小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，求其中臭氧的体积。 (3)加热条件下，O3、O2都能与铜粉反应，实验室中将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况下)通入盛有20.0 g 铜粉的反应器中，充分加热后，混合气体被完全吸收，粉末的质量变为21.6 g。求原混合气体中臭氧的体积分数。
【解析】 (1)设共有1 mol O2，发生反应的O2为1 mol×30%＝0.3 mol， 放电
则 3O2 ===== 2O3 开始 1 mol 0 mol 反应 0.3 mol 0.2 mol 平衡 0.7 mol 0.2 mol
生成的O3为0.2 mol，故反应后所得气体为0.2 mol O3和0.7 mol O2， 0.7 mol×32 g/mol＋0.2 mol×48 g/mol故M＝≈35.6 g/mol。
0.7 mol＋0.2 mol放电
(2)3O2=====2O3 ΔV 2 L 1 L
V 8 L－6.5 L＝1.5 L 则V＝3 L。
(3)加热条件下，O3、O2都能与铜粉反应，故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2的物质的量为x，含有O3的物质的量为y。
0.896 L
x＋y＝＝0.04 mol??22.4 L/mol则有?－
2x＋3y＝＝0.1 mol??16 g/mol解得?
?x＝0.02 mol?
??y＝0.02 mol
，
。所以混合气体中O3的体积分数为50%。
【答案】 (1)35.6 g/mol (2)3 L (3)50%
课时分层训练(四) 物质的量在化学实验中的应用
(建议用时：45分钟) A级 基础达标
1．(2018·成都模拟)下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L的是( )
－1
A．将40 g NaOH溶解于1 L水中配成的溶液 B．将80 g SO3溶于水并配成1 L溶液
C．将0.5 mol·L的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液 D．含K为2 mol的K2SO4溶液
B [A项，溶液体积不是1 L，浓度不是1 mol·L；C项，蒸发掉50 g水后，溶液的体积不是50 mL；D项，未指明溶液体积。]
2．把如图标签所示的两份溶液注入如图容量瓶中并达到图示状态。
－1
＋
－1
则该瓶溶液中H的物质的量浓度是( ) A．0.21 mol·L C．0.56 mol·L B [c(H)＝
0.3 mol·L×0.1 L×2＋0.25 mol·L×0.3 L×2
0.5 L＝0.42 mol·L。]
3．浓度为2 mol·L的盐酸V L，欲使其浓度变为4 mol·L，以下列出的方法中可行的是( )
A．通入标准状况下的HCl气体44.8 L B．将溶液加热蒸发浓缩至0.5V L C．蒸发掉0.5V L水
D．加入10 mol·L盐酸0.6V L，再将溶液稀释至2V L
D [A项，溶液体积有变化，且HCl的物质的量不一定是原来的2倍；B项，蒸发浓缩时HCl要挥发；C项，蒸发时无法控制HCl的挥发；D项，2V＋10×0.6V＝4×2V。]
4．为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收(无气体剩余)，则此NaOH溶液的物质的量浓度为( )
A.C.
－1－1
－1
－1－1
－1
＋
－1－1＋
－1
B．0.42 mol·L D．0.26 mol·L
－1
a＋b＋c－1
mol·L V2a＋b＋c－1
mol·L
B.D.
a＋b＋2c－1
mol·L Vb＋2c－1
mol·L VVB [根据N元素守恒，可知反应后得到的NaNO2和NaNO3的物质的量之和为(a＋b＋2c) mol；再根据钠元素守恒，可知参与反应的NaOH为(a＋b＋2c)mol，故c(NaOH)＝mol·L。]
5．下列有关溶液配制的说法正确的是( )
A．在50 mL量筒中配制0.100 0 mol·L碳酸钠溶液
B．仅用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制100 mL 0.100 0 mol·L K2Cr2O7溶液 C．用100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和pH＝1的盐酸配制100 mL pH＝2的盐酸
D．配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高 C [配制一定浓度的溶液时要在容量瓶中进行，A、B均错误；定容时，仰视刻度线，导致溶液的体积偏大，所配溶液的浓度偏低，D错误。]
6．在t ℃时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，假设该溶液的密度为ρ g·cm
－3
－1
－1
－1
a＋b＋2c V，质量分数为w，其中含有NH4的物质的量是b mol，下列叙述正确的是( ) A．溶质的质量分数w＝×100%
ρV－aB．溶质的物质的量浓度c＝
1 000a－1
mol·L 35V＋
a1 000b－－1＋
C．溶液中c(OH)＝ mol·L＋c(H)
VD．向上述溶液中加入V mL水，所得溶液的质量分数大于0.5w
C [溶质的质量分数w＝×100%，A项错误；氨水中的溶质是NH3，不是NH3·H2O，
ρV将w＝
1 000ρw1 000a－1
×100%代入公式c＝，化简可得c＝ mol·L，B项错误；氨水中ρVM17V＋
＋
－
aa含有的阳离子为H和NH4，含有的阴离子只有OH，根据电荷守恒可知C项正确；由于氨水的密度小于水的密度，与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍，故其质量分数小于0.5w，D项错误。]
7．配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验，下列有关说法正确的是( ) A．容量瓶用蒸馏水洗净后，可不经干燥直接用于配制溶液 B．配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82 mL浓盐酸
C．配制1 L 0.1 mol·L的NaCl溶液时，用托盘天平称量5.85 g NaCl固体 D．定容时，为防止液滴飞溅，胶头滴管紧贴容量瓶内壁
A [量筒只能精确到0.1 mL，B错误；托盘天平只能精确到0.1 g，C错误；用胶头滴管定容时，滴管不能紧贴容量瓶内壁，以防蒸馏水附着在容量瓶刻度线以上的部分，引起误差，D错误。]
－1
8．(2014·全国Ⅱ卷)下列反应中，反应后固体物质增重的是( )
【导学号：95160019】
A．氢气通过灼热的CuO粉末 B．二氧化碳通过Na2O2粉末 C．铝与Fe2O3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
B [四个选项的反应方程式及固体物质质量变化如下： A．H2＋CuO Cu＋H2O，固体质量减小，不正确。
80
64
B．2CO2＋2Na2O2 ===2Na2CO3＋O2，固体质量增大，正确。
156
212
C．2Al＋Fe2O3高温,Al2O3＋2Fe，固体质量不变，不正确。 D.Zn＋Cu(NO3)2===Cu＋Zn(NO3)2，固体质量减小，不正确。]
65
64
－1
9．实验室需要配制0.1 mol·L CuSO4溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、 ________、________以及等质量的两片滤纸。
(2)计算，应选择下列________。 A．需要CuSO4固体8 g
B．需要CuSO4·5H2O晶体12.0 g C．需要CuSO4·5H2O晶体12.5 g D．需要CuSO4固体7.7 g
(3)称量。所用砝码生锈则所配溶液的浓度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)。
(4)溶解、冷却。若未冷却，则所配溶液浓度会________。 (5)转移、洗涤。若未洗涤，则所配溶液浓度会________。 (6)定容，摇匀。
(7)将配好的溶液静置一段时间后，倒入指定的试剂瓶，贴好标签，注明配制的时间、溶液名称及浓度。
(8)在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如图所示，所配溶液的浓度会________。
【解析】 (1)依据配制500 mL 0.1 mol·L
－1
的硫酸铜溶液的步骤可知，配制过程中
需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500 mL容量瓶等。(2)实验室需配制480 mL 0.1 mol·L的CuSO4溶液，需要选用500 mL容量瓶，实际上配制的是500 mL 0.1 mol·L
－1
－1
的硫酸铜溶液，需要硫酸铜的物质的量为：0.1 mol·L×0.5 L
－1
－1
＝0.05 mol，若用CuSO4配制，则需要的质量：160 g·mol×0.05 mol＝8.0 g；若用CuSO4·5H2O配制，则需要的质量：250 g·mol×0.05 mol＝12.5 g。(3)称量所用砝码生锈，称取的溶质的质量偏大，溶质的物质的量偏大，溶液的浓度偏高。(4)若未冷却，所配溶液体积偏小，浓度偏高。(5)若未洗涤，所配溶液中溶质偏少，浓度偏低。(8)定容时，仰视刻度线，导致溶液的体积偏大，溶液的浓度偏低。
【答案】 (1)胶头滴管 500 mL容量瓶 (2)AC (3)偏高 (4)偏高 (5)偏低 (8)偏低
B级 专项突破
10．(2018·甘肃兰州一中高考冲刺)将由Al、CuO、Fe2O3组成的混合物10.0 g放入500 mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 mol·L的NaOH溶液时，得到的沉淀最多。该盐酸的浓度为( )
【导学号：95160020】
A．0.5 mol·L C．2.0 mol·L
－1－1
－1
－1
B．3.0 mol·L D．1.0 mol·L
－1
－1
D [1根据题意可知，得到的沉淀最多时，此时沉淀成分为Al(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)3，溶液中的溶质只有NaCl，可以得到关系式
NaOH ～ Na ～ Cl ～ HCl 1 mol 1 mol 0.25 L×2.0 mol·L n(HCl) 1 mol∶1 mol＝(0.25 L×2.0 mol·L)∶n(HCl)
－1
－1
＋
－
n(HCl)＝0.5 mol，c(HCl)＝
0.5 mol－1
＝1.0 mol·L。] 0.5 L
11．含KCl和KBr的样品3.87 g，溶于水配成溶液，向溶液中加入过量AgNO3溶液，充分反应后，产生的沉淀质量为6.63 g，则原样品中钾元素的质量分数为 ( )
A．24.1% C．25.9%
B．40.3% D．48.7%
B [KCl和KBr与AgNO3溶液反应生成AgCl和AgBr沉淀，固体的质量发生了变化，实质是由于K变成了Ag造成的，故可用差量法进行计算。
K～Ag Δm