物质的量浓度练习题

物质的量浓度练习题及解析

一、选择题

1. 下列关于物质的量浓度的说法正确的是（ ） A. 将$40gNaOH$溶于$1L$水中，所得溶液的物质的量浓度为$1mol/L$ B. 从$1L2mol/L$的$H_{2}SO_{4}$溶液中取出$0.5L$，该溶液的浓度为$1mol/L$ C. 标准状况下，将$HCl$气体溶于$100mL$水中，所得盐酸的物质的量浓度为$36.5g/mol$ D. 将$1molNaCl$固体溶于水配成$1L$溶液，所得溶液的物质的量浓度为$1mol/L$

   解析：

   • A选项：$40gNaOH$的物质的量为$1mol$，但溶于$1L$水后，溶液体积不等于$1L$，因此浓度不为$1mol/L$。
   • B选项：从浓溶液中取出的部分，其浓度与原溶液相同，仍为$2mol/L$。
   • C选项：标准状况下，$HCl$气体的摩尔质量为$36.5g/mol$，但溶于$100mL$水后，溶液体积不等于$100mL$，且$36.5g/mol$是摩尔质量而非浓度。
   • D选项：正确，因为$1molNaCl$溶于足够的水配成$1L$溶液时，其浓度恰好为$1mol/L$。

   答案：D

2. 在标准状况下，$1L$密闭容器中恰好可盛放$n$个$N_{2}$分子和$m$个$H_{2}$分子组成的混合气体，则阿伏伽德罗常数的值可近似表示为（ ） A. $\frac{22.4 \times 6.02 \times 10^{23}}{n + m}$ B. $\frac{22.4(m + n)}{6.02 \times 10^{23}}$ C. $\frac{22.4(m + n)}{22.4(m + n) + 2(m + n)}$ D. $\frac{22.4 \times 6.02 \times 10^{23}}{22.4 + 22.4 \times \frac{m}{n}}$

   解析：

   • 在标准状况下，$1L$气体的物质的量为$\frac{1L}{22.4L/mol} = \frac{1}{22.4}mol$。
   • 由于容器内共有$(m+n)$个分子，所以阿伏伽德罗常数$N_A$可以表示为$\frac{(m+n)}{\frac{1}{22.4}} = 22.4(m+n)$（个/$mol$）。
   • 转换为常用单位，即$N_A = \frac{22.4(m + n)}{6.02 \times 10^{-23}} = \frac{22.4(m + n)}{6.02 \times 10^{23}/mol^{-1}}$（个/$mol$），注意这里需要乘以$6.02 \times 10^{23}$来转换单位。

   答案：B

二、计算题

1. 把$98%$的浓硫酸（密度为$1.84g/cm^3$）稀释成$1:4$的稀硫酸（即$1$体积浓硫酸与$4$体积水相混合），求所得到的稀硫酸的质量分数和物质的量浓度。

   解析：

   • 质量分数计算：设浓硫酸体积为$VmL$，则其质量为$1.84Vg$，其中溶质硫酸的质量为$1.84Vg \times 98%$。加水的体积为$4VmL$，质量为$4Vg$。所以稀硫酸的总质量为$1.84Vg + 4Vg = 5.84Vg$。因此，稀硫酸的质量分数为$\frac{1.84Vg \times 98%}{5.84Vg} \approx 30.9%$。
   • 物质的量浓度计算：首先计算浓硫酸的物质的量浓度，$c = \frac{1000\rho w}{M} = \frac{1000 \times 1.84 \times 98%}{98} = 18.4mol/L$。然后，由于稀释前后溶质的物质的量不变，所以稀硫酸的物质的量浓度为$\frac{18.4mol/L \times VmL}{VmL + 4VmL} = 3.68mol/L$。

2. 配制$500mL0.1mol/L$的$Na_{2}CO_{3}$溶液，试回答下列问题：

   • 应用托盘天平称取$Na_{2}CO_{3}$晶体多少克？
   • 若用$Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O$代替$Na_{2}CO_{3}$作溶质，应称取多少克？

   解析：

   • 对于$Na_{2}CO_{3}$：所需溶质的质量为$m = cVM = 0.1mol/L \times 0.5L \times 106g/mol = 5.3g$。
   • 对于$Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O$：由于每个$Na_{2}CO_{3} \cdot 10H_{2}O$分子中含有一个$Na_{2}CO_{3}$单元，所以所需溶质的质量为$m' = cVM' = 0.1mol/L \times 0.5L \times 286g/mol = 14.3g$。

三、总结

本题集涵盖了物质的量浓度的基本概念、计算以及与实际问题的结合。通过练习，可以加深对物质的量浓度概念的理解，提高解决实际问题的能力。在计算过程中，要注意单位的换算和公式的正确使用。