令稀释后的盐酸的浓度为x，根据稀释定律，稀释前后HCl的物质的量相同，则：

cmol•L^-1×V×0.001L=2V×0.001L×x

解得：x=0.5cmol/L

溶液是均匀的，从稀释后的盐酸中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度与稀释后盐酸的浓度相同为0.5cmol/L，故氢离子浓度为0.5cmol/L，

则氢离子物质的量为0.5cmol/L×0.01L=0.005cmol，

故选C．