高考化学一轮复习 第1章 第2讲 物质的量在化学实验中的应用.ppt

必考部分 第一章 化学计量在实验中的应用 导航高考 考点突破 单元综合测试 随堂演练 自我诊断 课时作业 1 掌握有关溶液浓度的计算 包括溶液物质的量浓度 溶液的体积 溶质的物质的量之间的换算 2 掌握物质的量浓度 溶质的质量分数和溶解度之间的换算 3 掌握溶液稀释问题的计算 溶液混合问题的计算 4 了解配制一定物质的量浓度溶液的方法 考纲解读 1 本讲内容重点考查 1 对物质的量浓度的理解 2 简单的计算 3 配制一定物质的量浓度溶液的方法及相关误差分析 2 高考中常利用物质的量浓度的工具性解决综合性试题中的某些问题 考向分析 考点图析 1 溶液浓度的表示方法 1 溶质质量分数溶质质量与溶液质量之比叫做溶液的溶质质量分数 2 溶解度在一定温度下 该物质在100g溶剂 通常溶剂为水 里达到饱和状态时所溶解的质量 基础知识梳理 2 一定物质的量浓度溶液的配制 1 主要仪器 容量瓶 容量瓶上标有容积 温度和刻度线 主要规格有100ml 250ml 500ml和1000ml 其他仪器 量筒 或托盘天平 烧杯 胶头滴管等 2 配制过程以配制500ml1mol l的naoh溶液为例 计算 需naoh固体的质量为 g 称量 用托盘天平称量naoh固体 溶解 将称量好的naoh固体放入烧杯中 取适量蒸馏水溶解 移液 待烧杯中的溶液 后 用玻璃棒引流将溶液注入 ml容量瓶中 洗涤 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁 次 洗涤液也转移到容量瓶中 轻轻摇动容量瓶 使溶液混合均匀 定容 将蒸馏水注入容量瓶 当液面距瓶颈刻度线1cm 2cm时 改用 滴加蒸馏水至凹液面与刻度线 摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 3 流程图 思考2 配制480ml 0 1mol l的cuso4溶液 需称取cuso4 5h2o的质量是多少 答案 1 3 物质的量物质的量浓度2 1 玻璃棒 2 20 0冷却5002 3胶头滴管相切 思考1 不是 当nacl溶于水后 溶液体积不再是1l 故不可能是1mol l 1 但可以叙述为将58 5g氯化钠溶于水得1l溶液 则其浓度为1mol l 1 思考2 12 5g 容量瓶的主要规格有100ml 250ml 500ml 1000ml 没有480ml的容量瓶 要配制480ml溶液 必须选择500ml的容量瓶 故需称取cuso4 5h2o的质量为 500 10 3l 0 1mol l 250g mol 12 5g 自主检查 答案 a 2 在相同体积 相同物质的量浓度的一元酸溶液中 一定相等的是 a 溶质的质量b 溶质的质量分数c 溶质的物质的量d 氢离子的物质的量浓度 答案 c 解析 相同体积 相同物质的量浓度的一元酸溶液中 溶质的物质的量一定相等 由于溶质的摩尔质量和酸性强弱不确定 故a b d选项内容均不一定相等 c项正确 3 配制一定物质的量浓度的koh溶液时 导致浓度偏低的原因可能是 a 容量瓶中原有少量的蒸馏水b 移液时 不慎将液体流到瓶外c 容量瓶盛过koh溶液 使用前未洗涤d 定容时俯视刻度线和液面 答案 b 解析 a中的情况不会影响浓度 b中损失溶液即损失溶质使浓度偏小 c容量瓶中含有过多的溶质可导致所配溶液浓度偏大 d中俯视时液面的最低点低于刻度线 即实际加水量少于应加的水量 因此可导致浓度偏高 反之 仰视则可导致浓度偏低 4 1 标准状况是指 kpa 在标准状况下 0 5mol任何气体的体积都约为 l 2 1 5molh2so4的质量是 其中含 molo原子 molh原子 所含分子数目为 3 配制500ml1mol lhno3溶液 需16mol lhno3溶液的体积为 ml 4 在9 5g某二价金属的氯化物中含0 2molcl 此氯化物的摩尔质量为 该金属元素的相对原子质量为 答案 1 010111 2 2 147g639 03 1023个 3 31 25 4 95g mol24 1 物质的量浓度 1 概念 以单位体积溶液里所含溶质b的物质的量来表示溶液组成的物理量 符号为cb 2 表达式 cb nb v 常用单位为mol l 1 考点一 关于物质的量浓度的计算 3 特别提醒 理解物质的量浓度的物理意义和相关的量 物质的量浓度是表示溶液组成的物理量 衡量标准是单位体积溶液里所含溶质的物质的量的多少 这里的溶质可以是单质 化合物 也可以是离子或其他的特定组合 单位是mol 体积指溶液的体积而不是溶剂的体积 单位是l 因此 物质的量浓度的单位是mol l 1 明确溶液中溶质的化学成分 求物质的量浓度时 对一些特殊情况下溶液的溶质要掌握清楚 如nh3溶于水得nh3 h2o 但我们习惯上认为氨水的溶质为nh3 so3溶于水后所得溶液的溶质为h2so4 na na2o na2o2溶于水后所得溶液的溶质为naoh cuso4 5h2o溶于水后所得溶液的溶质为cuso4 a 该硫酸的物质的量浓度为9 2mol lb 1molzn与足量的该硫酸反应产生2g氢气c 配制200ml4 6mol l的稀硫酸需取该硫酸50mld 该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9 2mol l 答案 c 1 在200ml某硫酸盐溶液中 含有1 5na个硫酸根离子 na表示阿伏加德罗常数的数值 同时含有na个金属离子 则该硫酸盐的物质的量浓度为 a 2mol l 1b 2 5mol l 1c 5mol l 1d 7 5mol l 1 答案 b 变式训练 2 下列说法中错误的是 a 从1l1mol l 1的nacl溶液中取出10ml 其浓度仍是1mol l 1b 制成0 5l10mol l 1的盐酸 需要氯化氢气体112l 标准状况 c 0 5l2mol l 1bacl2溶液中 ba2 和cl 总数为3 6 02 1023d 10g98 硫酸 密度为1 84g cm 3 与10ml18 4mol l 1硫酸的浓度是不同的 答案 d 解析 溶液是均一稳定的 a正确 0 5l 10mol l 1 5mol 5mol 22 4l mol 1 112l b正确 n ba2 n cl 0 5l 2mol l 1 0 5l 2mol l 1 2 6 02 1023 3 6 02 1023 c正确 98 的硫酸密度为1 84g cm 3 其浓度为18 4mol l 1 d不正确 1 一定物质的量浓度溶液的配制 1 仪器 托盘天平 砝码 量筒 容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 药匙 2 配制步骤 计算 根据配制要求计算所用固体溶质的质量或所需浓溶液的体积 考点二 一定物质的量浓度溶液的配制 称量或量取 当用固体溶质配制溶液时 用托盘天平称取一定量的溶质 当用液体或浓溶液稀释配制溶液时 用量筒或移液管量取液体或浓溶液的体积 溶解或稀释 在小烧杯中用蒸馏水将称量的固体溶解 或对量取的浓溶液进行稀释 若溶解时有温度变化 则需冷却至室温 转移和洗涤 将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入相应规格的容量瓶中 并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁2 3次 并将洗涤液全部注入容量瓶中 定容和摇匀 先向容量瓶中注入蒸馏水至容量瓶中的液面离容量瓶刻度线1cm 2cm处 再改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水至凹液面的最低处正好与刻度线相切 定容后用容量瓶的玻璃塞塞紧瓶口 左手拿住瓶颈 食指顶住玻璃塞 右手握住瓶底反复颠倒摇匀即可 2 配制一定物质的量浓度溶液过程中使用容量瓶的注意事项 1 根据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶 如配制950ml某浓度的溶液应选用1000ml的容量瓶 2 容量瓶在使用前要检查是否漏水 3 在容量瓶中 不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释 容量瓶也不能作为反应容器 4 引流时 玻璃棒下端应伸到刻度线以下 5 在容量瓶的使用过程中 移动容量瓶 手应握在瓶颈刻度线以上部位 以免瓶内溶液受热而发生体积变化 使溶液的浓度不准确 6 容量瓶不能长时间盛放所配制的溶液 应及时分装在试剂瓶中 7 定容后的容量瓶在反复颠倒 振荡后 会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况 这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水 3 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 例2 某学生欲配制6 0mol l的h2so41000ml 实验室有三种不同浓度的硫酸 480ml0 5mol l的硫酸 150ml25 的硫酸 1 18g ml 足量的18mol l的硫酸 有三种规格的容量瓶 250ml 500ml 1000ml 老师要求把 两种硫酸全部用完 不足的部分由 来补充 请回答下列问题 1 实验所用25 的硫酸的物质的量浓度为 mol l 保留1位小数 2 配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为 ml 3 配制时 该同学的操作顺序如下 请将操作步骤b d补充完整 a 将 两溶液全部在烧杯中混合均匀 b 用量筒准确量取所需的18mol l的浓硫酸 ml 沿玻璃棒倒入上述混合液中 并用玻璃棒搅拌 使其混合均匀 c 将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中 d e 振荡 继续向容量瓶中加水 直到液面接近刻度线1cm 2cm处 f 改用胶头滴管加水 使溶液的凹液面恰好与刻度线相切 g 将容量瓶盖紧 振荡 摇匀 4 如果省略操作d 对所配溶液浓度有何影响 填 偏大 偏小 或 无影响 5 进行操作c前还需注意 答案 1 3 0 2 1000 3 295用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2 3次 洗涤液均注入容量瓶中 4 偏小 5 将稀释后的硫酸冷却到室温 规律方法 定容时仰视 俯视时对结果的影响 1 仰视刻度线 图1 导致溶液体积偏大 2 俯视刻度线 图2 导致溶液体积偏小 3 现从固体koh出发配制0 1mol l的koh溶液500ml 回答下列问题 1 配制过程中需要用到的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 量筒 胶头滴管 2 如果在定容时仰视操作 则所配得溶液的浓度 0 1mol l 填 或 或 变式训练 4 若用250ml的h2so4溶液恰好能将此500ml0 1mol l的koh溶液中和 则该硫酸的物质的量浓度为 mol l 答案 1 500ml容量瓶 2 4 0 1 解析 2 因定容时 视线是以刻度线为标准的 故仰视会使溶液的体积偏大 浓度偏小 3 koh naoh的摩尔质量分别是56g mol 40g mol 故与koh等质量的koh naoh的混合物所含oh 的物质的量较大 所配溶液的oh 浓度较大 4 c h2so4 0 25l 2 0 5l 0 1mol l c h2so4 0 1mol l 4 配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节 1 若配制大约1mol l 1的溶液100ml 所给仪器只有托盘天平 量筒 带刻度的烧杯 玻璃棒 下列可选用的试剂是 填写字母序号 a 氢氧化钠固体b 浓硫酸 98 c 浓盐酸 37 d 浓硝酸 63 2 如图所示是某学生在配制0 100mol l 1的na2co3溶液100ml时 将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作 该步操作对所得溶液浓度的影响是 填 偏高 偏低 或 无影响 原因是 3 若配制 2 中溶液时 该生使用托盘天平称取碳酸钠 则与计算量一致吗 为什么 答案 1 abcd 2 偏低 玻璃棒没有紧靠容量瓶口 造成洗涤液外溢 玻璃棒从容量瓶移出时 残留在玻璃棒上的洗涤液可能滴在瓶外 玻璃棒移出后直接放在桌面上 造成残留洗涤液损失 3 不一致 因为碳酸钠的计算量为1 06g 而托盘天平只能精确到0 1g 即称取碳酸钠1 1g 典例 实验室里需用480ml0 1mol l 1的硫酸铜溶液 试回答该溶液配制过程中的下列问题 1 经计算需要称取 g 填化学式 固体 首先用适量水在烧杯中溶解配成溶液 然后再转移到容量瓶中 2 配制该溶液除上述仪器外 还要用到的玻璃仪器有 易错剖析 3 在溶液配制过程中 某同学观察液面的情况如图所示 所配溶液浓度会 填 偏高 偏低 或 无影响 4 若定容时加蒸馏水不慎超过了刻度线 应 问题记录 错因剖析 1 忽视容量瓶的规格 没有480ml容量瓶 应配制500ml溶液 选用500ml容量瓶 故计算溶质时 应按500ml溶液计算 配制cuso4溶液 可称量cuso4或cuso4 5h2o 若用cuso4固体 质量为 0 1mol l 1 0 5l 160g mol 1 8 0g 若用cuso4 5h2o晶体 质量为 0 1mol l 1 0 5l 250g mol 1 12 5g 答题时要注意所选用物质与数值的对应 2 审题不严密 忽视了 玻璃仪器 而错填了托盘天平 再就是易漏定容时使用的胶头滴管 3 不能正确辨析 仰视 和 俯视 造成液体体积的误差 俯视时液体体积偏小 所配溶液浓度偏大 4 认为加水超过刻度线时只是 水 多了 只要把 多余的水 取出即可 这一做法事实上取出的不只是水 还有溶质 加水超过刻度线的惟一办法就是倒掉溶液 洗净仪器后重新配制 正确解答 1 8 0cuso4 或12 5cuso4 5h2o 2 玻璃棒 胶头滴管 3 偏高 4 倒掉溶液 洗净仪器后重新配制 1 某氯化镁溶液的密度为1 18g cm 3 其中镁离子的质量分数为5 1 300ml该溶液中氯离子的物质的量约等于 a 0 37molb 0 63molc 0 74mold 1 5mol 答案 d 答案 a 解析 本题主要考查溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度 及二者间的换算关系 本题没有给出具体数字 而是以字母代替数字 常称之为字母型计算题 解这类计算题时常采用 定义顺推法 即从概念出发 利用基本表达式进行推理 判断出选项中的关系式是否正确 3 次氯酸钠是常用的消毒剂 在实验室中 以次氯酸钠固体为原料配制0 02mol l 1的次氯酸钠溶液 不需使用的仪器是 a 托盘天平b 烧杯c 容量瓶d 滴定管 答案 d 解析 此配制过程中使用的主要仪器有 托盘天平 药匙 烧杯 玻璃棒 容量瓶和胶头滴管 4 在配制一定物质的量浓度的盐酸时 下列错误操作可使所配制溶液的浓度偏高的是 a 用量筒量取浓盐酸时俯视量筒刻度进行读数b 溶解搅拌时有液体飞溅c 定容时俯视容量瓶颈刻度线d 摇匀后见液面下降 再加水至刻度线 答案 c 解析 用量筒量取盐酸时俯视量筒进行读数 实际液面在所需体积刻度线的下方 即量取盐酸的体积比所需盐酸体积小 致使所配制溶液的浓度偏低 溶解搅拌时有液体飞溅 溶质有损失 致使所配制溶液的浓度偏低 定容时俯视容量瓶颈刻度线 使实际液面低于容量瓶的刻度线 致使所配制溶液的浓度偏高 摇匀后见液面下降 再加水至刻度线 就等于多加了水 使所配溶液的浓度偏低 5 某同学参阅了 84消毒液 说明中的配方 欲用naclo固体自己配制480ml含naclo25 密度为1 19g cm3的消毒液 下列说法正确的是 a 配制过程只需要三种仪器即可完成b 容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制c 所配得的naclo消毒液在空气中光照 久置后溶液中naclo的物质的量浓度减小d 需要称量的naclo固体的质量为140g 答案 c 解析 配制过程中需要用到天平 烧杯 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管等 a项错误 容量瓶用蒸馏水洗净后不需要烘干 b项错误 需要称量的naclo固体的质量为 500ml 1 19g cm 3 25 148 75g d项错误 6 36 5ghcl溶解在1l水中 水的密度近似为1g cm3 所得溶液