2012版化学学案：1.2_物质的量在化学实验中的应用(必修1)_(1).doc

第二节 物质的量在化学实验中的应用【高考目标导航】考纲导引考点梳理1.了解物质的量浓度的含义。2.了解配制一定物质的量浓度溶液的方法1.物质的量浓度2.一定物质的量浓度溶液的配制【基础知识梳理】一、物质的量浓度（cb）1.概念以单位体积溶液中所含溶质b的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质b的物质的量浓度。2.表达式： 3.单位：moll-1或molm -3注意：（1）在一定物质的量浓度的溶液里取出一定体积的溶液，其物质的量浓度、密度、质量分数与原溶液相同。（2）物质的量浓度相同，体积也相同的任何溶液，所含溶质的物质的量相同，但溶质的质量不一定相同。二、一定物质的量浓度溶液配制1 所需实验仪器托盘天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，若溶质为液体或浓溶液，上述仪器中的托盘天平、钥匙改为量筒。2配制步骤（1）计算：根据配制要求计算出所需固体溶质的质量或所需浓溶液的体积（2）称量：用托盘天平称量固体溶质的质量或用量筒量取溶质的体积（3）溶解：将称量或量取的溶质放入烧杯中再加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使之溶解。（4）移液：将溶解的溶液冷却至室温，沿玻璃棒注入准备好的容量瓶里，并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次，并将洗涤液转移至容量瓶中。（5）洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁23次，洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。（6）定容：往容量瓶中继续缓慢地加入蒸馏水至距刻度1-2cm处，改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水直到凹液面最低点与刻度线水平相切。（7）摇匀：盖好容量瓶塞，颠倒摇匀，然后将配好的溶液装入干净试剂瓶中，贴上标签，注明名称、浓度、配制日期。如图。【要点名师透析】一、 关于物质的量浓度的计算1利用定义公式直接计算：c，其中n可以利用n=m/m来计算2. 气体溶于水后溶质的物质的量浓度3.溶质的质量分数与物质的量浓度的间的换算物质的量浓度c(b) ，即（上式中密度的单位为gml1，摩尔质量的单位为gmol1)4.溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算(1)稀释定律：c1v1c2v2。(2)混合后溶液体积不变：c1v1c2v2c(混)(v1v2)。(3)混合后溶液体积改变：c1v1c2v2c(混)v(混) v(混) m(混)/(混)。【典例1】用1000g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量物质的量浓度，其单位是mol/kg。5mol/kg的硫酸的密度是1.2894g/cm3，则其物质的量浓度是( ) a3.56mol/l b5.23mol/l c4.33mol/l d5.00mol/l【答案】c。【解析】设溶剂的质量为1kg，则硫酸的体积为(5mol98gmol11000g)1.2894g/cm3103lml11.156l，故硫酸的物质的量浓度c5mol/1.156l4.33mol/l，所以答案为c。 二、容量瓶的使用及溶液配制过程中的误差分析1.容量瓶的使用方法和注意事项（1）规格特点：容量瓶上标有温度、容积和刻度线；容量瓶常见规格有 50 ml、100 ml、250 ml、500 ml、1 000 ml。（2）容量瓶在使用前必须检查是否漏水，其程序为加水倒立、观察正立，瓶塞旋转180倒立观察。（3）不能用容量瓶溶解、稀释，也不能作反应容器，更不能用作试剂瓶（即不能久贮溶液）。（4）配制溶液时，容量瓶不得用所配溶液润洗，而要用蒸馏水润洗（5）容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的，因而不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中（6）配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，应遵循“只能大不能小”的原则2.误差分析：原理：cb = nb/v=m/mv（m-溶质的摩尔质量，配制某种溶液时是定值），以配制naoh为例，在进行误差分析时，根据实验操作弄清是“m”还是“v”引起的误差，再具体分析【提醒】在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。【典例2】(2011 年广东四校联考)配制 0.1 mol/l 的 naoh 溶液，下列哪些操作会使实验结果偏高的是()a.用滤纸称量 naoh 固体b.移液前容量瓶内有水珠c.摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线d.定容时，俯视刻度线【答案】d。【解析】a 因 naoh 固体吸水，结果偏低；b 中无影响；c中摇匀后继续加水至刻度线，导致结果偏低。【感悟高考真题】1.（2011海南高考10）设na是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是a1molal3+离子含有的核外电子数为3nab1molcl2与足量的铁反应，转移的电子数为3nac10lph1的硫酸溶液中含有的h+离子数为2nad10lph13的naoh溶液中含有的oh离子数为na【思路点拨】解答有关阿伏加德罗常数的习题要明确如下两点：（1）1na就是1mol，将所给的量换算成物质的量；（2）找出已知量和所求量之间的关系。【精讲精析】选d。因为al3+10e，所以1molal3+含有的核外电子数为10na，a选项错误；cl2与足量的铁反应生成fecl3，因为cl2完全反应，有如下关系：cl22cl，所以转移电子数为2na，b选项错误；ph1，c（h+）0.1mol/l，n（h+）0.1mol/l10l1mol，所以含h+离子数为na，c选项错误；ph13，c（h+）1013mol/l，c（oh）0.1mol/l，n（oh）0.1mol/l10l1mol，所以含oh离子数为na，d选项正确。2.（2011新课标全国卷7）下列叙述正确的是a.1.00mol nacl中含有6.021023个nacl分子b. 1.00mol nacl中,所有na+的最外层电子总数为86.021023c.欲配制1.00l 1.00mol.l-1的nacl溶液，可将58.5g nacl溶于1.00l水中d.电解58.5g 熔融的nacl，能产生22.4l氯气（标准状况）、23.0g金属钠【思路点拨】解答本题时应注意通过物质的量和其他物理量之间的换算关系进行有关计算和判断，同时注意溶液配制时水的体积会发生变化。 【精讲精析】选b。选项具体分析结论anacl为离子化合物，不存在nacl分子错误b1.00mol nacl中含有1.00mol na+，而na+的最外层电子数为8，所以1.00mol nacl中,所有na+的最外层电子总数为86.021023正确c配制溶液时不能直接将溶质溶于一定体积的水中，而应该是溶于少量水中再加水稀释至所需体积。错误d电解58.5g 熔融的nacl，只能得到0.5mol氯气，即标准状况下11.2l氯气错误3.（2010四川）标准状况下vl氨气溶解在1l水中（水的密度近似为1g/ml），所得溶液的密度为p g/ml,质量分数为，物质浓度为c mol/l，则下列关系中不正确的是a. b. c. d.c=1000v/(17v+22400) 【答案】a【解析】本题考查基本概念。考生只要对基本概念熟悉，严格按照基本概念来做，弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。4.(09全国卷7t) 将15ml.2mol.溶液逐滴加入到40 ml.0.5mol.盐溶液中，恰好将溶液中的离子完全沉淀为碳酸盐，则中n值是 ( )a4 b. 3 c. 2 d. 1【答案】 b【解析】m的化合价为+n，na2co3与mcln反应对应的关系式为：2mn+ nco32 2 n 1510-32 4010-30.5可得n=3，故选b。5.（09江苏卷4t） 用na表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是w . ( )a25时，ph=13的1.0l ba（oh）2溶液中含有的数目为0.2nab标准状况下，2.24l cl2与过量稀naoh溶液反应，转移的电子总数为0.2nac室温下，21.0g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5nad标准状况下，22.4l 甲醇中含有的氧原子数为1.0na【答案】c【解析】aph=13也就是意味着，则，所以，所以； b发生的化学反应方程式为（该反应为歧化反应），那么转移电子的数目应该为；c乙烯和丁烯的最简式都是，则，所以，；d标准状况下，甲醇为液态，那么甲醇的物质的量就不是，则所含有的氧原子个数也不为。6.（09广东理基20t）设na代表阿伏加德罗常数(na)的数值，下列说法正确的是 ( ) a224 l cl2中含有na个c12分子 b1 l 01 moll-1 na2so4溶液中有01 na个na+c1 mol h2与1 mol c12反应生成na个hcl分子 d1 mol ca变成ca2+时失去的电子数为2na【答案】d 【解析】气体的气体没有交待标准状况，故a项错；1 l 01 moll-1 na2so4溶液中含有0.2molna+，故b项错；有1 mol h2与1 mol c12反应应生成2mol hcl，故c项错。ca为+2价，故1molca生成ca2时失去2mol电子，即2na，d项正确。7.（09宁夏卷13t）在一定温度下，反应1/2h2(g)+ 1/2x2(g) hx(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的hx(g)通入体积为1.0l的密闭容器中，在该温度时hx(g)的最大分解率接近于 ( )a5% b17% c25% d33%【答案】b【解析】1/2h2(g)+ 1/2x2(g) hx(g)的平衡常数k1为10,那么hx(g) 1/2h2(g)+ 1/2x2(g) 的平衡常数k2为1/10, 2hx(g) h2(g)+ x2(g) 的平衡常数k3为(1/10)2=0.01.设hx(g)分解xmol/l,有, 2hx(g) h2(g)+ x2(g) 1 0 0 x x x 1-x x xk3= xx/(1-x) 2= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 该温度时hx(g)的最大分解率接近于b. 17%8（09山东28t）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。（1）合成氨反应反应n2(g)+3h2(g)2nh3(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡 移动（填“向左”“向右”或“不”）；，使用催化剂 反应的h（填“增大”“减小”或“不改变”）。（2）o2 (g)= o+2(g)+e- h1= 1175.7 kjmol-1ptf6(g)+ e-1 ptf6-(g)h2= - 771.1 kjmol-1o2+ptf6-(s)=o2+(g)+ptf6- h3=482.2 kjmol-1则反应o2（g）+ ptf6 (g) = o2+ptf6- (s)的h=_ kjmol-1。（3）在25下，向浓度均为0.1 moll-1的mgcl2和cucl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为_。已知25时kspmg(oh)2=1.810-11,kspcu(oh)2=2.210-20。（4）在25下，将a moll-1的氨水与0.01 moll-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(nh4*)=c(cl-)，则溶液显_性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示nh3h2o的电离常数kb=_。【答案】（1）向左 不改变 （2）-77.6 （3）cu(oh)2 cu2+2nh3h2o=cu(oh)2 +2nh4+（4）中 kb=10-9/( (a-0.01)moll-1.【解析】（1）在恒压条件下加入氩气，则容积增大，导致原平衡中各物质的浓度同等比例减小，所以平衡向气体体积增大的方向即向左移动；催化剂仅是改变化学反应速率，不会影响焓变。（2）根据盖斯定律，将化学方程式+-叠加。（3）cu(oh)2 的ksp小于mg(oh)2的，所以离子的浓度商首先大于cu(oh)2 的而先沉淀；由于氨水是弱碱，书写离子方程式时不能拆开。（4）由溶液的电荷守恒可得: c(h*)+c(nh4*)=c(cl-)+c(oh-),已知c(nh4*)=c(cl-)，则有c(h*)=c(oh-)，溶液显中性；电离常数只与温度有关，则此时nh3h2o的电离常数kb=c(nh4*)c(oh-)/c(nh3h2o)= (0.01 moll-110-7moll-1)/(amoll-1-0.01 moll-1)= 10-9/( (a-0.01)moll-1.9.（09上海卷31t）烟气中是no和的混合物（不含）。（1）根据废气排放标准，烟气最高允许含400mg。若中no质量分数为0.85，则烟气中最高允许含no_l（标准状况，保留2位小数）。（2）工业上通常用溶质质量分数为0.150的水溶液（密度1.16g/ml）作为 吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为_mol/l（保留2位小数）。（3）已知： 含2000mg的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收。若吸收率为80%，吸收后的烟气_排放标准（填“符合”或“不符合”），理由：_。（4）加入硝酸可改变烟气中no和no2的比，反应为： no+2hno33no2+h2o 当烟气中时，吸收率最高。 烟气含2000mg，其中。计算：（i）为了达到最高吸收率，烟气需用硝酸的物质的量（保留3位小数）。（ii）烟气达到最高吸收率90%时，吸收后生成nano2的质量（假设上述吸收反应中，反应比反应迅速。计算结果保留1位小数）。【答案】（1）0.25（2）1.64（3）不符合 因吸收后烟气总体积减小，含量仍超过（4）（i） （ii） 【考点模拟演练】一、选择题1.(2011淄博模拟)如图是某溶液在稀释过程中溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析可得出a值等于( )a2 b3c4 d5【答案】选c。【解析】根据稀释前后溶质的物质的量不变，则有：1 l2 moll1a l0.5 moll1，解得：a4。2.(2011广州模拟)某氯化镁溶液的密度为d gcm-3，其中镁离子的质量分数为w，a ml该溶液中cl-的物质的量为a. mol b. molc. mol d. mol【解题关键】(1)看清题目要求，已知质量分数w是mg2+的质量分数，不是mgcl2的质量分数。(2)利用公式c= 进行计算。【答案】选d。【解析】因为根据公式c= 进行计算时，表示溶液的密度，w表示溶质的质量分数，而已知的是mg2+的质量分数，不是溶质mgcl2的质量分数，需将mg2+的质量分数转化为mgcl2的质量分数再进行计算。因为mgcl2的质量是mg2+质量的倍，故mgcl2的质量分数为 w。根据已知信息可得c(mgcl2)= moll-1= moll-1。则a ml溶液中cl-的物质的量为：n=cv=( 2) moll-1 l=mol。因此选d项。3.(2011深圳模拟)某地酸雨经检验除含h+外c(oh-)可以忽视还有na+、cl-、nh4+、so42-其浓度依次为：c(na+)=2.310-5mol/l，c(cl-)=3.510-5mol/l,c(nh4+)=2.310-5mol/l,c(so42-)=1.0510-5mol/l。则该地酸雨的ph为( )a.3 b.4 c.5 d.6【思路点拨】(1)根据电荷守恒定律，列出电荷守恒式。(2)正确理解电荷守恒式的含义，不要把c(so42-)前面的“2”忽略。【答案】选c。【解析】根据溶液中电荷守恒得：c(h+)+c(na+)+c(nh4+)=c(cl-)+2c(so42-)，求得c(h+)=110-5mol/l,故ph=5。3.(2011烟台模拟)关于0.1 mol/l na2co3溶液的叙述错误的是( )a.0.5 l该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 mol/lb.1 l该溶液中含有na2co3的质量为10.6 gc.从1 l该溶液中取出100 ml，则取出溶液中na2co3的物质的量浓度为0.01 mol/ld.取该溶液10 ml，加水稀释至100 ml后，na2co3的物质的量浓度为0.01 mol/l【解析】选c。c项，溶液的浓度与所取溶液的体积无关，故取出的100 ml na2co3溶液中其物质的量浓度仍为0.1 mol/l。4(2011泰州模拟)下列说法正确的是( )a.把100 ml 3 moll-1的h2so4跟100 ml h2o混合，硫酸的物质的量浓度改变为1.5 moll-1b.把200 ml 3 moll-1的bacl2溶液跟100 ml 3 moll-1的kcl溶液混合后，溶液中的c(cl-)仍然是3 moll-1c.把100 g 20%的nacl溶液跟100 g h2o混合后，nacl溶液的质量分数是10%d.把100 ml 20%的naoh溶液跟100 ml h2o混合后，naoh溶液的质量分数是10%【答案】选c。【解析】选c。a项，等体积混合后，溶液体积不一定是200 ml,硫酸的物质的量浓度不一定为1.5 moll-1；b项，3 moll-1的bacl2溶液中c(cl-)=6 moll-1，混合后，溶液中的c(cl-)不是3 moll-1；d项，把100 ml 20%的naoh溶液跟100 ml h2o混合后，naoh溶液的质量分数大于10%。5.300 ml某浓度的naoh溶液中含有60 g溶质。现欲配制1 moll1 naoh溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为()a14 b15c21 d23【答案】a【解析】n(naoh)1.5 mol，c(naoh)5 moll11 moll1，解得。6.下列说法中错误的是()a从1 l 1 moll1的nacl溶液中取出10 ml，其浓度仍是1 moll1b制成0.5 l 10 moll1的盐酸，需要氯化氢气体112 l(标准状况)c0.5 l 2 moll1bacl2溶液中，ba2和cl总数为36.021023d10 g 98%硫酸溶液(密度为1.84 gcm3)与10 ml 18.4 moll1硫酸溶液的浓度是不同的【答案】d【解析】溶液有均一性，a对；n(hcl)0.5 l10 moll15 mol，标准状况下，v(hcl)5 mol22.4 lmol1112 l，b对；n(bacl2)0.5 l2 moll11 mol。则ba2和cl总数为3 mol，即36.021023，c对；由cmoll118.4 moll1，则d错。7.下列说法中正确的是()a1 l水中溶解了58.5 g nacl，该溶液的物质的量浓度为1 mol/lb从1 l 2 mol/l的h2so4溶液中取出0.5 l，该溶液的浓度为1 mol/lc配制500 ml 0.5 mol/l的cuso4溶液，需62.5 g胆矾d中和100 ml 1 mol/l的h2so4溶液，需naoh 4 g【答案】c【解析】a项中误把水的体积当溶液体积计算溶液的物质的量浓度；b项中取出溶液的浓度应与原溶液浓度相同；c项：m(cuso45h2o)0.5 l0.5 moll1250 gmol162.5 g，该项正确；d项：m(naoh)20.1 l1 moll140 gmol18 g。8.若以m表示水的摩尔质量，v表示在标准状况下水的摩尔体积，为在标准状况下的密度，na为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：nav/m，m/(na)，mm/na，v/na，其中()a和都是正确的 b和都是正确的c和都是正确的 d和都是正确的【答案】b【解析】由在标准状况下的密度为，摩尔体积为v，可知水的摩尔质量为vm，每个水分子的质量为m，na个水分子的质量为mna，由此可得mnavm，推出正确；两式错误混淆了水在标准状况下的状态为液体，认为一个水分子的体积为，na个水分子的体积为nav，从而推出错误的关系式为。9.将质量分数为a%、物质的量浓度为c1 moll1的稀h2so4蒸发掉一定量的水，使其质量分数为2a%. 此时溶液的物质的量浓度为c2 moll1.则c1和c2的关系是()ac12c2 bc22c1 dc22c1【解析】 由c可知，由于12c1.【答案】c10.（2011东北三省模拟）把500mlnh4hco3和na2co3的混合溶液分成五等份，取一份加入含amol氢氧化钠的溶液恰好反应完全；另取一份加入含b mol hcl的盐酸恰好反应完全，则该混合溶液中c(na+)为（ ） a（）mol/l b(2ba)mol/l c（5b一）mol/l d(l0b - 5a) mol/l【答案】d11.使用胆矾配制1 l 0.1 mol/l的硫酸铜溶液，正确的操作是()a将胆矾加热除去结晶水后，称取16 g溶解在1 l水里b称取胆矾25 g，溶解在1 l水里c将25 g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1 ld将16 g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1 l【答案】c【解析】a、b两项中水为1 l时再溶解了别的物质，形成溶液的体积就不是1 l了，尽管溶质为0.1 mol，但其浓度不是0.1 mol/l；d项中16 g胆矾含cuso4少于0.1 mol，浓度也不是0.1 mol/l。12. （2011丹东四校联考）阿伏加德罗常数的值约为6.021023mol1，下列叙述中不正确的是( )124g白磷晶体中含有的pp键数约是0.66.021023 0.5 moll1 mg(no3) 2溶液中含有no的数目为2na7.8 g na2s和na2o2的混合物中含有的阴离子数大于0.16.0210232mol so2和1 mol o2混合在v2o5存在的条件下于密闭容器中加热反应后，容器内物质分子数大于26.021023fe与0.1 mol氯气反应时失去的电子数为0.3 na含0.2 mol h2so4的浓硫酸与足量铜反应，生成so2的分子数为0.1 naa b c d 【答案】c二、非选择题13.(16分)(2011湛江模拟)人体血液里ca2+的浓度一般采用g/cm3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵(nh4)2c2o4溶液，可析出草酸钙(cac2o4)