（通用版）高考化学一轮复习 第一章 从实验学化学 第4讲 物质的量在化学实验中的应用讲义.doc

第4讲物质的量在化学实验中的应用考纲要求1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。2.了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。3.了解物质的量浓度的含义。了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。考点一物质的量浓度及其相关计算1物质的量浓度2物质的量浓度与溶质质量分数的比较内容物质的量浓度溶质质量分数定义以单位体积溶液中所含溶质的物质的量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cw100%3.有关物质的量浓度计算的三大类型类型一标准状况下，气体溶质形成的溶液的物质的量浓度的计算 c类型二溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算(1)计算公式：c(c为溶质的物质的量浓度，单位moll1，为溶液密度，单位gcm3，w为溶质的质量分数，m为溶质的摩尔质量，单位gmol1)。(2)公式的推导(按溶液体积为v l推导)c或w。类型三溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算(1)溶液稀释溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2。溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1v1c2v2。溶液质量守恒，m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。(2)溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即：c1v1c2v2c混v混。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)1 l水中溶解5.85 g nacl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 moll1。()(2)将25 g cuso45h2o晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。()(3)在100 ml的烧杯中，加入10 g食盐，然后注入90 ml的水，充分溶解后，所得溶质的质量分数为10%。()(4)将40 g so3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%。()(5)将62 g na2o溶于水中，配成1 l溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 moll1。()(6)t 时，100 g饱和食盐水中，含有nacl的质量为m g，则该温度时，nacl的溶解度是m g。()(7)1 moll1 cacl2溶液中cl的物质的量浓度是1 moll1。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液的体积为v ml，溶液密度为d gcm3，质量分数为w，物质的量浓度为c moll1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g。(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(w)为_。答案：(1)100 g(2) moll1(3)25dw moll1(4)%(1)cf(n,v)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。(2)溶质的浓度和离子的浓度不一定相同，要注意根据化学式具体分析计算。(3)物质的量浓度中溶液体积的单位是l，根据密度计算溶液体积的单位一般是ml，要注意单位的换算。(4)溶液稀释或混合时，溶液的体积一般不可直接相加，而是应根据溶液的质量和密度求算。(5)应用物质的量浓度进行计算时，要注意质量守恒和电荷守恒的应用。考向1关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的计算和换算标准状况下v l氨气溶解在1 l水中(水的密度近似为1 gml1)，所得溶液的密度为 gml1，溶质质量分数为w，物质的量浓度为c moll1，则下列关系中不正确的是()abwcw dc解析从c可推出b项正确。m(nh3) mol17 gmol1 gm(溶液)m(nh3)m(水) gw/17v/(17v22 400)，c项正确。把代入，得c1 000v/(17v22 400)，d项正确。a项中，把式子变形得：，显然，是把溶液的体积按(1v)来计算的，所以错。答案a思维建模物质的量浓度有关计算的一般方法(1)由定义出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式：c、溶质质量分数100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。(2)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。(3)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。1若20 g密度为 gcm3的ca(no3)2溶液中含有2 g ca(no3)2，则溶液中no的物质的量浓度为()a. moll1 b. moll1c. moll1 d. moll1解析：选c。ca(no3)2的物质的量浓度为 moll1，no的物质的量浓度为 moll1。2(2016山东潍坊质检)有硫酸镁溶液500 ml，它的密度是1.20 g/cm3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是()a溶质的质量分数是24.0%b溶液的物质的量浓度是2.4 mol/lc溶质和溶剂的物质的量之比是140d硫酸根离子的质量分数是19.2%解析：选c。由mg2的质量分数知mgso4的质量分数为4.8%24.0%，其浓度为c2.4 mol/l，溶质与溶剂的物质的量之比为121，so的质量分数为4.8%19.2%。物质的量浓度c，溶质质量分数和溶解度s的转化关系(1)c与w的转换：c，w(单位为g/cm3)。(2)w与s换算：w，s g。(3)c与s换算：c，s。考向2关于不同溶液混合、稀释或反应后浓度的计算 将10.6 g na2co3溶于水配成1 l溶液。(1)该溶液中na2co3的物质的量浓度为_，溶液中na的物质的量浓度为_。(2)向该溶液中加入一定量nacl固体，使溶液中na的物质的量浓度为0.4 moll1(假设溶液体积不变)需加入nacl的质量为_，cl的物质的量浓度为_。(3) 另取该浓度的na2co3溶液10 ml，向其中加入10 ml 0.4 moll1的稀盐酸充分反应，忽略反应前后溶液体积的变化，则所得溶液中na的物质的量浓度为_。解析(1)n(na2co3)0.1 molc(na2co3)0.1 moll1c(na)2c(na2co3)0.2 moll1。(2)根据电荷守恒(不考虑co的水解)c(na)c(cl)2c(co)c(cl)c(na)2c(co)0.4 moll120.1 moll10.2 moll1n(nacl)n(cl)0.2 moll11 l0.2 molm(nacl)0.2 mol58.5 gmol111.7 g。(3)若不考虑反应前后溶液体积的变化，反应后溶液的总体积为20 ml，即0.02 l。根据na守恒，n(na)0.01 l 0.2 moll10.002 mol。c(na)0.1 moll1。答案(1)0.1 moll10.2 moll1(2)11.7 g0.2 moll1(3)0.1 moll1思维建模(1)稀释定律溶质的量守恒溶液的量(2)同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算混合后溶液体积保持不变时，c1v1c2v2c混(v1v2)。混合后溶液体积发生改变时，c1v1c2v2c混v混，其中v混。(3)溶液中离子浓度的计算分析要考虑溶质的组成和电离程度如bacl2溶液中：c(bacl2)c(ba2)c(cl)。01 mol/l的醋酸溶液中：c(h)ca(2)溶解度(3)冷却结晶考向溶解度曲线的意义和应用(2014高考全国卷，11)溴酸银(agbro3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是()a溴酸银的溶解是放热过程b温度升高时溴酸银溶解速度加快c60 时溴酸银的ksp约等于6104d若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯解析a由题图可知，随着温度升高，溴酸银的溶解度逐渐增大，因此agbro3的溶解是吸热过程。b.由图像曲线可知，温度升高斜率增大，因此agbro3的溶解速度加快。c.由溶解度曲线可知，60 时，agbro3的溶解度约为0.6 g，则其物质的量浓度约为0.025 moll1，agbro3的kspc(ag)c(bro)0.0250.0256104。d.若kno3中含有少量agbro3，可通过蒸发浓缩得到kno3的饱和溶液，再冷却结晶获得kno3晶体，而agbro3留在母液中。答案a思维建模有关溶解度曲线的解题模板根据溶解度曲线纵、横坐标分别表示的意义，明确曲线的趋势、斜率及其含义，理解曲线上的点和曲线之间的交点所表示的意义。整合溶液的相关知识，结合设置的问题情景来解决问题。1已知四种盐的溶解度(s)曲线如图所示，下列说法不正确的是()a蒸发nacl溶液可得nacl固体b蒸发mgcl2溶液可得mgcl2固体cmg(clo3)2中混有少量nacl杂质，可用重结晶法提纯d可用mgcl2和naclo3制备mg(clo3)2解析：选b。a项，由于nacl的溶解度受温度的影响较小，所以采取蒸发结晶的方法可以得到nacl固体，正确；b项，虽然mgcl2的溶解度受温度的影响较小，但由于mg2的水解，直接蒸发不能得到mgcl2固体，而得到的是mg(oh)2固体，错误；c项，采取蒸发浓缩、降温结晶的方法，可以使mg(clo3)2晶体析出，而nacl仍留在母液中，达到提纯的目的，正确；d项，当把mgcl2、naclo3混合后，由于mg(clo3)2 的溶解度受温度影响较大，所以当降温时，可析出mg(clo3)2固体，正确。物质结晶常用的方法(1)溶解度受温度影响较小的物质(如nacl)采取蒸发结晶的方法。(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、降温(冷却)结晶的方法。2下图为a、b两种固体物质的溶解度随温度变化的曲线。请回答：(1)30 时，a、b两物质的溶解度_。(2)20 时， a物质的溶解度_b物质的溶解度(填“”“”或“”)。(3)40 时，将a、b各15 g分别加到均盛有50 g水的两只小烧杯中，充分搅拌后，_物质有剩余(填“a”或“b”)。(4)现有50 时a物质的不饱和溶液，在不减少溶剂的情况下，欲使其变成饱和溶液，下列措施肯定不能实现的是_(填序号)。降低温度升高温度加入a物质答案：(1)相等(2)(3)b(4)实验探究1一定物质的量浓度溶液的配制教材实验原型配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图：命题角度探究溶液配制过程中仪器的使用在高考中也可通过以下角度进行考查：(1)考查量筒、托盘天平的选用或读数用100 ml量筒能否量取8.52 ml浓硫酸？提示：否，量筒是粗略量取一定体积液体的仪器，规格越大越不精确，应用10 ml量筒。再者量筒的读数精确到0.1 ml。称量4.58 g固体药品，能否选用托盘天平？提示：否，托盘天平的读数精确到0.1 g。(2)结合误差分析考查量筒、托盘天平的使用配制一定物质的量浓度的溶液过程中，量取的液体倒出后，再洗涤量筒，并将洗涤液转移到烧杯中，对所配溶液的浓度有影响吗？提示：会造成所配溶液的浓度偏大，因为洗涤量筒会使溶质的物质的量偏大。配制nacl溶液时，用托盘天平称取nacl固体5.9 g，不慎将物品和砝码颠倒放置(使用游码)，对所配溶液的浓度有影响吗？提示：会造成所配溶液的浓度偏小，物品和砝码颠倒放置，实际称量nacl固体的质量为4.1 g，故偏小。(3)考查溶液的配制用量筒量取20 ml 0.500 0 moll1 h2so4溶液于烧杯中，加水80 ml，配制成0.100 0 moll1 h2so4溶液，这种说法对吗？提示：不对，因为0.500 0 moll1 h2so4溶液与水混合，溶液的体积不是两者的简单之和。准确称取氯化钾固体，放入到1 000 ml的容量瓶中，加水溶解，振荡摇匀，定容配制一定浓度的氯化钾溶液1 000 ml，这种做法对吗？提示：不对，因为溶解氯化钾固体必须在烧杯中，不能在容量瓶中。典题真题体验1实验室里需用480 ml 0.1 moll1的硫酸铜溶液，现选取500 ml容量瓶进行配制，以下操作正确的是()a称取7.68 g硫酸铜，加入500 ml水b称取12.0 g胆矾配成500 ml溶液c称取8.0 g硫酸铜，加入500 ml水d称取12.5 g胆矾配成500 ml溶液解析：选d。溶液体积为500 ml，n(cuso4)0.05 mol，m(cuso4)8.0 g或m(cuso45h2o)12.5 g，然后配成500 ml溶液，d正确。2利用碳酸钠晶体(na2co310h2o)来配制0.5 mol/l的碳酸钠溶液1 000 ml，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()a称取碳酸钠晶体100 gb定容时俯视观察刻度线c移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗d定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线解析：选b。需na2co310h2o的质量0.5 moll11 l286 gmol1143 g，a项浓度会偏低；c、d两项浓度均偏低。配制一定物质的量浓度的溶液扫一扫进入精品微课1. (2016山西太原模拟)下列叙述正确的是()a含1 mol溶质的任何溶液，物质的量浓度一定相等b配制1 moll1nacl溶液1 l，其方法是将58.5 g nacl溶于1 l水中即可c体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同d1 l 0.5 moll1cacl2溶液中，ca2与cl的物质的量浓度都是0.5 moll1导学号32390039解析：选c。a选项未指明溶液的体积，故a选项错误。b选项中，虽然58.5 g nacl恰好是1 mol，但用的是1 l水，而不是最后形成1 l nacl溶液，故b选项错误。c选项中，不论是非电解质还是电解质，体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数必相同，故c选项正确。d选项中，cacl2是强电解质，溶于水电离成ca2和cl，在1 l 0.5 moll1cacl2溶液中ca2和cl的物质的量浓度分别是0.5 moll1和1 moll1，故d选项不正确。2下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是1 moll1的是()a10 g naoh固体溶解在水中配成250 ml溶液b将80 g so3溶于水并配成1 l的溶液c将0.5 moll1的nano3溶液100 ml加热蒸发掉50 g水的溶液d标准状况下，将22.4 l氯化氢气体溶于水配成1 l溶液导学号32390040解析：选c。a项，c(naoh)1 moll1；b项，c(h2so4)1 moll1；c项，蒸发掉50 g水后，溶液的体积并不是50 ml，nano3的浓度也不是1 moll1；d项，c(hcl)1 moll1。3根据溶解度曲线，在80 时将含有等物质的量的硝酸钠和氯化钾混合溶液恒温蒸发，首先析出的是()a氯化钾b硝酸钠c氯化钠 d硝酸钾导学号32390041解析：选c。恒温下蒸发溶剂，溶解度最小的物质最先析出晶体。4下图是某同学用500 ml容量瓶配制0.10 moll1 naoh溶液的过程：该同学的错误步骤有()a1处 b2处 c3处 d4处导学号32390042解析：选c。第步不能把naoh放在称量纸上称量；第步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分；第步定容时应平视刻度线。5下列说法正确的是()相同体积和物质的量浓度的不同溶液里所含溶质的物质的量相同200 ml 0.2 mol/l的nacl溶液含有nacl的物质的量与400 ml 0.1 mol/l的nacl溶液含有的nacl的物质的量相同10 mol/l的浓盐酸与h2o等质量混合所得混合液的浓度为5 mol/l溶液中溶质质量分数为w，密度为 gcm3，溶质摩尔质量为m gmol1的溶液的物质的量浓度为 mol/l一定物质的量浓度的溶液配制过程中，仰视定容，所得溶液的浓度偏大a bc d导学号32390043解析：选c。错，混合后所得混合液的体积不是原溶液的2倍，物质的量浓度不是5 mol/l；错，单位运算错误；错，仰视定容，所配溶液体积偏大，浓度偏小。6(2016江西九江模拟)某同学参阅了“84消毒液”说明中的配方，欲用naclo固体配制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 g导学号32390044解析：选c。配制过程中需要用到托盘天平、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500 ml1.19 g/cm325%148.8 g，d项错误。7在a l al2(so4)3和(nh4)2so4的混合溶液中加入b mol bacl2，恰好使溶液中的so完全沉淀；如加入足量强碱并加热至nh3全部逸出，可得到c mol nh3，则原溶液中al3的浓度(moll1)为()a. b.c. d.导学号32390045解析：选c。由于产生c mol nh3，则必定有nh c mol，使so完全沉淀需ba2b mol，因此so有b mol。根据电荷守恒：2c(so)c(nh)3c(al3)，则3c(al3)moll1，c(al3) moll1。8(2016河南洛阳月考)如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。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 fe与足量的该硫酸反应产生2 g氢气c配制200 ml 4.6 mol/l的硫酸需取该硫酸50 mld等质量的水与该硫酸混合后所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/l导学号32390046解析：选c。本题考查物质的量浓度的相关计算。根据c，该硫酸的物质的量浓度为 mol/l18.4 mol/l，a项错；该硫酸为浓硫酸，铁遇浓硫酸会发生钝化，b项错；等质量的该硫酸的体积小于水的体积，因此混合后溶液的体积大于原硫酸体积的2倍，故该硫酸与水等质量混合后，溶液的物质的量浓度小于9.2 mol/l，d项错。9如图是nacl、mgso4的溶解度曲线。下列说法正确的是()a只有在t1时，nacl和mgso4的溶解度才相等bt1t2 ，mgso4的溶解度随温度升高而减小c在t2时，mgso4饱和溶液的溶质质量分数最大d把mgso4饱和溶液的温度从t3降至t2时，有晶体析出导学号32390047解析：选c。a项，在t1 、t3 时，nacl、mgso4的溶解度都相等；b项，t2 之前，mgso4的溶解度随温度的升高而增大，t2 之后，随温度的升高而降低；c项，w100%，s越大，w越大；d项，把mgso4饱和溶液的温度从t3降至t2时，由饱和溶液变成不饱和溶液，不会有晶体析出。10实验室需要0.1 moll1 naoh溶液450 ml和0.5 moll1硫酸溶液500 ml。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_(填序号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_(填仪器名称)。(2)在配制naoh溶液时：根据计算用托盘天平称取naoh的质量为_g；若naoh溶液在转移至容量瓶时，洒落了少许，则所得溶液浓度_(填“”“”“”或“”)0.1 moll1。(3)在配制硫酸溶液时需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时的操作方法是_。导学号32390048解析：(1)配制溶液需要五种玻璃仪器：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。(2)因无450 ml的容量瓶，配制naoh溶液要用500 ml的容量瓶，m(naoh)cvm0.1 moll10.5 l40 gmol12.0 g；naoh溶于水放出大量热，应把它冷却至室温后再移入容量瓶中，否则定容后，溶液冷却到室温后，体积减小，浓度偏高。(3)注意三点：酸入水、沿器壁、棒搅拌。答案：(1)ac烧杯、玻璃棒(2)2.0(3)将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌11(2016四川绵阳梓潼中学期中)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示，该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题：(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为_ moll1。(2)某同学取100 ml该“84消毒液”，稀释后用于消毒，稀释后的溶液中c(na)_ moll1。(3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力，某消毒小组人员用98%(密度为1.84 gcm3)的浓硫酸配制2 l 2.3 moll1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。所配制的稀硫酸中，h的物质的量浓度为_ moll1需用浓硫酸的体积为_ml。导学号32390049解析：(1)由c得，c(naclo)4.0(moll1)。(2)稀释前后溶液中naclo的物质的量不变，则有：100 ml103 lml14.0 moll1100 ml100103 lml1c(naclo)，解得稀释后c(naclo)0.04 moll1，c(na)c(naclo)0.04 moll1。(3)根据h2so4的组成可知，溶液中c(h)2c(h2so4)4.6 moll1。2 l 2.3 moll1的稀硫酸中溶质的物质的量为2 l2.3 moll14.6 mol，设需要98%(密度为1.84 gcm3)的浓硫酸的体积为v ml，则有4.6 mol，解得v250。答案：(1)4.0(2)0.04(3)4.625012奶粉中蛋白质含量的测定往往采用“凯氏定氮法”，其原理是食品与硫酸和催化剂一同加热，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即为蛋白质含量。操作步骤：样品处理：准确称取一定量的固体样品奶粉，移入干燥的烧杯中，经过一系列的处理，待冷却后移入一定体积的容量瓶中。nh3的蒸馏和吸收：把制得的溶液(取一定量)通过定氮装置，经过一系列的反应，使氨变成硫酸铵，再经过碱化蒸馏后，氨即成为游离态，游离氨经硼酸吸收。氨的滴定：用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵，由消耗的盐酸标准液计算出总氮量，再折算为粗蛋白含量。试回答下列问题：(1)在配制过程中，下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏