2104高考化学一轮复习 1.2 物质的量在化学实验中的应用课件 新人教版.ppt

第二节物质的量在化学实验中的应用 一 物质的量浓度现有一瓶500ml0 2mol l 1的nacl溶液 1 0 2mol l 1表示的含义是 2 从其中取出10ml溶液 其浓度是 其中含有nacl的物质的量为 3 该溶液中的c cl 与0 2mol l 1的mgcl2溶液中的c cl 相同吗 1l溶液中含有溶质的物质的 量是0 2mol 0 2mol l 1 0 002mol 不同 1 概念 表示 的物理量 符号为cb 2 表达式 cb 3 单位 单位体积溶液里所含溶质b的物质的量 mol l 1或mol l 4 相同浓度溶液中某些物理量之间的关系 现有两种溶液 1mol l 1kcl溶液 1mol l 1bacl2溶液 请用 相同 或 不同 填写下表 相同 相同 相同 不同 不同 相同 不同 不同 1 描述物质的量浓度中的体积是指溶液的体积 而不是指溶剂的体积 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 如1mol l 1cacl2溶液中cl 的物质的量浓度不是1mol l 1 二 一定物质的量浓度溶液的配制配制两种溶液 100ml1mol l 1的nacl溶液 100ml4mol l 1的稀硫酸 溶质的质量分数w为98 密度 为1 84g cm 3的浓硫酸配制 1 中需称取 gnacl固体 中需量取 ml浓硫酸 2 两实验所需相同的仪器有 3 定容时俯视刻度线造成的误差是 5 9 21 7 100ml容量瓶 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 偏大 1 托盘天平和容量瓶的使用 1 托盘天平 称量前先调零 称量时药品放在 砝码放在 读数精确到 g 左盘 右盘 0 1 2 容量瓶 构造及用途 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 规格 等 用途 配制一定物质的量浓度的溶液 100ml 250ml 500ml 1000ml 刻度线 查漏操作 2 配制过程 以配制480ml1mol l 1naoh溶液为例 所需容量瓶的规格 1 计算 填写计算过程与结果 m naoh 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 溶解过程中玻璃棒的作用为 500ml 1mol l 1 0 5l 40g mol 1 20g 玻璃棒搅拌 搅拌 加速溶解 4 转移 移液 移液前需要将溶液 移液中玻璃棒的作用为 5 洗涤 用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 次 洗涤液也都注入 中 并振荡 使溶液混合均匀 冷却至室温 引流 2 3 容量瓶 6 定容 将蒸馏水注入容量瓶 液面离容量瓶颈刻度线下 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 7 摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 1 2cm 刻度线相切 1 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在选定的容量瓶中定容 不必计量水的用量 2 配制naoh溶液时 必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量naoh固体 不能将naoh直接放在纸上 因naoh固体易潮解 且易与空气中的co2反应 考点一物质的量浓度的计算1 物质的量浓度计算的两个关键 1 正确判断溶液的溶质并计算其物质的量 与水发生反应生成新的物质 如na na2o na2o2naoh so3h2so4 no2hno3等 思想方法 含结晶水的物质 cuso4 5h2o cuso4 na2so4 10h2o na2so4 特殊物质 如nh3溶于水后溶质为nh3 h2o 但计算浓度时仍以nh3作为溶质 2 准确计算溶液的体积 不能用水的体积代替溶液体积 应根据v 计算 2 公式计算 n为溶质的物质的量 m为溶质的质量 m为溶质的摩尔质量 c为溶质的物质的量浓度 v为溶液的体积 3 常见类型 类型一标准状况下 气体溶质的物质的量浓度的计算溶质的物质的量溶液的体积 类型二溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算计算公式 c为溶质的物质的量浓度 单位mol l 1 为溶液的密度 单位g cm 3 w为溶质的质量分数 m为溶质的摩尔质量 单位g mol 1 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m1w1 m2w2 溶质的物质的量在稀释前后保持不变 即c1v1 c2v2 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 c1v1 c2v2 c混v混 据此可进行相关计算 类型四物质的量浓度 c 与溶解度 s 的换算若某饱和溶液的密度为 g cm 3 溶质的摩尔质量为mg mol 1 溶解度为sg 则物质的量浓度与溶解度的表达式分别为 高考警示 1 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 2 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 3 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 典题通关1 2013 潍坊模拟 有硫酸镁溶液500ml 它的密度是1 20g cm 3 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 4mol l 1c 溶质和溶剂的物质的量之比是1 40d 硫酸根离子的质量分数是19 2 解题指南 解答本题要注意以下几点 1 体积大小与物质的量浓度 溶质的质量分数的大小无关 注意灵活假设进行计算 2 注意应用mg2 的质量关系进行计算 3 由质量分数 密度计算物质的量浓度时要注意单位的换算 解析 选c 由mg2 的质量分数知mgso4的质量分数为其浓度为c 2 4mol l 1 溶质与溶剂的物质的量之比为的质量分数为 4 8 19 2 互动探究 1 若使硫酸镁溶液的质量分数变为12 0 则需向500ml硫酸镁溶液中加水多少克 2 若向500ml硫酸镁溶液中加水500ml 则得到硫酸镁溶液的浓度是1 2mol l 1吗 提示 1 加入与硫酸镁溶液等质量的水 即 500ml 1 20g cm 3 600g 硫酸镁溶液的质量分数变为12 0 2 不是 500ml硫酸镁溶液与500ml水混合 总体积会小于1000ml 故其浓度大于1 2mol l 1 加固训练 1 2013 重庆模拟 下列叙述中正确的是 a 将78gna2o2溶于1 00l水中 所得溶液中na 的浓度为2 00mol l 1b 将10ml18 4mol l 1的浓硫酸加水稀释至1l 稀释后溶液中h2so4的物质的量浓度为0 184mol l 1c 100ml2 0mol l 1na2co3溶液中na 数约为0 2 6 02 1023d 将20 0gnaoh固体置于500ml容量瓶内 然后加水至刻度线即得1 00mol l 1的naoh溶液 解析 选b 78gna2o2物质的量为1mol 与水反应生成的naoh为2mol 但是反应后溶液体积不是1l a错误 稀释前后 溶质的物质的量保持不变 0 01l 18 4mol l 1 1l c稀 c稀 0 184mol l 1 b正确 na2co3的物质的量为0 100l 2 0mol l 1 0 2mol 溶液中na 数约为2 0 2 6 02 1023 c错误 不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释 也不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中 naoh固体溶于水放热 d错误 2 下表为四种溶液的溶质质量分数和物质的量浓度的数值 根据表中数据判断四种溶液中密度最小的是 a hclb hno3c ch3coohd koh 解析 选c 设溶液的密度为 g l 1 体积为v l 溶质的摩尔质量为m g mol 1 则代入可计算出ch3cooh的密度最小 3 2013 江西师大附中模拟 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 1mol l 1b 2 5mol l 1c 5mol l 1d 2mol l 1 解析 选b 设用m表示该硫酸盐中的金属元素 根据题意可知该盐中硫酸根离子与金属离子的物质的量之比为1 5 1 3 2 则该盐的化学式应为m2 so4 3 其物质的量应为0 5mol 该硫酸盐的物质的量浓度为 考点二溶液的配制及误差分析1 溶液配制过程中常考的 四个数据 深化剖析 2 溶液配制过程中的误差分析 1 依据 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 方法指南 定容时俯视 仰视的误差分析方法分析定容时俯视 仰视对结果的影响时 要确保按眼睛视线 刻度线 凹液面最低点的次序 做到 三点一线 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 典题通关2 2013 昆明模拟 配制240ml0 4mol l 1的na2co3溶液 试回答下列问题 1 选择仪器 完成本实验所必需的仪器有 托盘天平 精确到0 1g 药匙 烧杯 玻璃棒 等 2 计算 需要na2co3固体的质量为 3 称量 称量过程中na2co3固体应放于小烧杯中并放在天平的 填 左盘 或 右盘 4 溶解 冷却 该步实验中需要使用玻璃棒 作用是 5 转移 洗涤 在转移时应使用引流 洗涤烧杯2 3次是为了 6 定容 摇匀 定容的操作是 7 某学生实际配制na2co3溶液的浓度为0 39mol l 1 原因可能是 填字母 a 使用滤纸称量na2co3固体b 容量瓶中原来存有少量蒸馏水c 溶解后的烧杯未经多次洗涤 解题指南 解答本题需注意以下3点 1 在计算所需溶质的物质的量或质量时 要按容量瓶的容积进行计算 2 用容量瓶不能配制任意体积的溶液 只能按照实验室中现有规格的容量瓶进行配制 3 误差分析的关键是看操作影响的是溶质的质量还是溶液的体积 解析 1 实验室中有250ml的容量瓶 进行配制时应配制250ml溶液 另外还缺少胶头滴管 2 m na2co3 0 4mol l 1 0 25l 106 0g mol 1 10 6g 3 用托盘天平称量时 物品放在左盘 7 使用滤纸称量na2co3固体 对结果无影响 容量瓶中原来存有少量蒸馏水对溶液的浓度没有影响 溶解后的烧杯未经多次洗涤 会有少量的溶质残留在烧杯中 则浓度偏小 答案 1 胶头滴管250ml容量瓶 2 10 6g 3 左盘 4 搅拌 加速溶解 5 玻璃棒保证溶质全部转移至容量瓶中 6 向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1 2cm时 改用胶头滴管滴加蒸馏水至液体的凹液面最低处和刻度线相切 7 c 变式训练 1 若某药品质量约为32 0g 用托盘天平准确称其质量 若用 表示在右盘放上砝码 用 表示将砝码取下 在下列表格的空格内 用 和 表示相应砝码的放上或取下 2 配制500ml0 1mol l 1na2co3溶液 图中操作 中应该填写的数据为 实验时操作的先后顺序为 填编号 3 在配制一定物质的量浓度的溶液时 用 偏高 偏低 或 无影响 表示下列操作对所配溶液浓度的影响 用量筒量取液态溶质 读数时 俯视量筒 所配制溶液的浓度 将量取液态溶质的量筒用水洗涤 洗涤液倒入容量瓶 所配制溶液的浓度 定容摇匀后 有少量溶液外流 对所配制溶液的浓度 解析 3 用量筒量取液态溶质 读数时俯视量筒会使所量取液体体积比理论值小 使所配制溶液的浓度偏低 用量筒量取液体时已经排除残留的部分 故用水洗涤量筒 洗涤液倒入容量瓶 会使液态溶质偏多 使所配溶液的浓度偏高 定容摇匀后 有少量溶液外流 对所配制溶液的浓度是没有影响的 答案 1 2 5 3 3 偏低 偏高 无影响 加固训练 1 用18mol l 1浓硫酸配制100ml3 0mol l 1稀硫酸的实验步骤如下 计算所用浓硫酸的体积 量取一定体积的浓硫酸 稀释 冷却 转移 洗涤 定容 摇匀 回答下列问题 1 所需浓硫酸的体积是 ml 量取浓硫酸所用的量筒的规格是 从下列规格中选用 a 10mlb 25mlc 50mld 100ml 2 第 步实验的操作是 3 第 步实验的操作是 4 下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响 用 偏大 偏小 或 无影响 填写 所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中 容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水 所用过的烧杯 玻璃棒未洗涤 定容时俯视溶液的凹液面 解析 1 用浓硫酸配制100ml3 0mol l 1稀硫酸 需要硫酸的物质的量为0 1l 3 0mol l 1 0 3mol 所需浓硫酸的体积为0 3mol 18mol l 1 1000ml l 1 16 7ml 故选25ml的量筒 4 浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中会吸水 其浓度变小 因量取的浓硫酸体积不变 故所含溶质减少 导致所配制稀硫酸的浓度偏小 容量瓶残留有少量的水 不会影响浓度 未洗涤烧杯 玻璃棒 溶质会损失 浓度偏小 定容时俯视溶液的凹液面 实际未到刻度线 体积偏小 浓度偏大 答案 1 16 7b 2 先向烧杯中加入适量蒸馏水 然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中 并用玻璃棒搅拌 静置至恢复到室温 3 继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1 2cm处 改用胶头滴管向容量瓶滴加蒸馏水至液面与刻度线相切为止 塞紧瓶塞 倒转摇匀 4 偏小 无影响 偏小 偏大 2 84消毒液 能有效杀灭甲型h1n1病毒 某同学购买了一瓶 牌84消毒液 并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息 84消毒液 含25 naclo 1000ml 密度1 19g cm 3 按1 100 体积比 稀释后使用 请根据以上信息和相关知识回答下列问题 1 该 84消毒液 的物质的量浓度为 mol l 1 2 一瓶该 84消毒液 能吸收 l空气中的co2 标准状况 而变质 3 该同学参阅该 84消毒液 的配方 欲用naclo固体配制480ml含25 naclo的消毒液 下列说法正确的是 a 如图所示的仪器中 有四种是不需要的 还需一种玻璃仪器b 容量瓶用蒸馏水洗净后 应烘干才能用于溶液配制c 利用购买的商品naclo来配制可能导致结果偏低d 需要称量的naclo固体质量为143g 解析 1 根据 2 一瓶 84消毒液 含有的n naclo 1l 4 0mol l 1 4 0mol 根据反应 co2 2naclo h2o na2co3 2hclo 需要co2的物质的量为n naclo 2 2 0mol 即标准状况下v co2 2 0mol 22 4l mol 1 44 8l 3 选项a 需用托盘天平称量naclo固体 需用烧杯来溶解naclo 需用玻璃棒进行搅拌和引流 需用容量瓶和胶头滴管来定容 图示的a b c d不需要 但还需玻璃棒和胶头滴管 选项b 配制过程中需要加入水 所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用 选项c 由于naclo易吸收空气中的h2o co2而变质 所以商品naclo可能部分变质导致naclo减少 配制的溶液中溶质的物质的量减小 结果偏低 选项d 应选取500ml的容量瓶进行配制 然后取出480ml即可 所以需要naclo的质量 0 5l 4 0mol l 1 74 5g mol 1 149g 答案 1 4 0 2 44 8 3 c 3 如图是硫酸的试剂标签上的部分内容 某次学生实验需要0 5mol l 1h2so4溶液480ml 若由你来配制所需溶液 请根据实验室已有的仪器和药品情况回答下列问题 1 容量瓶应如何检漏 2 实验中除量筒 烧杯外还需要的其他仪器 3 计算所需浓硫酸的体积约为 ml 若将该硫酸与等体积的水混合 所得溶液中溶质的质量分数 49 填 4 下列操作会引起所配溶液浓度偏大的是 填字母 a 用量筒量取浓硫酸时 仰视量筒的刻度b 向容量瓶中转移时 有少量液体溅出c 定容时仰视刻度线d 定容后倒置摇匀后再正立时 发现液面低于刻度线 5 温度计 量筒 滴定管的一部分如图所示 下述读数 虚线所指刻度 及说法正确的是 填字母 a 是量筒 读数为2 5mlb 是量筒 读数为2 5mlc 是滴定管 读数为2 5mld 是温度计 读数为2 5 解析 容量瓶检漏的方法是加适量水后塞紧瓶塞倒置不漏水 然后正放 应注意瓶塞要旋转180度 再倒置看是否漏水 由于没有480ml的容量瓶 故应使用500ml的容量瓶 玻璃棒 胶头滴管 由所给浓硫酸标签上的数据易求得该硫酸浓度为18 4mol l 1 故配制500ml0 5mol l 1的稀溶液时约需要13 6ml浓硫酸 仰视量筒时 量筒中实际液面高于看到的液面 导致硫酸取多了 结果偏高 b c两个选项操作均引起结果偏低 量筒上没有0刻度 a错 量筒的读数是2 5ml b对 滴定管读数时应保留两位小数 c错 只有温度计的0刻度下还有数据 d对 答案 1 将瓶塞打开 加入少量水 塞好瓶塞 倒置不漏水 然后正放 把瓶塞旋转180度 再倒置不漏水 则说明该容量瓶不漏水 2 500ml容量瓶 玻璃棒 胶头滴管 3 13 6 4 a 5 b d 一定物质的量浓度溶液的配制 高考实验 高考是这样考查的1 2013 江苏高考 用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液 需经过称量 溶解 转移溶液 定容等操作 下列图示对应的操作规范的是 b 2 2013 山东高考 11 c项 利用实验器材 省略夹持装置 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 容量瓶 能完成的相应实验是用固体nacl配制0 5mol l 1的溶液 3 2013 福建高考 10 c项 配制0 1000mol l 1氯化钠溶液时 将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 4 2012 福建高考 6 c项 在50ml量筒中配制0 1000mol l 1碳酸钠溶液 教材原型 教材是这样讲述的配制一定物质的量浓度的溶液过程示意图 知识源头 理论是这样说的溶液配制过程中五种仪器的使用 迁移点拨 高考还能这样考查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100ml量筒能否量取8 52ml浓硫酸 提示 否 量筒是粗略量取一定体积液体的容器 规格越大越不精确 应用10ml量筒 再者量筒的读数精确到0 1ml 称量4 58g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 1g 2 结合误差分析考查量筒 托盘天平的使用 配制溶液过程中 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 9g 不慎将物品和砝码颠倒放置 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 1g 故偏小 3 考查溶液的配制 用量筒量取20ml0 5000mol l 1h2so4溶液于烧杯中 加水80ml 配制成0 1000mol l 1h2so4溶液 这种说法对吗 提示 不对 溶液的体积不是两者体积的简单加和 准确称取氯化钾固体 放入到1000ml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1000ml 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 强化小练 1 某同学用nacl配制1000ml0 10mol l 1的nacl溶液的过程如图所示