【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第一单元化学计量在实验中的应用第2节物质的量浓度及计算教学案 新人教版.docVIP

第2节物质的量浓度及计算考纲点击1了解物质的量浓度的含义。2了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。3了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。4能正确书写化学方程式，并能进行相关计算。一、溶液的浓度1物质的量浓度（1）定义：_溶液里所含溶质b的_，符号为_。（2）表达式：_，单位为_。2溶质的质量分数（1）定义：_溶液中所含溶质的_。（2）表达式：溶质的质量分数100%即时训练1 （1）1.2041024个氯化氢分子溶于水配成1 l溶液，则溶液的物质的量浓度为_；（2）0.3 l 2 moll1的硫酸铝溶液中so的物质的量为_；（3）2 moll1 mg（no3）2溶液中含有0.4 mol no，则溶液的体积为_ ml；（4）2 l 2 moll1的na2so4溶液中na的浓度_（填“大于”“等于”或“小于”）1 l 2 moll1的na2so4溶液中na的浓度；（5）10 g nacl溶于40 g水形成溶液的质量分数为_，从中取出5 g溶液，所含nacl质量为_，溶液质量分数为_。特别提示：（1）在计算物质的量浓度时，要注意概念中的体积是溶液的体积，而不是溶剂的体积，如将1 mol nacl、标准状况下22.4 l hcl溶于1 l水形成的溶液浓度都不是1 moll1，因为最终溶液体积不是1 l。（2）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。二、配制一定物质的量浓度的溶液欲配制500 ml 2.0 moll1的氢氧化钠溶液，完成下列填空。1计算：依据n（naoh）c（naoh）v可知所需naoh固体的质量为_。2称量：根据计算结果，用_称量naoh固体（注意用小烧杯盛naoh固体）。3溶解：将称好的naoh加适量蒸馏水溶解。4移液：待烧杯中液体_后，用_引流将溶液注入_中。5洗涤：用少量蒸馏水洗涤小烧杯内壁和玻璃棒_次，洗涤液也都注入容量瓶，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12 cm 时，改用_滴加蒸馏水，至_。7盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀。即时训练2实验室要配制1 moll1的稀硫酸250 ml，回答下列问题：（1）需要量取98%密度为1.84 gcm3的浓硫酸_ml。（2）配制时，必须使用的仪器有_（填下面代号）。还缺少的仪器是_。烧杯100 ml量筒20 ml量筒1 000 ml容量瓶250 ml容量瓶托盘天平（带砝码）玻璃棒（3）配制时，该实验两次用到玻璃棒，其作用是_。特别提示：（1）回答所需实验仪器时，要按照实验步骤进行，否则容易漏掉；提到容量瓶时，一定要注明规格，否则不正确。（2）注意溶质状态：固体用托盘天平称量、液体用量筒（或酸式滴定管、碱式滴定管）量取。（3）注意精确度：托盘天平读数准确到小数点后一位，量筒读数准确到小数点后一位，滴定管读数准确到小数点后两位。一、关于溶液浓度的计算1溶液的体积、溶质的质量、溶质的物质的量和物质的量浓度之间的计算（1）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）溶质质量分数a%的含义100 g溶液中含有a g溶质，即质量分数100%，在求溶质的质量分数时，也要从两个方面进行考虑：求溶质的质量，求溶液的质量。（3）以物质的量为桥梁进行转化计算，即ncv。2已知气体溶质的体积（标准状况下）、水的体积和溶液的密度，计算溶液的物质的量浓度求c3溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算（为溶液密度，单位为g3或者gml1，m为溶质的摩尔质量）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或a%4溶液稀释或同种溶质混合有关溶液稀释的计算，应抓住稀释前后溶质的物质的量不变列方程式：c前v前c后v后或c1v1c2v2c混v混【例11】 在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为v ml，溶液密度为d gcm3，质量分数（质量百分比浓度）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为_。【例12】 把500 ml含有bacl2和kcl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为（）。a0.1（b2a） moll1b10（2ab） moll1c10（ba） moll1d10（b2a） moll1二、以物质的量为中心各物理量的相互关系1思维流程公式n，其中na为宏观物理量和微观物理量的桥梁。各物理量之间进行换算时，一般要先换算成物质的量，即以物质的量为桥梁；计算过程中要特别注意各物理量的单位以及vm的适用条件。2根据化学方程式的计算（1）化学方程式在量方面的含义n23h22nh3物质的分子个数之比 1 3 2物质的量之比 1 3 2气体体积之比 1 3 2物质的质量之比 28 6 34（2）一般步骤根据题意写出并配平化学方程式。依据题中所给信息及化学方程式判断过量，用完全反应的量求解。选择适当的量（如物质的量、气体体积、质量等）的关系作为计算依据，把已知的和需要求解的量用n（b）、v（b）、m（b）或设未知数为x表示分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致”。列比例式，求未知量。【例21】 将固体mnc2o42h2o放在坩埚里加热，固体质量随温度变化的数据如下表：温度/255075100214280固体质量/g17.917.916.014.314.37.10下列说法中错误的是（）。a2550 ，mnc2o42h2o未发生变化b75 时，mnc2o42h2o部分失去结晶水c100 时，坩埚内固体为mnc2o4d280 时，坩埚内固体为混合物方法归纳（1）我们在做有关物质的量计算的题目时，为了方便思维，更好地把题中所给信息联系在一起，必须要抓住“一个中心”，即以物质的量为中心，应先把题中所给数据转化成以摩尔为单位的数据。（2）求化学式、化合价时要牢记“三个守恒”：原子守恒，电荷守恒，得失电子守恒。【例22】（2012河南开封一模）用足量的co还原13.7 g铅的某氧化物，把生成的co2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是（）。apbo bpb2o3cpb3o4 dpbo2溶液配制产生的误差及容量瓶的使用实验探究1使用容量瓶注意事项（1）根据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶。如配制950 ml某浓度的溶液应选用1 000 ml的容量瓶。（2）容量瓶在使用前要检查是否漏水。（3）容量瓶上标有温度（20 ）、容量和标线（刻度线）。（4）只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。（5）溶解或稀释过程中有明显热效应时，要等溶液恢复至室温时再进行转移，如稀释浓硫酸、溶解naoh固体等。（6）定容时观察刻度要平视，凹液面最低处与刻度线相切，答题时，一定要注明“凹液面最低处”。（7）摇匀后，液面位于刻度线以下，不能再加水。（8）定容时，若加水超过刻度线或配制过程中溅出溶液，都要重新配制。2配制一定物质的量浓度溶液的误差分析任何化学实验都有误差，客观而科学地分析误差产生的原因，是化学工作者必备的科学素养。误差分析要联系物质的量浓度的计算公式cb，然后各个击破，如v不变，分析nb的变化，如nb不变，分析v的变化，只有这样才能以不变应万变。常见误差分析请见下表：能引起误差的一些操作因变量cbnbv天平的砝码上附着物质或已生锈偏高偏高用滴定管量取液体开始时仰视读数，结束时俯视读数偏高用量筒量取液体时，倒入烧杯后，用水冲洗量筒且将其转入烧杯中偏高定容时，俯视读数偏低用烧杯称量naoh固体时，动作缓慢，naoh潮解偏低偏低用量筒量取液体时，俯视读数偏低搅拌或转移溶液时有部分液体流出偏低定容时，水过多用滴管吸出偏低定容摇匀后发现液面低于容量瓶刻度后，再补几滴蒸馏水偏高定容时，仰视读数偏高容量瓶未干燥不变定容后经振荡、摇匀、静置，液面下降【实验典例】 甲同学配制100 ml 3.6 moll1的稀硫酸。（1）若采用18 moll1的浓硫酸配制溶液，需要用到浓硫酸的体积为_ ml；所选用容量瓶的规格为_ml。（2）甲同学的配制步骤：量取浓硫酸，小心地倒入盛有少量蒸馏水的烧杯中，搅拌均匀，待冷却至室温后转移到100 ml容量瓶中，用少量的蒸馏水将烧杯等仪器洗涤23次，每次洗涤液也转移到容量瓶中，然后小心地向容量瓶中加入蒸馏水至刻度线，定容，塞好瓶塞，反复上下颠倒摇匀。洗涤操作中，将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶，其目的是_。定容的正确操作是继续加蒸馏水至离刻度线下_时，改用_加水至凹液面最低处与刻度线相切。用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是_（填序号）。a吸出多余液体，使凹液面最低处与刻度线相切b小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面最低处与刻度线相切c经计算加入一定量的浓硫酸d重新配制（3）配制时下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是_。a转移时有少量溶液溅出b定容时俯视读取刻度c容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥d定容时液面超过了刻度线1（高考集萃）下列叙述中不正确的是_。a（2011课标全国理综）欲配制1.00 l 1.00 moll1的nacl溶液，可将58.5 g nacl溶于1.00 l水中b（2011课标全国理综）电解58.5 g 熔融的nacl，能产生22.4 l氯气（标准状况下）、23.0 g金属钠c（2012安徽理综）科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：nahco3h2hcoonah2o，释氢过程中，每消耗0.1 mol h2o放出2.24 l的h2d（2012安徽理综）用ph1的盐酸配制100 ml ph2的盐酸用到的玻璃仪器：100 ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管e（2012福建理综）0.5 mol o3与11.2 l o2所含的分子数一定相等f（2012福建理综）在50 ml量筒中配制0.100 0 moll1碳酸钠溶液2（2012上海奉贤三模）将40 ml 1.5 moll1的cuso4溶液与30 ml 3 moll1的naoh溶液混合，生成浅蓝色的沉淀，假如溶液中c（cu2）、c（oh）都已变得很小，可忽略，则生成沉淀的组成可表示为（）。acu（oh）2 bcuso4cu（oh）2ccuso42cu（oh）2 dcuso43cu（oh）23（2012湖北武汉调研）室温时，甲、乙两同学在实验室配制氯化钠溶液。甲同学配制5%的nacl溶液100 g，乙同学配制0.5 moll1的nacl溶液100 ml（20 时，氯化钠的溶解度为36 g）。下列说法中正确的是（）。a两同学所需溶质的质量相同b两同学所需实验仪器种类相同c两同学所配溶液均为不饱和溶液d两同学所配溶液的质量相同4把500 ml nh4hco3和na2co3的混合溶液分成五等份，取一份加入含a mol氢氧化钠的溶液恰好反应完全；另取一份加入含b mol hcl的盐酸恰好反应完全，则该混合溶液中c（na）为（）。a（）moll1 b（2ba）moll1c（5b）moll1 d（10b5a）moll15（改编自2012课标全国理综）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）要确定铁的某氯化物feclx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的feclx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和oh的阴离子交换柱，使cl和oh发生交换。交换完成后，流出溶液的oh用0.40 moll1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 ml。计算该样品中氯的物质的量，并求出feclx中x值：_（列出计算过程）；（2）现有一含有fecl2和fecl3的混合物样品，采用上述方法测得n（fe）n（cl）12.1，则该样品中fecl3的物质的量分数为_。6（改编自2011课标全国理综）0.80 g cuso45h2o样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如右图所示。请回答下列问题：（1）试确定200 时固体物质的化学式_（要求写出推断过程）。（2）取270 所得样品，于570 灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为_。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为_，其存在的最高温度是_。（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与cu在加热时发生反应的化学方程式为_ _。（4）若在0.1 moll1硫酸铜溶液中通入过量h2s气体，使cu2完全沉淀为cus，此时溶液中的h浓度是_moll1。7图示是某学校实验室从化学试剂商店买回来的硫酸试剂标签上的部分内容。某实验需要0.5 moll1 h2so4溶液480 ml，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）实验中除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的仪器有：_。（2）所需浓硫酸的体积是_ ml，若该硫酸与等体积的水混合后，所得溶液中溶质的质量分数_49%（填写“”“”或“”）。（3）配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是_ _。（4）下列操作会引起所配溶液浓度偏大的是_（填写字母）。a用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度b容量瓶未干燥即用来配制溶液c浓硫酸在烧杯中稀释后，未冷却就立即转移到容量瓶中，并进行定容d往容量瓶中转移溶液时，有少量液体溅出e烧杯未洗涤f定容时俯视刻度线g定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面不到刻度线，再加水至刻度线参考答案基础梳理整合一、1.(1)单位体积物质的量cb(2)cbmol/l或moll12(1)100 g质量即时训练1(1)2 moll1(2)1.8 mol(3)100(4)等于(5)20%1 g20%二、1.40.0 g2.托盘天平4.恢复到室温玻璃棒500 ml容量瓶5.236.胶头滴管凹液面的最低处与刻度线相切即时训练2(1)13.6(2)胶头滴管(3)搅拌、引流核心归纳突破【例11】 答案：(1)s100 g(2)c1 000 mll1 moll1(3)c0.25dw moll1(4)w%100%解析：这是一道只给出抽象符号的有关溶解度、质量分数、物质的量浓度的相互换算的问题。解答本题的关键是：在准确把握溶解度、溶液中溶质质量分数、溶液中溶质物质的量浓度的基础上，从所求问的概念出发，进行概念分析，抓好相关概念的相互联系，便可顺利完成这种用符号表示的相互换算。【例12】 d解析：100 ml混合溶液中n(ba2)n(so)a mol，则c(ba2)10a moll1,100 ml混合溶液中n(cl)n(ag)b mol，则c(cl)10b moll1，根据溶液中电荷守恒，溶液中c(k)10a moll1210b moll11，可得c(k)10(b2a) moll1，d正确。【例21】 d解析：n(mnc2o42h2o)0.1 mol，如果完全失去结晶水则固体质量m(mnc2o4)0.1 mol143 gmol114.3 g，所以100 时坩埚内固体为mnc2o4，由mno的摩尔质量71 gmol1可知280 时，坩埚内固体为mno，只有d错误。【例22】 c解析：n(co2)n(caco3)0.08 mol，依据pboxxco=pbxco2可知13.7 g铅的某氧化物中含有n(o)0.08 mol，m(pb)13.7 gm(o)13.7 g0.08 mol16 gmol112.42 g，n(pb)0.06 mol，n(pb)n(o)34。实验探究拓展实验典例答案：(1)20.0100(2)使溶质完全转移到容量瓶中12 cm胶头滴管d(3)b解析：(1)v(浓硫酸)；(3)a使溶质的物质的量偏小、d使溶液体积偏大，所以a、d均使结果偏低；c无影响；b液面低于刻度线，使溶液体积偏小，浓度偏大。演练巩固提升1答案：abcdef解析：a选项最后溶液不一定为1 l，错误；b选项依据原子守恒可知58.5 g nacl只能生成0.5 mol氯气，错误；c项没有说明气体所处的状态，错误；d项，没有量取ph1的盐酸的仪器(如酸式滴定管)，错误；e选项中没有指明o2的状态，11.2 l o2不一定是0.5 mol，错误；f项，量筒是用来量取液体的，不能用于配制溶液，错误。2d解析：n(cu2)n(cuso4)0.06 mol、n(oh)n(naoh)0.09 mol，依据cu2、oh守恒，沉淀中n(cu2)n(oh)23，只有d选项符合。3c解析：甲需要溶质5 g，乙需要溶质0.5 moll10.1 l58.5 gmol12.9 g，只有c选项正确。4d解析：设每份溶液中含nh4hco3、na2co3的物质的量分别为x、y，依nh4hco32naoh=na2co3nh32h2o可知xa mol，依nh4hco3hcl=nh4clco2h2o、na2co32hcl=2naclh2oco2，可知消耗hcl的物质的量为x2yb，列方程组进行求解：y mol，溶液体积为100 ml，所以c(na2co3) moll1，c(na)2c(na2co3)。5答案：(1)n(cl)0.025 0 l0.4 moll10.010 mol054 g0.010 mol35.5 gmol10.185 gn(fe)