第2讲物质的量在化学实验中的应用

1、第2讲物质的量在化学实验中的应用考纲解读 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。考向分析 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。考点图析 基础知识梳理1溶液浓度的表示方法：(1)溶质质量分数： 质量与 质量之比叫做溶液的溶质质量分数。 (2)溶解度：在一定 下，该物质在

2、 (通常溶剂为水)里达到 状态时所溶解的 。(3)物质的量浓度：概念：表示单位体积 里所含溶质B的_，符号为cB。表达式：cB，常用单位 。特点：从一定物质的量浓度的溶液中取出一定体积的溶液，其_、密度、质量分数与原溶液相同。【思考1】将58.5 g NaCl溶于1 L水中，所得溶液的物质的量浓度是1 mol·L1吗？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 、 和 ；主要规格有100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL。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500 mL 1 mol/L的NaOH溶液为例：计算：

3、需NaOH固体的质量为_g。称量：用 称量 gNaOH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 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】配制480 mL、0.1 mol/L的CuSO4溶液，需称取CuSO4·5H2O的质量是多少？【自主检查】1设NA为阿伏加德罗常数，下列关于0.2 mol/L的Ba(NO3)

4、2溶液的说法不正确的是()A2 L溶液中有阴、阳离子总数为0.8NAB500 mL溶液中NO离子浓度为0.4 mol/LC500 mL溶液中Ba2离子浓度为0.2 mol/LD500 mL溶液中NO离子总数为0.2NA2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4(1)标准状况是指_，_kPa；在标准状况下，0.5 mol任何气体的体

5、积都约为_L。(2)1.5 mol H2SO4的质量是_，其中含_mol O原子，_mol H原子，所含分子数目为_。(3)配制500 mL 1 mol/L HNO3溶液，需16 mol/L HNO3溶液的体积为_ mL。(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl，此氯化物的摩尔质量为_；该金属元素的相对原子质量为_。考点突破：考点一 关于物质的量浓度的计算 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：cBnB/V，常用单位为mol·L1。(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

6、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·L1。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。2有关溶液混合、稀释的计算

7、(1)不同物质的量浓度溶液的混合稀释：抓住稀释前后溶质的物质的量不变，列方程式：c1·V1c2·V2。如果忽略溶液体积变化，则c1·V1c2·V2c混·(V1V2)。如果考虑溶液混合后的体积改变，则c1·V1c2·V2c混·V混(V混)。3物质的量浓度、溶解度、质量分数的相互换算(1)溶质的质量分数与物质的量浓度c：c(密度的单位为g·cm3或g·mL1)。(2)饱和溶液溶质的质量分数与溶解度：×100%，c。(3)标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度c，式中V为标准状况下气

8、体的体积(单位为L)，V(H2O)为水的体积(单位为L，水1 g·mL1)，为溶液的密度(单位为g·cm3或g·mL1)。【典例1】下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此，下列说法正确的是()A该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/LB1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气C配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mLD该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L【变式训练】 1在200 mL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

9、金属离子。则该硫酸盐的物质的量浓度为()A2 mol·L1B2.5 mol·L1 C5 mol·L1D7.5 mol·L12下列说法中错误的是()A从1 L 1 mol·L1的NaCl溶液中取出10 mL，其浓度仍是1 mol·L1B制成0.5 L 10 mol·L1的盐酸，需要氯化氢气体112 L(标准状况)C0.5 L 2 mol·L1 BaCl2溶液中，Ba2和Cl总数为3×6.02×1023D10 g 98%硫酸(密度为1.84 g·cm3)与10 mL 18.4 mol

10、83;L1硫酸的浓度是不同的考点二 一定物质的量浓度溶液的配制 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。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23次，并将洗涤液全部注入容量

11、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1 cm2 cm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1 000mL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，

12、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引起误差的一些操作nVc称量不准确减小 偏低洗涤了量筒并将洗涤液倒入烧杯增大 偏高量取液体溶质时仰视读数增大 偏高量取液体溶质时俯视读数减小 偏低溶解后没冷却 减小偏高引起误差的一些操作nVc未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒减小 偏低转移溶液时少量洒出

13、减小 偏低定容时仰视刻度线  增大偏低定容时俯视刻度线 减小偏高摇匀后液面下降了又添加蒸馏水 增大偏低【典例2】某学生欲配制6.0 mol/L的H2SO4 1 000 mL，实验室有三种不同浓度的硫酸：480 mL 0.5 mol/L的硫酸；150 mL 25%的硫酸(1.18 g/mL)；足量的18 mol/L的硫酸。有三种规格的容量瓶：250 mL、500 mL、1 000 mL。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

14、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18 mol/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1 cm2 cm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_。【变式训练】 3现从固体KOH出发配制0.1 mol/L的KOH溶液

15、500 mL，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_0.1 mol/L(填“>”、“”或“<”)；(3)若所用的固体KOH中混有NaOH，则所配得溶液的OH浓度_0.1 mol/L(填“>”、“”或“<”)；(4)若用250 mL的H2SO4溶液恰好能将此500 mL 0.1 mol/L的KOH溶液中和，则该硫酸的物质的量浓度为_mol/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1 mol·L1的溶液100 mL，所给仪器只有托盘

16、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0.100 mol·L1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？_。【自我演练】1某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm3，其中镁离子的质量分数为5.1%。300 mL该溶液中氯离子的物质的量约等于()A0.37 mo

17、lB0.63 mol C0.74 molD1.5 mol2密度为 g·cm3的溶液V mL，含有相对分子质量为M的溶质mg，其物质的量浓度为c mol·L1，溶质的质量分数为%。下列关系式中不正确的是()AcBmV C%×100%Dc3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0.02 mol·L1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

18、后见液面下降，再加水至刻度线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480 mL含NaClO 25%，密度为1.19 g/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140 g636.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/cm3)，所得溶液的密度为g/cm3，质量分数为，物质的量浓度为c mol/L，NA表示阿伏加德罗常数，则下列叙述中正确的是()A所得溶液的物质的量浓度：c1 mol/L B所得溶液中含有NA个HCl分子C36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L D所得溶液的质量分数：36.5 c/1 0007标准状况下11.2 L HCl溶于水形成500 mL溶液。(1)所得盐酸的物质的量浓度为_。(2)向其中加入_g NaOH才能中和完全。(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响，所得NaCl溶液的