2
合化学方程式可知共生成2a mol H ,所得溶液中只有NaAlO 一种溶质,其物质的量为a
2 2
mol。所得溶液的质量为m(Na)+m(Al)+m(H O)-m(H )=(46a+m) g,所得溶液的体积为
2 2
L,则该溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
8.(2023·湖南益阳模拟)下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1的FeCl 溶液中,Cl-的物质的量为0.3 mol
3
B.N 个HCl分子溶于水中配成1 L溶液,所得盐酸的浓度为1 mol·L-1
A
C.将10 mL 2 mol·L-1 HSO 与100 mL水混合,得到0.2 mol·L-1 HSO 溶液
2 4 2 4
D.将100 mL饱和NaCl溶液浓缩至80 mL,恢复到原温度,溶液的浓度升高
答案 B
解析 未指出溶液体积,无法计算溶质物质的量,A项错误;溶质HCl的物质的量为1
mol,溶液体积为1 L,则盐酸浓度为1 mol·L-1,B项正确;混合后溶液总体积并不是混合
前的10倍,所以所得HSO 溶液浓度不是0.2 mol·L-1,C项错误;温度不变物质溶解度不
2 4
变,恢复到原温度,饱和溶液浓度不变,D项错误。
9.室温时,甲、乙两同学配制氯化钠溶液。甲同学配制10%的NaCl溶液100 g,乙同学配
制1.0 mol·L-1的NaCl溶液100 mL(20 ℃时,氯化钠的溶解度为36.0 g)。下列说法正确的是
( )
A.两同学所需溶质的质量相同
B.两同学所配溶液的质量相同
C.两同学所需实验仪器种类相同
D.甲同学所配的溶液浓度比乙同学的大
答案 D
解析 配制100 g 10%的NaCl溶液需要氯化钠的质量为100 g×10%=10 g,配制100 mL 1.0 mol·L
-1的NaCl溶液需要氯化钠的质量为0.1 L×1.0 mol·L-1×58.5 g·mol-1=5.85 g,A错误;氯
化钠溶液的密度大于1 g·mL-1,100 mL氯化钠溶液的质量大于100 g,B错误;配制一定质量
分数的氯化钠溶液,所需仪器有托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙等;配制 100 mL 1.0
mol·L-1的氯化钠溶液,需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、药匙、100 mL容量瓶、胶
头滴管等,C错误;配制10%的NaCl溶液100 g,其密度大于1 g·mL-1,所以100 g溶液
的体积小于100 mL,10%的NaCl溶液中氯化钠的物质的量为≈0.17 mol,其物质的量浓度大
于1.7 mol·L-1,D正确。
10.4 ℃下,把摩尔质量为M g·mol-1的可溶性盐RCl A g溶解在V mL水中,恰好形成
n
该温度下的饱和溶液,密度为ρ g·cm-3,下列关系式错误的是 ( )
A.溶质的质量分数w=×100%B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.1 mL该溶液中n(Cl-)= mol(RCl 在溶液中完全电离)
n
D.该温度下此盐的溶解度S=g
答案 C
解析 根据溶质的质量分数w=×100%,m =A g,V mL水的质量为V g,m =(A+
溶质 溶液
V) g,w=×100%,故A正确;根据溶质的物质的量浓度c=,n= mol,V′= L,代入
可得c= mol·L-1,故B正确;1 mL 该溶液中n(Cl-)= mol·L-1×1 mL×10-3 L·mL-
1×n= mol,故C错误;该温度下此盐的溶解度S= g,故D正确。
11.(2023·天津模拟)现有V mL硫酸钠溶液,它的密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分
数是a%,下列有关该溶液的说法错误的是( )
A.溶质的质量分数为%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
答案 C
解析 根据题意可知,钠离子的质量是ρVa% g,物质的量是 mol,所以硫酸钠的物质的量
是 mol,质量是 mol×142 g·mol-1 g,溶质的质量分数是=%,A正确;溶液的物质的量浓
度c== mol·L-1,B正确;溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶=9a∶(2 300-71a),C错
误;硫酸根离子的质量分数是=%,D正确。
12.(2023·湖南邵阳模拟)实验室备有质量分数为63%、密度为1.40 g·cm-3的浓硝酸。下列
说法错误的是( )
A.该硝酸的物质的量浓度为14.0 mol·L-1
B.某同学用该浓硝酸配制稀硝酸,定容时俯视读数,会造成最终配制的稀硝酸浓度偏高
C.50 mL该硝酸与足量的铜反应可得到标准状况下0.35 mol NO
2
D.等体积的水与该硝酸混合所得溶液的物质的量浓度大于7.0 mol·L-1
答案 C
解析 根据c=,可知该硝酸的物质的量浓度c= mol·L-1=14.0 mol·L-1,A项正确;某
同学用该浓硝酸配制稀硝酸,定容时俯视读数,溶液体积偏小,会造成最终配制的稀硝酸浓
度偏高,B 项正确;Cu 与浓 HNO 发生反应:Cu+4HNO(浓)===Cu(NO ) +2NO ↑+
3 3 3 2 2
2HO,硝酸浓度降低到某一浓度后,开始生成NO,不再生成NO ,50 mL该浓硝酸中,硝酸
2 2
的物质的量n=0.05 L×14 mol·L-1=0.7 mol,由4HNO ~2NO 可知,生成NO 的物质的量
3 2 2
小于0.35 mol,C项错误;等体积的水与该硝酸混合所得溶液的体积小于原硝酸体积的 2倍,
因此所得溶液的物质的量浓度大于7.0 mol·L-1,D项正确。
13.Ⅰ.绿矾(FeSO ·7H O)在化学合成中用作还原剂及催化剂。工业上常用废铁屑溶于一定
4 2
浓度的硫酸溶液制备绿矾。(1)98% 1.84 g·cm-3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至 50%时,密度为1.4 g·cm-
3,50%的硫酸物质的量浓度为 (结果保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积
混合,混合酸的质量分数 (填“>”“<”或“=”)40%。
(2)将111.2 g绿矾(FeSO ·7H O,式量为278)在高温下加热,充分反应后生成Fe O 固体和
4 2 2 3
SO 、 SO 、 水 的 混 合 气 体 , 则 生 成 Fe O 的 质 量 为
2 3 2 3
g;
SO 为 mol。
2
Ⅱ.实验室可用以下方法制备莫尔盐晶体[(NH )SO ·FeSO ·6H O,式量为392]。
4 2 4 4 2
(3)将4.88 g铁屑(含Fe O)与25 mL 3 mol·L-1 HSO 充分反应后,得到FeSO 和HSO 的混
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合溶液,稀释溶液至100 mL,测得其pH=1。铁屑中Fe O 的质量分数是 (结果保
2 3
留两位小数)。
(4)向上述100 mL溶液中加入与该溶液中FeSO 等物质的量的(NH )SO 晶体,待晶体完全溶
4 4 2 4
解后蒸发掉部分水,冷却至t ℃,析出莫尔盐晶体12.360 g,剩余溶液的质量为82.560 g。t
℃ 时 , 计 算 (NH )SO ·FeSO ·6H O 的 溶 解 度 为
4 2 4 4 2
(结果保留两位小数)。
答案 (1)7.14 mol·L-1 > (2)32 0.2
(3)65.57% (4)22.35 g
解析 (1)密度为1.4 g·cm-3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度c== mol·L-1≈7.14
mol·L-1;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%,由于
50%的硫酸的密度大于30%的硫酸的密度,所以等体积混合后溶液中硫酸的质量偏大,硫酸
的质量分数大于40%。(2)n(FeSO ·7H O)==0.4 mol,由2FeSO ·7H O=====Fe O +SO ↑+
4 2 4 2 2 3 2
SO ↑+14HO↑可知,生成Fe O 的质量为0.4 mol××160 g·mol-1=32 g,SO 的物质的量
3 2 2 3 2
为0.4 mol×=0.2 mol。(3)根据题意知,溶液中剩余酸的物质的量 n(H SO )=0.1 mol·L-
2 4
1××0.1 L=0.005 mol,则参加反应的 n(H SO )=0.025 L×3 mol·L-1-0.005 mol=0.07
2 4
mol;设铁的物质的量是m mol,氧化铁的物质的量是n mol,发生反应的化学方程式为Fe+
Fe O+3HSO ===3FeSO +3HO、Fe+HSO ===FeSO +H↑,则根据固体的质量和硫酸的
2 3 2 4 4 2 2 4 4 2
物质的量可知,56m+160n=4.88,m-n+3n=0.07,解得n=0.02,m=0.03,所以铁屑中
Fe O 的质量分数是×100%≈65.57%。(4)根据以上分析结合原子守恒知,n(FeSO )=n(Fe)+
2 3 4
2n(Fe O)=(0.03+0.04) mol=0.07 mol,根据莫尔盐的化学式知,n[(NH )SO ·FeSO ·6H O]
2 3 4 2 4 4 2
=n(FeSO )=0.07 mol,溶液中莫尔盐的质量为0.07 mol×392 g·mol-1-12.360 g=15.08 g,
4
设莫尔盐的溶解度为x,则=,解得x≈22.35 g。
14.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草
酸铵[(NH )C O]溶液,可析出草酸钙(CaC O)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得
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草酸(H C O),再用酸性KMnO 溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习
2 2 4 4
小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。Ⅰ.配制酸性KMnO 标准溶液:如图是配制50 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO 标准溶液的过
4 4
程示意图。
(1)请你观察图示并判断其中不正确的操作有 (填序号)。
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是 (填名称)。
(3)在其他操作均正确的情况下,如果按照图示的操作配制溶液,配制溶液的浓度将
(填“偏大”或“偏小”)。
Ⅱ.测定血液样品中Ca2+的浓度:取血液样品20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用 0.020
mol·L-1酸性KMnO 溶液滴定,使草酸转化成CO 逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO
4 2 4
溶液。
(4)已知草酸与酸性KMnO 溶液反应的离子方程式为5HC O +2MnO+6H+===2Mnx++
4 2 2 4
10CO↑+8HO,则式中的x= 。
2 2
(5)滴定时,根据现象:
,
即可确定反应达到终点。
(6)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为 mg·cm-3。
答案 (1)⑤ (2)50 mL容量瓶 (3)偏小
(4)2 (5)当滴入最后半滴酸性KMnO 溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色
4
(6)1.2
解析 (3)用图示的操作配制溶液,定容时仰视刻度线,会使溶液体积偏大,配制的溶液浓
度将偏小。(6)20.00 mL血液样品经过处理后得到草酸,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量
为0.020 mol·L-1×0.012 L=2.4×10-4 mol,根据反应的离子方程式5HC O +2MnO+6H+
2 2 4
===2Mn2++10CO↑+8HO 及草酸钙的化学式 CaC O 可知,n(Ca2+)=n(H C O)=
2 2 2 4 2 2 4
×2.4×10-4 mol=6×10-4 mol,Ca2+的质量为40 g·mol-1×6×10-4 mol=0.024 g,其浓度
为=1.2 mg·cm-3。