2022年高中化學(xué)第一章 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用(二)物質(zhì)的量濃度全冊(cè)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案考綱要求1.了解溶液的含義，了解溶解度、飽和溶液的概念。2.了解溶液的組成。理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度的概念，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3.掌握一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法，會(huì)進(jìn)行有關(guān)誤差分析。知識(shí)點(diǎn)一物質(zhì)的量濃度1物質(zhì)的量濃度表示單位體積溶液里溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，是用來表示溶液組成的物理量，也稱為B的物質(zhì)的量濃度，符號(hào)為cB。2物質(zhì)的量濃度的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，nB表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，V表示溶液的體積，因此物質(zhì)的量濃度的單位是mol·L1。3將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液稀釋時(shí)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量總是保持不變；同理，稀釋一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，溶液的體積發(fā)生了變化，但溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，即遵循稀釋定律：c(濃)·V(濃)c(稀)·V(稀)。問題思考1將標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 L氨氣溶于1 L水中，得到的溶液是2 L嗎？若不是，還需要哪些數(shù)據(jù)能求出該溶液的體積？答案不是，還要知道溶液的密度。2將一定物質(zhì)的量濃度的溶液取出一部分，物質(zhì)的量濃度變化嗎？答案不變。知識(shí)點(diǎn)二一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制1容量瓶的使用(1)規(guī)格及特點(diǎn)：常規(guī)的容量瓶有100_mL、250_mL、500_mL、1_000_mL等幾種。(2)容量瓶上標(biāo)注有溫度、刻度線(標(biāo)線)、規(guī)格。（3）使用容量瓶的第一步操作是檢查是否漏水，操作方法是加水倒立觀察正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180°倒立觀察。問題思考3容量瓶使用前應(yīng)用蒸餾水洗凈是否還需要待配溶液潤洗？答案不需要，若潤洗，則加入的溶質(zhì)偏多。4實(shí)驗(yàn)室需要480 mL某溶液，應(yīng)選用多大規(guī)格容量瓶配制溶液？答案500 mL容量瓶。2以配制1 000 mL 1.0 mol·L1的NaCl溶液為例。完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)原理：c(2)實(shí)驗(yàn)儀器：主要有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、1_000_mL容量瓶、膠頭滴管。(3)實(shí)驗(yàn)步驟：計(jì)算：計(jì)算所需NaCl固體的質(zhì)量為58.5_g。稱量：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，稱量NaCl固體。溶解：將稱量好的NaCl固體放入燒杯中，加適量水溶解，并用玻璃棒攪拌。轉(zhuǎn)移：待恢復(fù)到室溫后，將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中。洗滌：用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌23次，將每次洗滌液也注入容量瓶中，并振蕩容量瓶。定容：往容量瓶中緩慢加蒸餾水，等液面離容量瓶頸刻度線12cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切。塞好瓶塞，反復(fù)上下顛倒，搖勻。問題思考5為什么不能將固體或液體直接在容量瓶中溶解或稀釋？答案溶解時(shí)會(huì)有溶解熱，造成溶液的體積有誤差，配制的溶液濃度不準(zhǔn)確，應(yīng)先在燒杯中冷卻后再轉(zhuǎn)移至容量瓶中。6(1)若轉(zhuǎn)移時(shí)，容量瓶中有殘留的水，則對(duì)所配制溶液的濃度有何影響？(2)若沒有洗滌燒杯和玻璃棒，則對(duì)所配制溶液的濃度有何影響？(3)加蒸餾水時(shí)不慎超過刻度線，則將如何操作？答案(1)無影響。(2)偏低。(3)重新配制。一、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算物質(zhì)的量濃度計(jì)算的兩個(gè)關(guān)鍵：(1)正確判斷溶液的溶質(zhì)并求其物質(zhì)的量與水發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì)，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，SO3H2SO4等。含結(jié)晶水的物質(zhì)如CuSO4·5H2OCuSO4。特殊物質(zhì)：如NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3·H2O，但計(jì)算濃度時(shí)是以NH3分子作為溶質(zhì)。(2)準(zhǔn)確計(jì)算溶液的體積不能用水的體積代替溶液體積，應(yīng)根據(jù)Vm/求算。典例導(dǎo)悟1 在一定溫度下，某飽和氫氧化鈉溶液體積為V mL，溶液密度為d g·cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w%，物質(zhì)的量濃度為c mol·L1，溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量為m g。(1)用w來表示該溫度下氫氧化鈉的溶解度(S)為_。(2)用m、V表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_。(3)用w、d表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_。(4)用c、d表示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析(1)S×100 g(溶解度定義)(2)c1 000 mL·L1×× mol·L1(3)c0.25dw mol·L1(4)w%×100%答案(1)×100 g(2) mol·L1(3)0.25dw mol·L1(4)%變式演練1(1)若某飽和溶液的密度為 g·cm3，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M g·mol1，溶解度為S g，則溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式分別是什么？(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 L水中溶解某氣體V L，所得溶液密度為 g·cm3，則w和c的表達(dá)式分別是什么？答案(1)w×100%c(2)cw×100%×100%×100%二、溶液的稀釋與混合1溶液的稀釋根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，即物質(zhì)的量也不變，得m1w1m2w2或c1V1c2V22溶液的混合(依據(jù)混合前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量守恒，具體情況具體分析)(1)將3p%的硫酸與同體積的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，則p、q的關(guān)系正確的是_。q2p q>2p q<2p 無法確定(2)若上題中的溶質(zhì)是乙醇而非硫酸，則p、q的關(guān)系是_。q2p q>2p q<2p 無法確定(3)思維升華：質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液等體積混合時(shí)的規(guī)律是什么？答案(1)(2)(3)大多數(shù)溶液濃度越大，密度越大，兩種質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的溶液等體積混合，混合后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于其算術(shù)平均值。個(gè)別溶液(如酒精水溶液、氨水)濃度越大，密度卻越小，兩種質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的溶液等體積混合后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于其算術(shù)平均值。解析當(dāng)?shù)润w積混合時(shí)，設(shè)濃溶液的密度為1，稀溶液的密度為2，體積各為1 L，則混合后w()×p%(1)p%則當(dāng)1>2時(shí)，如H2SO4溶液、HNO3溶液，w>2p%；當(dāng)1<2時(shí)，如氨水、酒精溶液，w<2p%。典例導(dǎo)悟2 濃度不等的兩種硫酸溶液等質(zhì)量混合后，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，而等體積混合后，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%；濃度不等的兩種氨水等質(zhì)量混合時(shí)，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，而等體積混合后，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c%，那么a、b、c數(shù)值的關(guān)系是()Aa>b>c Bb>a>c Cc>b>a Dc>a>b解析由混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判定規(guī)律知，硫酸溶液密度大于1 g·cm3，故b>a；氨水密度小于1 g·cm3，且濃度越大，密度越小，則c<a。故答案為B。答案B變式演練2將a%的酒精和(100a)%的酒精溶液等體積混合后，所得酒精溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能為()A大于50% B小于50% C小于或等于50% D大于或等于50%答案B三、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程中的誤差分析1. 聯(lián)想一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制的步驟，結(jié)合公式cB，試總結(jié)怎樣判斷cB的誤差？并舉例說明。提示凡操作上引起mB增大或V值減少的，都會(huì)使所配溶液濃度偏大(如砝碼生銹或定容時(shí)俯視刻度線)。否則偏小(如砝碼殘缺或未洗滌燒杯、玻璃棒，定容時(shí)仰視刻度線)。2. 請(qǐng)完成下表中的誤差分析：典例導(dǎo)悟3 (1)下圖是配制50 mL KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程示意圖。請(qǐng)你觀察圖示，判斷其中不正確的操作有(填序號(hào))_，其中確定50 mL溶液體積的容器是(填名稱)_。(2)若配制的過程中，有液體濺出，應(yīng)如何處理_。(3)使用容量瓶配制溶液時(shí)，由于操作不當(dāng)，會(huì)引起誤差，下列情況會(huì)使所配溶液濃度偏低的是()使用天平(使用了游碼)稱量時(shí)，被稱量物與砝碼位置放顛倒了用滴定管量取溶質(zhì)體積時(shí)，開始時(shí)平視讀數(shù)，結(jié)束后俯視讀數(shù)溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水定容時(shí)，仰視容量瓶刻度線定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補(bǔ)加少量水，重新達(dá)到刻度線A B C D答案(1)50 mL容量瓶 (2)重新配制(3)A題組一關(guān)于物質(zhì)的量濃度的溶液1NA代表阿伏加德羅常數(shù)。判斷下列各項(xiàng)是否正確。(1)1 mol·L1 NaCl溶液含有NA個(gè)Na(×)(xx·廣東理綜8B)解析只有物質(zhì)的量濃度而無溶液體積，故無法計(jì)算。(2)將0.1 mol氯化鐵溶于1 L水中，所得溶液含有0.1NA個(gè)Fe3(×)(xx·廣東6D)解析兩處錯(cuò)誤，一是“溶于1 L水中”，二是沒有考慮Fe3的水解。(3)1 L 2 mol·L1的MgCl2溶液中含Mg2數(shù)為2NA(×)(xx·上海9B)解析沒有考慮Mg2的水解。(4)等體積、濃度均為1 mol·L1的磷酸和鹽酸，電離出的氫離子數(shù)之比為31(×)(xx·四川理綜6C)解析磷酸為弱酸，不能完全電離；鹽酸為強(qiáng)酸，能完全電離。故氫離子個(gè)數(shù)之比小于31。(5)1 L濃度為1 mol·L1的Na2CO3溶液中含有NA個(gè)CO(×)(xx·江蘇3D)解析CO的水解，離子數(shù)目減少。(6)10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的H2SO4，用水稀釋至100 mL，H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%(×)(xx·山東理綜13A)解析溶質(zhì)的質(zhì)量稀釋前后沒變，溶液的濃度稀釋減小，體積變?yōu)樵瓉淼?0倍，但溶液的質(zhì)量比原溶液的10倍要小，故質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀釋后大于9.8%。(7)一定溫度下，1 L 0.50 mol·L1 NH4Cl溶液與2 L 0.25 mol·L1 NH4Cl溶液含NH物質(zhì)的量不同()(xx·山東理綜13D)解析濃度越小，NH水解程度越大。故兩溶液的NH的物質(zhì)的量不同。(8)1 mol 硫酸鉀中陰離子所帶電荷數(shù)為NA(×)(xx·廣東6A)解析1 mol K2SO4 中含有陰離子物質(zhì)的量為1 mol，則所帶電荷數(shù)為2NA。(9)1 L 0.1 mol·L1 Na2SO4溶液中有0.1NA個(gè)Na(×)(xx·廣東理基20B)解析1 L 0.1 mol·L1 Na2SO4溶液中含有0.2 mol Na，故錯(cuò)。(10)常溫下，100 mL 1 mol·L1 Na2CO3溶液中陰離子總數(shù)大于0.1NA()(xx·上海12B)解析考慮CO的水解，陰離子包括CO 、HCO、OH 總數(shù)大于0.1NA。(11)常溫下，1 L 0.1 mol·L1的NH4NO3溶液中氮原子數(shù)為0.2NA()(xx·江蘇5A)解析無論NH 水解與否，根據(jù)元素守恒N元素總是0.2NA。(12)含NA個(gè)Na的Na2O溶解于1 L水中，Na 的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L1(×)(xx·福建理綜7D)解析NA個(gè)Na就是1 mol，溶解于1 L水中所得溶液不是1 L，則Na的物質(zhì)的量濃度不是1 mol·L1。2(xx·浙江理綜，9)已知單位體積的稀溶液中，非揮發(fā)性溶質(zhì)的分子或離子數(shù)越多，該溶液的沸點(diǎn)就越高。則下列溶液沸點(diǎn)最高的是()A0.01 mol·L1的蔗糖溶液B0.01 mol·L1 的CaCl2溶液C0.02 mol·L1的NaCl溶液D0.02 mol·L1的CH3COOH溶液答案C解析題目中“非揮發(fā)性溶質(zhì)”要理解清楚，首先排除D項(xiàng)中易揮發(fā)的CH3COOH。而C項(xiàng)離子數(shù)在單位體積中最多，故選C。題組二關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計(jì)算3(xx·課標(biāo)全國卷，10)把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸銀的溶液，恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為()A0.1(b2a) mol·L1 B10(2ab) mol·L1C10(ba) mol·L1 D10(b2a) mol·L1答案D解析把500 mL混合溶液分成5等份，每份100 mL , 向一份中加入含a mol硫酸鈉的溶液使鋇離子完全沉淀時(shí)，可知原溶液c(Ba2)為10a mol·L1，同理知原溶液中c(Cl)10b mol·L1，根據(jù)電荷守恒原理，求出c(K)10(b2a) mol·L1。 4(xx·四川理綜，12)標(biāo)準(zhǔn)狀況下V L氨氣溶解在1 L水中(水的密度近似為1 g·mL1)，所得溶液的密度為 g·mL1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，物質(zhì)的量濃度為c mol·L1，則下列關(guān)系中不正確的是()A(17V22 400)/(22.422.4V)Bw17c/(1 000)Cw17V/(17V22 400)Dc1 000V/(17V22 400)答案A解析由c mol·L1由上可推知：設(shè)溶液的體積為1 L由c可得ww因此只有A項(xiàng)不正確。5(xx·四川理綜，13)在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到c mol NH3，則原溶液中的Al3物質(zhì)的量濃度(mol·L1)為()A. B. C. D.答案C解析由于產(chǎn)生c mol NH3，則必定有NH c mol，使SO完全沉淀需Ba2 b mol，因此SO有b mol。根據(jù)電荷守恒：2c(SO)c(NH)3c(Al3)，則3c(Al3) mol·L1c(Al3) mol·L1。6(xx·全國理綜，13)由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液，其pH1，c(Al3)0.4 mol·L1，c(SO)0.8 mol·L1，則c(K)為()A0.15 mol·L1 B0.2 mol·L1 C0.3 mol·L1 D0.4 mol·L1答案C解析根據(jù)溶液中電荷守恒的原則，建立如下等式：c(H)c(K)3c(Al3)2c(SO)，即0.1 mol·L1c(K)3×0.4 mol·L12×0.8 mol·L1，則c(K)0.3 mol·L1，故答案為C。題組一物質(zhì)的量濃度及相關(guān)計(jì)算1（xx·太原月考）已知25%的氨水密度為0.91 g·cm3,5%的氨水密度為0.98 g·cm3，若將上述兩種溶液等體積混合，所得氨水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()A等于15% B大于15% C小于15% D無法估算答案C2300 mL Al2(SO4)3溶液中，含Al3為1.62 g，在該溶液中加入0.1 mol·L1 Ba(OH)2溶液300 mL，反應(yīng)后溶液中SO的物質(zhì)的量濃度為()A0.4 mol·L1 B0.3 mol·L1 C0.2 mol·L1 D0.1 mol·L1答案D3（xx·淮陰質(zhì)檢）將KCl和KBr的混合物13.4 g溶于水配成500 mL溶液，通入過量的Cl2，反應(yīng)后將溶液蒸干，得固體11.175 g，則原來所配溶液中K、Cl、Br的物質(zhì)的量濃度之比為()A123 B321 C132 D231答案B解析本題的解答用一般方法解決時(shí)，必須根據(jù)混合物總質(zhì)量13.4 g，及通入Cl2后得固體11.175 g，建立方程組求得。但若能注意到溶液中的電荷守恒關(guān)系，即可一舉獲解。這種計(jì)算技巧對(duì)選擇題顯得非常適合，解法簡捷而靈活。由于c(H)c(K)c(Cl)c(Br)c(OH)因?yàn)閏(H)c(OH)，所以c(K)c(Cl)c(Br)觀察選項(xiàng)，得答案為B。4（xx·黃石模擬）某氯化鎂溶液的密度為1.18 g·cm3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.1%,300 mL該溶液中Cl的物質(zhì)的量約等于()A0.37 mol B0.63 mol C0.74 mol D1.5 mol答案D題組二一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及誤差分析5配制250 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)使配得的溶液濃度偏大的是()A轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容B在容量瓶中進(jìn)行定容時(shí)仰視刻度線C在容量瓶中定容時(shí)俯視刻度線D定容后把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，再補(bǔ)充幾滴水至刻度線答案C6（xx·洛陽模擬）有下列化學(xué)儀器：托盤天平，玻璃棒，藥匙，燒杯，量筒，容量瓶，膠頭滴管，細(xì)口試劑瓶，標(biāo)簽紙。(1)現(xiàn)需要配制500 mL 1 mol·L1硫酸溶液，需用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 g·cm3的濃硫酸_mL。(2)從上述儀器中，按實(shí)驗(yàn)使用的先后順序，其編號(hào)排列是_。(3)若實(shí)驗(yàn)中遇到下列情況，對(duì)硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“不變”)?用以稀釋硫酸的燒杯未洗滌，_。未經(jīng)冷卻趁熱將溶液注入容量瓶中，_。搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線再加水，_。容量瓶中原有少量蒸餾水，_。定容時(shí)觀察液面俯視，_。答案(1)27(2)(3)偏低偏高偏低不變偏高解析(1)設(shè)需w98%、密度為1.84 g·cm3的濃硫酸的體積為V。V×1.84 g·cm3×98%0.5 L×1 mol·L1×98 g·mol1，V27 mL。（2）配制順序是：計(jì)算量取稀釋移液定容，因此使用儀器的順序?yàn)?。題組三實(shí)驗(yàn)探究7實(shí)驗(yàn)室需要配制0.50 mol·L1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步驟填上適當(dāng)?shù)奈淖郑允拐麄€(gè)操作完整。(1)選擇儀器。完成本實(shí)驗(yàn)所必需的儀器有：托盤天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、玻璃棒、_、_以及等質(zhì)量的兩片濾紙。(2)計(jì)算。配制該溶液需取NaCl晶體_g。(3)稱量。天平調(diào)平之后，應(yīng)將天平的游碼調(diào)至某個(gè)位置，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用一根豎線標(biāo)出游碼左邊緣所處的位置：稱量過程中NaCl晶體應(yīng)放于天平的_(填“左盤”或“右盤”)。稱量完畢，將藥品倒入燒杯中。(4)溶解、冷卻，該步實(shí)驗(yàn)中需要使用玻璃棒，目的是_。(5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時(shí)應(yīng)使用_引流，需要洗滌燒杯23次是為了_。(6)定容、搖勻。(7)將配好的溶液靜置一段時(shí)間后，倒入指定的試劑瓶，并貼好標(biāo)簽，注明配制的時(shí)間、溶液名稱及濃度。(8)在配制過程中，某學(xué)生觀察定容時(shí)液面情況如圖所示，所配溶液的濃度會(huì)_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。答案(1)500 mL容量瓶膠頭滴管(2)14.6(3)左盤(4)攪拌，加速NaCl溶解(5)玻璃棒保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中(8)偏低解析配制480 mL的0.50 mol·L-1的NaCl溶液，必須用500 mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50 mol·L-1×0.5 L×58.5 g·mol-1=14.6 g(托盤天平精確到0.1 g)。用托盤天平稱量時(shí)，物品放在左盤，配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟為：計(jì)算稱量（或量?。┤芙?、冷卻轉(zhuǎn)移、洗滌定容、搖勻裝瓶貼簽。定容時(shí)仰視液面會(huì)造成溶液體積偏大，濃度偏低。