2020届高考化学一轮复习专题1.2物质的量浓度（讲）（含解析）.docx

1.2 物质的量浓度1、了解溶液的含义。2、了解溶解度、饱和溶液的概念。3、了解溶液浓度的表示方法，理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。4、掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的方法。主干知识成网络：知识点一 物质的量浓度1、物质的量浓度（1）定义：用单位体积的溶液里含有溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶质B的物质的量浓度。符号为：cB（2）表达式：cB= (n为溶质B的物质的量，单位为mol；V为溶液的体积，单位为L)（3）单位：mol/L或 molL1。【易错提醒】（1）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molL-1。（2）使用c(B)公式的注意事项正确判断溶液的溶质并计算其物质的量。a与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，SO3H2SO4。b特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质。c含结晶水的物质：CuSO45H2OCuSO4，Na2CO310H2ONa2CO3。c中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和。能用水的体积代替溶液的体积，应根据V计算。（3）溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多大体积，其各种浓度（物质的量浓度、溶质的质量分数）均不发生变化。2、溶质的质量分数3、溶解度在一定的温度和压力下，在100g溶剂中所能溶解溶质最大的克数。用S表示。大部分溶质随着温度的升高，而增大，少数反常（如：Ca(OH)2，气体等）。计算公式：S100 g【总结归纳】辨析比较物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数内容物质的量浓度质量分数定义以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg计算公式w100%两者的关系c(mol/L)【典例1】将标准状况下的a LHCl气体溶于l000g水中，得到的盐酸密度为bg/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是（ ）A. B.C. D.【答案】C【解析】溶质为HCl，其物质的量为a/22.4mol，溶液的质量为（36.5a/22.41000）g，溶液的体积为（36.5a/22.41000）/b103L，根据物质的量浓度的定义式，c（HCl）=1000ab/（2240036.5a）molL1，故选项C正确。【变式1】（河南省永城市实验高级中学2019届高三上学期期中考试）检测人的血液中的葡萄糖(简称血糖，相对分子质量为180)的含量，参考指标常以两种计量单位表示，即“m mol/L”和“mg/dL”(1L=10dL).以“m mol/L”表示时，人的血糖正常值在3.616.11m mol/L之间。如果以“mg/dL”表示，血糖正常值范围是多少()A6 mg/dL 9mg/dL B55 mg/dL 95mg/dLC65 mg/dL 110mg/dL D70 mg/dL 120mg/dL【答案】C【解析】用“mmol/L”表示时人的血糖正常值在3.616.11mmol/L之间，则以“mg/dL”表示的血糖正常值范围为dL，即血糖正常值范围在65 mg/dL110mg/dL之间，故选项C符合题意。知识点二 一定物质的量浓度溶液的配置1、主要仪器天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。（1）容量瓶：配制一定物质的量浓度溶液的专用精确容器。主要规格有100mL、250mL、500mL、1000mL。结构特点在使用前首先要检查是否漏水，具体操作如下：加水倒立观察是否漏水正立瓶塞旋转180倒立观察是否漏水。【特别提醒】容量瓶使用的注意事项选用容量瓶时必须注明容量瓶规格。如500 mL容量瓶。选择容量瓶时遵循“大而近”的原则，所需溶质的量按所选用的容量瓶的容积进行计算。如配制480 mL 1 mol/L NaOH溶液时应选用500 mL的容量瓶，所需溶质NaOH的物质的量为0.5 mol。向容量瓶中注入液体时，应沿细玻璃棒注入，以防操作时液体流出而损失。容量瓶使用应注意“五不”：不能溶解固体，不能稀释浓溶液，所配溶液温度不能高于或低于室温，不能作反应容器，不能长期贮存所配溶液。（2）托盘天平：可精确至0.1_g，称量前先调零，称量时物品放在左盘，砝码放在右盘。（3）其他仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。液体用量筒（或酸式滴定管、碱式滴定管）量取，量筒没有0刻度；量取7.2 mL溶液，应选用10_mL量筒，量筒上标有使用温度、容量、刻度；不能加热，不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。2、配制一定物质的量浓度溶液的步骤以配制100mL1.00molL1NaCl溶液为例。（1）计算：需NaCl固体的质量为5.9g。（2）称量：用托盘天平称量NaCl固体。（3）溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。（4）移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，用玻璃棒引流将溶液注入100mL容量瓶。（5）洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次，洗涤液全部注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。（6）定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线12cm时，改用胶头滴管，滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。（7）摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。配制流程如下图所示：3、溶液配制时的注意事项（1）定容、摇匀后液面下降，不能继续滴加蒸馏水，否则结果会偏低。（2）配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而完全不需要计算水的用量。（3）配制NaOH溶液时，必须用带盖的称量瓶或用小烧杯快速称量NaOH固体，因为NaOH易吸水，且易与空气中的CO2反应。（4）配制溶液时切不可直接将溶质倒入容量瓶中，更不可在容量瓶中进行化学反应。（5）溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，玻璃棒应放到刻度线以下。【典例2】（2019江苏）下列实验操作能达到实验目的的是A. 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pHB. 将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000 molL1NaOH溶液C. 用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体D. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2【答案】D【解析】A.用水湿润的pH试纸测量溶液的pH所测为稀释液的pH，不是原溶液的pH，实验操作错误，不能达到实验目的，A项错误；B.配制物质的量浓度的溶液的实验步骤为：计算、称量（或量取）、溶解（或稀释）、冷却、转移及洗涤、定容、摇匀、装液，由于容量瓶上有容积、温度和唯一刻度线，若将氢氧化钠直接置于容量瓶中，加水后氢氧化钠溶于水会放热引起容量瓶的容积发生变化，引起实验误差，B项错误；C.在AlCl3溶液中存在水解平衡：AlCl3+3H2OAl（OH）3+3HCl，若用甲装置蒸干氯化铝溶液，由于HCl的挥发，加热后水解平衡正向移动，最终AlCl3完全水解成氢氧化铝固体，不能得到AlCl3固体，C项错误；D.SO2属于酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收，乙烯与NaOH溶液不反应且乙烯难溶于水，可通过盛有NaOH溶液的洗气瓶除去乙烯中少量的SO2，D项正确。【变式2】（2017课标）下列实验操作规范且能达到目的的是目的操作A取20.00 mL盐酸在50 mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶B清洗碘升华实验所用试管先用酒精清洗，再用水清洗C测定醋酸钠溶液pH用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上D配制浓度为0.010的KMnO4溶液称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度【答案】B【解析】A最大刻度到尖嘴部分还容纳有盐酸，所以滴定管中盐酸体积大于20.00mL，故A错误；B碘易于酒精，可用酒精清洗碘，又由于酒精与水互溶，再用水清洗即可洗净，故B正确；C湿润pH试纸相当于稀释溶液，会造成醋酸钠溶液pH偏低，故C错误；D容量瓶是定容容器，不能在容量瓶中溶解KMnO4固体，故D错误；答案为B。考点一 物质的量浓度相关的计算1、定义式：c=理解物质的量浓度的意义在1 L溶液中所含溶质的物质的量，即c，所以在求物质的量浓度时，要从两个方面进行考虑：求溶质的物质的量，求溶液的体积。2、 物质的量浓度与溶质的质量分数的换算公式：一般采用假设法（假设溶液为1 L或100 g）进行求解，假设溶液为1 L可推导出：c=100%3、物质的量浓度和溶解度的换算公式： c=4、标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度的计算：c=【方法总结】物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算由定义出发，运用公式：c、质量分数100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。（1）物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)的换算体积为V mL，密度为 gcm3的溶液，含有摩尔质量为M gmol1的溶质m g，溶质的质量分数为w，则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数w的关系是：c，反之，w。（2）物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算若某饱和溶液的密度为 g/cm3，溶质的摩尔质量为M gmol1，溶解度为S g，则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为：S，c。【注意事项】（1）气体溶于水，溶质是该气体与水反应生成的物质，NH3溶于水后主要溶质是NH3H2O，但以NH3计算。（2）气体溶于水，溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和，应根据V进行计算。【典例3】（河南省永城市实验高级中学2019届高三上学期期中考试）V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+ a g，取0.5V mL溶液稀释到8V mL，则稀释后溶液中SO42的物质的量浓度是A mol/L Bmol/L Cmol/L Dmol/L【答案】C【解析】ag Al3+的物质的量为n=mol，故0.5VmL溶液中Al3+的物质的量为n(Al3+)=，根据电荷守恒可知2n(SO42-)=3n(Al3+)，所以0.5VmL溶液中SO42-的物质的量为n(SO42-)=，取0.5VmL溶液稀释到8VmL，则稀释后溶液SO42-的物质的量浓度为c(SO42-)=，选项C符合题意。【变式3】标准状况下VL氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 gmL-1)，所得溶液的密度为gmL-1，质量分数为W。物质的量浓度为cmolL-1，则下列关系中不正确的是()A.=(17V+22400)/(22.4+22.4V)B.W=17c/(1000)C.W=17c/(17V+22400)D.c=1000V/(17V+22400)【答案】D【解析】选A。A项,由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和,溶液的体积不能直接确定,仅利用V无法确定, A错;由c= ,可得:W= ,由此可知B正确。氨水的质量分数= ,由此可知C项正确。氨水的物质的量浓度=由此可知D正确。考点二 溶液的稀释与混合计算1、稀释：溶质在稀释前后物质的量和质量不变。 （1）溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2。（2）溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1c2V2。（3）溶液质量守恒，m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。2、同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算（1）混合后溶液体积保持不变时，c1V1+c2V2=c混(V1+V2)。（2）混合后溶液体积发生改变时，c1V1+c2V2=c混V混，其中V混=3、溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。 （1）等体积混合当溶液密度大于1 g/cm3时，必然是溶液浓度越大，密度越大，（如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液）等体积混合后质量分数w (a%+b%)。当溶液密度小于1 g/cm3时，必然是溶液越浓，密度越小，（如酒精、氨水溶液）等体积混合后，质量分数w1 g/cm3还是1 g/cm3），则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。【特别提醒】以上规律概括为“计算推理有技巧，有大必有小，均值均在中间找，谁多向谁靠”。4、不同溶质溶液混合反应，有关物质浓度的计算（1）明确各反应物、产物之间的物质的量之比。（2）巧用电荷守恒思想：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。【典例4】用密度为质量分数是的浓盐酸，与水配制成体积比为1：4的稀盐酸，密度为，则所配制稀盐酸的物质的量浓度（ ）A BC D【答案】C【解析】试题分析：设所取浓盐酸的体积为1mL，则水的体积为4mL，根据稀释定律：溶液稀释过程中溶质的物质的量不变，则稀释后盐酸的质量分数为 。根据c=计算稀释后盐酸的物质的量浓度为，选C。【变式4】将溶质的质量分数为a%、物质的量浓度为c1mol/L的稀H2SO4加热蒸发掉一定量的水，使溶质的质量分数变为2a%，此时硫酸的物质的量浓度为c2mol/L，则c1和c2的数值关系是()。A. c22c1 B. c22c1 C. c22c1 D.c12c2 【答案】C【解析】 由换算公式c1000w%/M 得c110001w1%/M1=10001a%/M（H2SO4） c210002w2%/M2=100022a%/M（H2SO4）由此可知：c1c2122因为21，故有c22c1。考点三 一定物质的量浓度的溶液配制过程和误差分析（一）容量瓶及使用注意事项1. 一条刻度线(瓶颈)。2. 两个数据:标明“规格和使用温度”(瓶身)。如图:3. 三步查漏：4. 四个“不能”不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；不能作为反应容器或用来长期贮存溶；不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的；不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。（二）一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)托盘天平:可精确至0.1g，称量前先调零，称量时物品放在左盘,砝码放在右盘。(2)容量瓶： 结构：细颈、梨形、平底玻璃容器，带磨口玻璃塞； 标志：温度、容积和刻度线； 规格：100mL、250mL、500mL、1000mL等； 用途：配制一定物质的量浓度的溶液。(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。2. 配制过程配制过程示意图：以配制480 mL 1 molL-1NaOH溶液为例，所需容量瓶的规格：500mL。(1) 计算(填写计算过程与结果)：m(NaOH)= 1 molL-10.5 L40 gmol-1=20 g。(2) 称量：根据计算结果，称量固体质量。(3) 溶解：将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用玻璃棒搅拌；溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌，加速溶解。(4) 转移(移液): 移液前需要将溶液冷却至室温。 移液中玻璃棒的作用为引流。(5) 洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23次，洗涤液也都注入容量瓶中，并振荡容量瓶，使溶液混合均匀。(6) 定容： 将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下12cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水。 定容时要平视刻度线，至凹液面最低处与刻度线相切。(7) 摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒，摇匀。3.误差分析(1)依据：c= ，其中变量为m、V；因操作上的错误而导致m(或n)值比实际理论值小，或V值比实际理论值大时，都会使所配溶液浓度偏低；反之偏高。(2)误差分析(以配制NaOH溶液为例)：能引起误差的一些操作影响因素对c/molL-1 的影响结果mV砝码与物品颠倒(使用游码)减小偏低称量时间过长减小NaOH放在滤纸上称量减小向容量瓶注液时少量溅出减小未洗涤烧杯和玻璃棒减小定容时,水多用滴管吸出减小定容摇匀后液面下降再加水增大定容时仰视读数增大能引起误差的