第一章教案5化学计量在实验中的应用

文档编码:CO7I3Y7C5P8——HV8X8T9C6C3——ZM6L10O6T3A10学案5化学计量在试验中的应用〔二>——物质的量浓度[ 考 纲 要1.明白溶液的含义,明白溶解度、饱和溶液的概念；求

2.明白溶液]的组成；懂得溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度的概念,并能进行有关运算；3.把握确定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的配制方法,会进行有关误差分析；学问点一物质的量浓度1．物质的量浓度表示单位体积溶液里溶质 B的物质的量,是用来表示溶液组成的物理量,也称为 B的物质的量浓度,符号为 cB；2．物质的量浓度的数学表达式是,nB表示溶质B的物质的量,V表示溶液的体积,因此物质的量浓度的单位是mol·L－1；3．将溶质质量分数确定的溶液稀释时,溶液中溶质的质量总是 1/21保持不变；同理,稀释确定物质的量浓度的溶液时,溶液的体积发生了变化,但溶液中溶质的物质的量保持不变,即遵循稀释定律：c〔浓>·V〔浓>＝c〔稀>·V〔稀>；问题思考1．将标准状况下1L氨气溶于1L水中,得到的溶液是2L吗？如不是,仍需要哪些数据能求出该溶液的体积？答案 不是,仍要知道溶液的密度；2．将确定物质的量浓度的溶液取出一部分,物质的量浓度变化吗？答案 不变；学问点二 确定物质的量浓度溶液的配制1．容量瓶的使用〔1>规格及特点：常规的容量瓶有 100_mL、250_mL、500_mL、1_000_mL等几种；〔2>容量瓶上标注有温度、刻度线 〔标线>、规格；2/21 <3）使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水, 操作方法是加水→倒立→观看→正立,瓶塞旋转察；问180°→倒立→观题思考3．容量瓶使用前应用蒸馏水洗净是否仍需要待配溶液润洗？答案 不需要,如润洗,就加入的溶质偏多；4．试验室需要 480mL某溶液,应选用多大规格容量瓶配制溶液？答案500mL容量瓶；1.01_000_2．以配制1 000mol·L－1的NaCl溶液为例；完成以下填空：mL〔1>试验原理：c＝错误.＝错误. 〔2>试验仪器：主要有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、mL容量瓶、胶头滴管；〔3>试验步骤：3/21①运算：运算所需NaCl固体的质量为58.5_g；；②称量：依据运算结果,称量NaCl固体；③溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌④转移：待复原到室温后,将溶液转移到容量瓶中；⑤洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2～3次,将每次洗涤液也注入容量瓶中,并振荡容量瓶；⑥定容：往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶颈刻度线1～2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切；塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀；4/21问题思考5．为什么不能将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释？答

溶解时会有溶解热,造成溶液的体积有误差,配制的溶液浓 度不精确,应先在烧杯中冷却后再转移至容量瓶中；案6．〔1>如转移时,容量瓶中有残留的水,就对所配制溶液的浓度

有何影响？〔2>如没有洗涤烧杯和玻璃棒,就对所配制溶液的浓度有何影

响？〔3>加蒸馏水时不慎超过刻度线,就将如何操作？答案〔1>无影响；〔2>偏低；〔3>重新配制；5/21 一、有关物质的量浓度的运算 物质的量浓度运算的两个关键：〔1>正确判定溶液的溶质并求其物质的量；；①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2错误.NaOH,SO3错误.H2SO4等②含结晶水的物质如CuSO4·5H2O―→CuSO4；③特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但运算浓度时是以NH3分子作为溶质 〔2>精确运算溶液的体积不能用水的体积代替溶液体积,应依据 V＝m/ρ求算；典例导悟6/211在确定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为 VmL,溶液密度为dg·cm－3,质量分数为 w%,物质的量浓度为 cmol·L－1,溶液中含氢氧化钠的质量为 mg；〔1>用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度 〔S>为________________________________；〔2>用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度 〔c>为__________________________________；〔3>用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度 〔c>为__________________________________；〔4>用c、d表示溶液中溶质的质量分数为 __________________________________；解读 〔1>S＝错误. × 100g〔溶解度定义 >〔2>c＝1 000mL·L－1× 错误. × 错误.＝错误. mol·L－1〔3>c＝错误.＝0.25dw mol·L－1〔4>w%＝错误. × 100%＝错误. %答案 〔1>错误. × 100g〔2>错误. mol·L－1〔3>0.25dw mol·L－1 〔4>错误. %变 式 演 练 1〔1>如某饱和溶液的密度为ρg·cm－3,溶质的摩尔质量为 M g·mol－1,溶解度为 Sg,就溶质的质量分数和物质的量浓度的表达式分别是什么？〔2>在标准状况下,1 L水中溶解某气体VL,所得溶液密度为 ρg·cm－3,就w和c的表达式分别是什么 ？7/21答案 〔1>w＝错误. × 100%c＝错误. ＝错误.＝错误.〔2>c＝错误. ＝错误.＝错误.w＝错误. × 100%＝错误.× 100%＝错误. × 100%二、溶液的稀释与混合1．溶液的稀释依据稀释前后溶质质量不变 ,即物质的量也不变 ,得m1w1＝m2w2或c1V1＝c2V22．溶液的混合〔依据混合前后溶液中溶质的质量守恒,具体情形具体分析>〔1>将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,就p、q的关系正确选项________；①q＝2p②q>2p〔2>如上题中的溶质是乙醇而非硫酸,就③q<2p④无法确定；p、q的关系是________①q＝2p②q>2p③q<2p④无法确定〔3>思维升华：质量分数不同的两溶液等体积混合时的规律是什么？答 案 〔1>② 〔2>③〔3>大多数溶液浓度越大,密度越大,两种质量分数不同的溶液等体积混合,混合后所得溶液的质量分数大于其算术平均值；个别溶液〔如酒精水溶液、氨水>浓度越大,密度却越小,两种质量分数不同的溶液等体积混合后所得溶液的质量分数小于其算术平均值；解读 当等体积混合时,设浓溶液的密度为 ρ1,稀溶液的密度为 ρ2,体积各为 1L,就混合后w＝错误. ＝〔错误.>× p%＝〔1＋错误. >p%就当 ρ1>ρ2时,如 H2SO4溶液、HNO3溶液,w>2p%；当 ρ1<ρ2时,如氨水、酒精溶液, w<2p%；8/21典 例 导 悟2浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液的质量分数为 a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为 b%；浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为 a%,而等体积混合后,溶液的质量分数为 c%,那么a、b、c数值的关系是〔>A．a>b>cB．b>a>cC．c>b>aD．c>a>b解读1由混合后溶质质量分数的判定规律知,硫酸溶液密度大于g·cm－3,故b>a；氨水密度小于1g·cm－3,且浓度越大,密度越小,就c<a；故答案为B； 答案 B变式演练2

>将a%的酒精和〔100－a>%的酒精溶液等体积混合后,所得酒 精溶液的质量分数可能为 〔9/21A．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、确定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析联想确定物质的量浓度的溶液配制的步骤 ,结合公式 cB＝错误. ＝错误.,试总结怎样判定 cB的误差？并举例说明 ；提 示凡操作上引起 mB增大或V值削减的 ,都会使所配溶液浓度偏大〔如砝码生锈或定容时俯视刻度线 >；否就偏小〔如砝码残缺或未洗涤烧杯、玻璃棒,定容时仰视刻度线 >；请完成下表中的误差分析：10/21典 例 导 悟3 〔1>下图是配制50mLKMnO 4标准溶液的过程示意图 ；请你观看图示 ,判定其中不正确的操作有〔填序号>________,其中确定50mL溶液体积的容器是〔填名称>________；11/21〔2>如配制的过程中,有液体溅出,应如何处理 ________；〔3>使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情形会使所配溶液浓度偏低的是 〔 >①使用天平〔使用了游码>称量时,被称量物与砝码位置放颠倒了②用滴定管量取溶质体积时,开头时平视读数,终止后俯视读数③溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水⑤定容时,仰视容量瓶刻度线⑥定容后摇匀,发觉液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线A．①③⑤⑥B．①②⑤⑥C．②③④⑥D．③④⑤⑥答案 〔1>①②⑤ 50mL容量瓶12/211．NA题组一〔2>重新配制〔3>A关于物质的量浓度的溶液代表阿伏加德罗常数；判定以下各项是否正确；〔1>1mol·L－1NaCl溶液含有NA个Na＋〔×>〔2022·广东理综－8B>解读只有物质的量浓度而无溶液体积,故无法运算；>〔2>将0.1mol氯化铁溶于1L水中,所得溶液含有0.1NA个Fe3＋〔×〔2022·广东－6D>解读两处错误,一是“溶于1L水中”,二是没有考虑Fe3＋的水解；〔3>1L2mol·L－1的MgCl2溶液中含Mg2＋数为2NA〔×>〔2022·上海－9B>13/21mol·L－1的磷酸和盐酸解读没有考虑Mg2＋的水解；>〔4>等体积、浓度均为1,电离出的氢离子数之比为3∶1〔×〔2022·四川理综－6C>解读 磷酸为弱酸,不能完全电离；盐酸为强酸,能完全电离；故氢离子个数之比小于 3∶1；〔5>1 L浓度为1 mol·L－1的Na2CO3溶液中含有 NA个CO错误. 〔× >〔2022·江苏－3D>〔6>10解读CO错误.的水解,离子数目削减；×>mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至100mL,H2SO4的质量分数为9.8%〔〔2022·山东理综－13A>解读 溶质的质量稀释前后没变,溶液的浓度稀释减小,体积变为原先的 10倍,但溶液的质量比原溶液的 10倍要小,故质量分数稀释后大于 9.8%；〔7>确定温度下 ,1 L 0.50 mol·L－1 NH4Cl溶液与2 L 0.25mol·L－1 NH4Cl溶液含NH错误.物质的量不同 〔√>〔2022·山东理综－13D>解读浓度越小,〔NH错误.水解程度越大；故两溶液的NH8>1错误.的物质的量不同；mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NA〔×>〔2022·广东－6A>解读 1 mol K2SO4 中含有阴离子物质的量为 1 mol,就所带电荷数为 2NA；〔9>1 L 0.1 mol·L－1Na2SO4溶液中有0.1NA个Na＋〔× >〔2022·广东理基－20B>解读 1 L 0.1mol·L－1 Na2SO4溶液中含有 0.2mol Na＋,故错；〔10>常温下,100 mL 1 mol·L－1Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NA〔√>〔2022·上海－12B>解读考虑CO错误.的水解,阴离子包括CO错误.、HCO〔11>常温下,1错误.、OH－总数大于0.1NA；mol·L－1的NHL0.1>4NO3溶液中氮原子数为0.2NA〔√14/21〔2022·江苏－5A>解读含无论NH错误.水解与否,依据元素守恒N元素总是〔12>0.2NA；NA个Na＋的Na2O溶解于1L水中,Na＋的物质的量浓度为1 mol·L－1〔×>〔2022·福建理综－7D>解读 NA 个 Na＋就是 1 mol,溶解于 1 L 水中所得溶液不是 1L,就 Na＋的物质的量浓度不是 1 mol·L－1；2．〔2022· 浙 江 理 综 ,9>已知单位体积的稀溶液中,非挥发性溶质的分子或离子数越多,该溶液的沸点就越高；就以下溶液沸点最高的是 〔>A．0.01 mol·L－1的蔗糖溶液B．0.01mol·L－1 的CaCl2溶液C．0.02mol·L－1的NaCl溶液D．0.02mol·L－1的CH3COOH溶液答案 C解读 题目中“非挥发性溶质”要懂得清楚,第一排除 D项中易挥发的 CH3COOH；而 C 项离子数在单位体积中最多,应选C；题组二 关于物质的量浓度的运算3．〔2022· 课 标 全 国 卷 , 10>把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含 amol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含bmol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀；就该混合溶液中钾离子浓度为〔 >A．0.1〔b－2a>mol·L－1 B．10〔2a－b>mol·L－1C．10〔b－a> mol·L－1 D．10〔b－2a>mol·L－1答案 D解读 把500mL混合溶液分成5等份,每份100mL,向一份中加入含 amol硫酸钠的溶液使钡离子完全沉淀时,可知原溶液 c〔Ba2＋>为 10a mol·L－1,同理知原溶液中 c〔Cl－>＝10b mol·L－1,依据电荷守恒原理,求出 〔cK＋>＝10〔b－2a>mol·L－1；4．〔2022·四川理综,12>标准状况下V L氨气溶解在115/21L水中〔水的密度近似为1 g·mL－1>,所得溶液的密度为 ρg·mL－1,质量分数为 w,物质的量浓度为 cmol·L－1,就以下关系 中不正确选项 〔 >A．ρ＝〔17V＋22400>/〔22.4＋22.4V>B．w＝17c/〔1000ρ>C．w＝17V/〔17V＋22400>D．c＝1000Vρ/〔17V＋22400>答案 A解读由c＝错误.＝.错误＝错误.mol·L－1由上可推知：ρ＝错误.设溶液的体积为1L由c＝错误.可得w＝错误.＝错误.w＝错误.＝错误.＝错误.因此只有A项不正确；5．〔2022· 四 川 理 综 , 13>在a LAl2〔SO4>3和〔NH4>2SO4的混合溶液中加入 b molBaCl2,恰好使溶液中的SO 错误.完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到 c molNH3,就原溶液中的Al3＋物质的量浓度 〔mol·L－1>为〔 >A.错误. B.错误. C.错误. D.错误.答案 C解读 由于产生 c mol NH3,就必定有 NH错误. c mol,使SO错误.完全沉淀需 Ba2＋ b mol,因此 SO错误. 有 b mol；根据电荷守恒： 2c〔SO错误.>＝c〔NH错误. >＋3c〔Al3＋>,就3c〔Al3＋>＝错误. mol·L－1c〔Al3＋>＝错误. mol·L－1；6．〔2022· 全 国 理 综 Ⅰ ,13>由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其 pH＝1,c〔Al3＋>＝0.4 mol·L－1,c〔SO 错误. >＝0.8mol·L－1,就c〔K＋>为〔 >A．0.15mol·L－1 B．0.2 mol·L－1C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1答案 C16/21解读 依据溶液中电荷守恒的原就,建立如下等式： c〔H＋>＋c〔K＋>＋3〔cAl3＋>＝2c〔SO错误. >,即 0.1 mol·L－1＋c〔K＋>＋3× 0.4 mol·L－1＝2× 0.8 mol·L－1,就 c〔K＋>＝0.3 mol·L－1,故答案为 C；题组一 物质的量浓度及相关运算1．<2022·太原月考）已知25%的氨水密度为0.91g·cm－3,5%的氨水密度为0.98g·cm－3,如将上述两种溶液等体积混合 ,所得氨水溶液的质量分数〔 >A．等于15%B．大于15%C．小于15%D．无法估算答案 C2．300 mL Al2〔SO4>3溶液中,含Al3＋为1.62g,在该溶液中加入0.1 mol·L－1 Ba〔OH>2溶液300mL,反应后溶液中SO错误. 的物质的量浓度为 〔 >A．0.4 mol·L－1 B．0.3 mol·L－1C．0.2 mol·L－1 D．0.1 mol·L－1答案 D3．<2022·南昌质检）将KCl和KBr的混合物13.4g溶于水配成500mL溶液,通入过量的 Cl2,反应后将溶液蒸干 ,得固体11.175g,就原先所配溶液中K＋、Cl－、Br－的物质的量浓度之比为 〔>A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．1∶3∶2D．2∶3∶1答案 B17/21解读 此题的解答用一般方法解决时,必需依据混合物总质量 13.4 g,及通入 Cl2后得固体 11.175 g,建立方程组求得；但如能留意到溶液中的电荷守恒关系,即可一举获解；这种运算技巧对选择题显得特殊适合,解法简捷而灵敏；由于 c〔H＋>＋c〔K＋>＝〔cCl－>＋〔cBr－>＋c〔OH－>由于 c〔H＋>＝c〔OH－>,所以 c〔K＋>＝c〔Cl－>＋c〔Br－>观看选项,得答案为 B；]4．<2022·黄石模拟）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%,300－mL该溶液中Cl 的物质的量约等于 〔 >A．0.37molB．0.63molC．0.74molD．1.5mol答案 D题组二 确定物质的量浓度溶液的配制及误差分析5．配制250 mL 0.10mol·L－1的NaOH溶液时,以下试验操作会使配得的溶液浓度偏大的是〔 >A．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容B．在容量瓶中进行定容时仰视刻度线C．在容量瓶中定容时俯视刻度线D．定容后把容量瓶倒转摇匀,发觉液面低于刻度线,再补充几滴水至刻度线答案 C6．<2022·洛阳模拟）有以下化学仪器：①托盘天平,②玻璃棒,③药匙,④烧杯,⑤量筒,⑥容量瓶,⑦胶头滴管,⑧细口试剂瓶,⑨标签纸；〔1>现需要配制500 mL 1mol·L－1硫酸溶液 ,需用质量分数为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸________mL；〔2>从上述仪器中,按试验使用的先后次序,其编号排列是 ________；〔3>如试验中遇到以下情形,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响〔填“偏高”、“偏低”或“不变” >.①用以稀释硫酸的烧杯未洗涤, ________；②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中, ________；③摇匀后发觉液面低于刻度线再加水, ________；④容量瓶中原有少量蒸馏水, ________；⑤定容时观看液面俯视, ________；18/21答案>设需〔1>27〔2>⑤④②⑥⑦⑧⑨〔3>①偏低②偏高解读〔1③偏低④不变⑤偏高w＝98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸的体积为V；V×1.84g·cm－3×98%＝0.5L×1mol·L－1×98g·mol－1,V＝27mL；<2）配制次序是：运算→量取→稀释→移液→定容,因此使用仪器的次序为⑤④②⑥⑦⑧⑨；题组三 试验探究

7．试验室需要配制0