必修一第1章 第2节 物质的量在实验中的应用.ppt

考纲点击 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 了解物质的量浓度 4 了解配制一定溶质质量分数 物质的量浓度溶液的方法 考情播报 1 溶液中相关量 c w V m等 之间的关系及其计算 2 配制一定物质的量浓度溶液的过程中仪器的使用及误差分析 特征 性和 1 溶液的组成和分类 溶液 组成 和 分类 饱和溶液 一定温度下 一定溶剂中 不能再某物质的溶液 不饱和溶液 均一 稳定性 溶质 溶剂 溶解 2 溶解度 1 概念 在一定温度下 里 形成时 某固体物质所能溶解的最多质量 g 2 符号 用表示 其单位是 3 表达式 S 100g 100g溶剂 饱和溶液 S g 3 质量分数 1 概念 一定条件下的溶液中的质量与的质量的比值 2 表达式 w 100 溶质 溶液 溶液的稀释与混合1 溶液质量分数与密度的关系 1 若 溶液 1g cm3 w越大 则 溶液 越大 常见溶液如NaCl溶液 硫酸溶液等 2 若 溶液 1g cm3 w越大 则 溶液 越小 常见溶液如氨水 酒精溶液等 2 溶液稀释与混合中质量分数的变化规律质量分数分别为w1和w2的两溶液 同种溶质 混合 混合溶液的质量分数为w 1 等体积混合若 溶液 1g cm3 则w w1 w2 若 溶液 1g cm3 则w w1 w2 若是加等体积水稀释 可视w1 w2中其一为0分析 2 等质量混合w w1 w2 1 在溶液稀释或混合过程中 体积一般不可以相加 应运用V 计算总体积 2 分析稀释问题时 要注意溶质质量守恒的规律 即m1 a m2 b 1 20 时 饱和KCl溶液的密度为1 174g cm3 物质的量浓度为4 0mol L 则下列说法中不正确的是 A 25 时 饱和KCl溶液的浓度大于4 0mol LB 此溶液中KCl的质量分数为 100 C 20 时 密度小于1 174g cm3的KCl溶液是不饱和溶液D 将此溶液蒸发部分水 再恢复到20 时 溶液密度一定大于1 174g cm3 解析 升高温度 KCl的溶解度增大 故25 时KCl饱和溶液的浓度大于20 时饱和溶液的浓度 20 时饱和KCl溶液中KCl的质量分数由公式 c 得 w 100 在一定温度下 饱和KCl溶液的密度一定比不饱和KCl溶液的密度大 将此饱和溶液蒸发部分水 再恢复到20 剩余溶液仍为20 的饱和溶液 其密度仍为1 174g cm3 答案 D 2 一定体积的某物质的水溶液 其质量分数为30 当加入等体积的水稀释后 质量分数大于15 则原溶液的密度 A 小于水的密度B 等于水的密度C 大于水的密度D 无法确定 解析 设该物质水溶液的体积为V 密度为 1 水的密度为 2 稀释后溶液的溶质质量分数为x 且x 15 根据稀释前后溶质质量不变列式得 1V 30 1V 2V x x 15 1 即 1 2 答案 C 2 表达式cB 常用单位 1 概念表示单位体积溶液里所含溶质B的 符号为cB mol L 物质的量 3 特点对于某浓度的溶液 取出任意体积的溶液 其 不变 但所含溶质的 则因体积不同而改变 浓度 密度 质量分数 物质的量 质量 关于物质的量浓度的计算1 溶质的质量与物质的量浓度之间的换算c 2 一定体积 标准状况下 的气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算运用n 求出溶质的物质的量 运用V 溶液 求出溶液的体积 再根据c 计算 3 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算c c为溶质的物质的量浓度mol L 为溶液密度g cm3 w为溶质的质量分数 M为溶质的摩尔质量g mol 此公式可按溶液体积为1L进行推导 4 溶液的稀释或混合计算可根据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变 即c1V1 c2V2 或溶质的质量不变 即V1 1 w1 V2 2 w2 进行计算 1 在应用物质的量浓度进行计算时 要注意溶质的质量 物质的量守恒 及溶液的电荷守恒 2 关于物质的量浓度的计算要注意各种物理量单位的换算 3 下列说法中正确的是 A 1L水中溶解了58 5gNaCl 该溶液的物质的量浓度为1mol LB 从1L2mol L的H2SO4溶液中取出0 5L 该溶液的浓度为1mol LC 配制500mL0 5mol L的CuSO4溶液 需62 5g胆矾D 中和100mL1mol L的H2SO4溶液 需NaOH4g 解析 A不正确 1L水中溶解58 5gNaCl后溶液的体积大于1L B不正确 从1L2mol L的H2SO4溶液中取出任意体积的溶液 浓度都为2mol L C项正确 配制500mL0 5mol L的CuSO4溶液 需CuSO4 5H2O的质量为 0 5L 0 5mol L 250g mol 62 5g D不正确 100mL1mol L的H2SO4溶液中H2SO4为0 1mol 需0 2molNaOH 即8g 才能中和 答案 C 4 有一瓶14 的KOH溶液 加热蒸发掉100g水后 变为28 的KOH溶液80mL 该80mL溶液的物质的量浓度为 A 5mol LB 6mol LC 6 25mol LD 6 75mol L 解析 设原溶液的质量为m 则m 14 m 100g 28 解得m 200g 溶质的物质的量为 0 5mol 蒸发后溶液的体积为80mL 该溶液的物质的量浓度 6 25mol L 答案 C 1 主要仪器 1 托盘天平 称量一定固体质量的仪器 读数为小数点后1位 2 容量瓶 容积精确的容器 标有 和 常见规格有mL mL mL mL等 3 其他仪器 量筒 烧杯 等 粗略 刻度线 温度 容积 100 250 500 1000 玻璃棒 胶头滴管 2 配制过程以配制500mL1 0mol L的溶液为例 1 流程图示 NaOH 2 具体过程 计算 需NaOH固体的质量为g 称量 用称量NaOH固体 溶解 将称量好的NaOH固体放入烧杯中 加适量蒸馏水溶解 移液 待烧杯中的溶液后 用玻璃棒引流将溶液注入mL容量瓶 20 托盘天平 冷却 500 洗涤 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁次 洗涤液也转移到容量瓶中 轻轻摇动容量瓶 使溶液混合均匀 定容 将蒸馏水注入容量瓶 当液面距瓶颈刻度线时 改用滴加蒸馏水至 摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 2 3 1cm 2cm 胶头滴管 凹液面与刻度线相切 容量瓶的使用和溶液配制过程中的误差分析1 容量瓶的使用方法和注意事项 1 使用方法 查漏 容量瓶使用前的第一步操作要检查是否漏水 检查方法是 加水 倒立 观察 正立 瓶塞旋转180 倒立 观察 润洗 使用前用蒸馏水洗净 但不能用待配溶液润洗 2 注意事项 根据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶 如配制980mL某浓度溶液应选用1000mL的容量瓶 不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释 容量瓶也不能作为反应容器或长期贮存溶液 容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定 因而不能将热的溶液转移到容量瓶中 2 溶液配制过程中的误差分析分析依据c 具体情况如下 1 容量瓶是用于配制精确物质的量浓度溶液的容器 配制过程中一旦出现误差 要重新配制 2 误差分析时 要根据实验操作 弄清是 m 还是 V 引起的误差 再具体分析 3 容量瓶 滴定管 量筒读数口诀 凹液面最低处 眼睛在两边 刻度在中间 三点 即A B C三点 成一水平线 如图 4 俯视 仰视 误差视仪器而定 5 用98 的浓硫酸 密度为1 84g cm3 配制1mol L的稀硫酸100mL 配制溶液时用到的仪器有 玻璃棒 胶头滴管 100mL容量瓶 托盘天平 50mL烧杯 10mL量筒 则正确的选用顺序是 A B C D 解析 密度为1 84g cm3的98 的浓硫酸浓度为18 4mol L 则用该浓硫酸配制100mL1mol L的稀硫酸时需要浓硫酸的体积为5 4mL 则首先用到10mL量筒 稀释时又用到50mL烧杯和玻璃棒 移液时用到100mL容量瓶 定容时还需要胶头滴管 答案 D 6 2008年5月我国汶川发生地震灾害 假若你是卫生防疫人员 需配制0 01mol L的KMnO4消毒液 下列操作导致所配溶液浓度偏高的是 A 取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水B 溶解搅拌时有液体飞溅C 定容时俯视容量瓶刻度线D 摇匀后见液面下降 再加水至刻度线 解析 A项取得样品质量偏小 使溶液浓度偏低 B项液体飞溅损失一部分KMnO4 使溶液浓度偏低 C项定容时俯视导致加水量较少浓度偏高 D项加水量过多 使溶液浓度偏低 答案 C 例1 2009 全国卷 将15mL2mol LNa2CO3溶液逐滴加入到40mL0 5mol LMCln盐溶液中 恰好将溶液中的Mn 离子完全沉淀为碳酸盐 则MCln中n值是 A 4B 3C 2D 1 思路点拨 解答本题的关键有以下两点 根据题中数据 准确计算CO Mn 两种离子的物质的量 灵活应用电荷守恒列出关系式解题 课堂笔记 选Na2CO3溶液与MCln溶液混合后 Mn 恰好完全沉淀为碳酸盐 碳酸盐呈电中性 则和Mn 所带的电荷数相等 有15 10 3L 2mol L 2 40 10 3L 0 5mol L n n 3 B 解答此题亦可用Na Cl 所带的电荷数相等来列式计算 守恒法是化学解题中的重要方法 在具体问题中要注意总结 灵活应用 例2 2009 临沂模拟 实验室配制480mL0 600mol L的NaCl溶液 有如下操作步骤 把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中 加适量蒸馏水溶解 把 所得溶液小心转入容量瓶中 继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1cm 2cm处 改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2 3次 每次洗涤的液体都小心转入容量瓶 并轻轻摇匀 将容量瓶瓶塞塞紧 充分摇匀 请填写下列空白 1 操作步骤的正确顺序为 填序号 2 实验室有如下规格的容量瓶 100mL 250mL 500mL 1000mL 本实验选用 填序号 3 本实验用到的基本实验仪器除容量瓶 玻璃棒外 还有 4 需要使用玻璃棒的操作有 填步骤序号 其作用为 5 误差分析 填 偏高 偏低 或 无影响 称量NaCl时 物码倒置 1g以下用游码 某同学观察液面的情况如图所示 对所配溶液浓度将有何影响 没有进行操作步骤 加蒸馏水时不慎超过了刻度线 立即用胶头滴管将多余的水吸出 容量瓶中原来有少量水 思路点拨 解答本题时应注意 一是容量瓶的规格无480mL 应选择容量大于但又接近480mL的容量瓶 二是选择仪器时不要有遗漏 可结合操作步骤进行排查 三是分析误差时要结合c 分别分析错误操作对n以及V的影响 课堂笔记 1 实验操作步骤为称量 溶解 转移 洗涤 定容 摇匀 2 容量瓶的规格相对固定 当所配溶液的体积与容量瓶规格不符时 应选择规格稍大的 3 选择仪器时特别注意不能遗漏特别小的仪器 如药匙 胶头滴管等 4 溶液配制过程中玻璃棒有两种用途 搅拌和引流 5 进行误差分析时 应结合c 分别分析错误操作对n和V的影响 进而确定对实验结果的影响 答案 1 2 3 天平 药匙 烧杯 胶头滴管 量筒 4 搅拌 促进溶解 引流 5 偏低 偏高 偏低 偏低 无影响 天平称量时的质量关系为左盘重 右盘重 游码 使用时必须注意 左物右码 否则可能出现误差 化学计量在实验中的应用有关物质的量和浓度的知识点是中学化学的重点内容 物质的量浓度的计算贯穿于高中化学阶段 高考命题者常常以各种巧妙的构思 组装 成形形色色的 能力 题 历年高考题 虽然试题的类型繁多 能力要求较高 但所有计算的基本规律都是概念的综合应用 注重物质的量浓度与物质的组成 性质 变化 实验等各部分知识的综合应用 某小组同学在制备氢氧化铜时 将20mL2mol L的NaOH溶液滴入50mL1mol L的CuSO4溶液中 得到了绿色沉淀 这与 氢氧化铜是蓝色沉淀 这一文献说法不符 为探究该绿色沉淀的成分 他们做了如下实验进行探究 实验一 将20mL1mol L的CuSO4溶液滴入50mL2mol L的NaOH溶液中 观察到生成了蓝色沉淀 实验二 将绿色沉淀过滤 洗涤 低温烘干 称取2 58g该绿色沉淀 投入50mL2mol L的NaOH溶液中 剧烈振荡 沉淀变成蓝色 过滤 洗涤 并将洗涤液转移到滤液中 低温烘干称量得蓝色沉淀为1 96g 向 的滤液中加入足量氯化钡溶液 有白色沉淀生成 过滤 洗涤 烘干后称量为2 33g 请回答下列问题 1 由以上实验可以看出 NaOH溶液和CuSO4溶液反应生成绿色沉淀的条件是 2 该组同学做实验一的目的或作用是 3 实验二中第 步洗涤沉淀的方法是 如何判断沉淀已经洗涤干净 4 实验二中第 步得到的蓝色沉淀是 绿色沉淀转化为蓝色沉淀的原因是 第 步得到的白色沉淀的名称是 5 通过计算 该绿色沉淀的成分可表示为 6 写出实验二中第 步发生反应的离子方程式 解析 由题干中实验以及实验一现象可以看出 当硫酸铜过量时生成绿色沉淀 当氢氧化钠过量时生成蓝色沉淀 猜想该绿色沉淀可能含有硫酸根离子 并且在实验二中得到了证实 蓝色沉淀则为氢氧化铜 由硫酸钡的质量为2 33g 可求出2 58g绿色沉淀中含有硫酸根离子0 01mol 由蓝色沉淀 氢氧化铜 为1 96g可求出2 58g绿色沉淀中含铜离子0 02mol 则含有的氢氧根离子为mol 0 02mol 故其化学式为Cu2 OH 2SO4或Cu OH 2 CuSO4 答案 1 CuSO4过量 2 作对照实验 确认绿色沉淀不是氢氧化铜 或确认绿色沉淀和蓝色沉淀不是同一种物质 3 向过滤器中加水至刚好浸没沉淀 使水自然流出 反复数次用小试管接取最后一次的洗涤液 加入氯化钡溶液 如果没有沉淀产生说明已经洗涤干净 否则没洗涤干净 4 Cu OH 2氢氧化铜比该绿色物质更难溶硫酸钡 5 Cu2 OH 2SO4或Cu OH 2 CuSO4 6 Cu OH 2 CuSO4 或Cu2 OH 2SO4 2OH 2Cu OH 2 SO 1 研究表明 用氨水能够清洗壁画表面的污染 用醋酸溶液可以进行固色 某文物保护单位现用500mL的容量 配制0 1mol L的氨水 以下操作正确的是 A 将标准状况下体积为1 12L的氨气溶于500mL水中B 将标准状况下体积为1 12L的氨气溶于水配成500mL溶液C 取1mol L的氨水50mL 加入500mL水中D 取1mol L的氨水100mL 配成1000mL溶液 解析 氨水以溶入的氨气为溶质 标准状况下1 12LNH3的物质的量为 0 05mol 将此NH3溶于水配成500mL溶液 其物质的量浓度为 0 1mol L 取1mol L的氨水100mL 配成1000mL溶液 其物质的量浓度也是0 1mol L 但限于本题条件 500mL的容量瓶只能配制500mL的溶液 答案 B 2 设NA为阿伏加德罗常数的值 下列关于0 2mol L的Ba NO3 2溶液不正确的说法是 A 2L溶液中的阴 阳离子总数为0 8NAB 500mL溶液中NO浓度为0 2mol LC 500mL溶液中Ba2 浓度为0 2mol LD 500mL溶液中NO总数为0 2NA 解析 溶液的浓度与溶液的体积无关 本题由溶液的体积及浓度确定溶质 或粒子 的量 进而求粒子数目 由Ba NO3 2 Ba2 2NO知 n Ba2 n Ba NO3 2 n NO 2n Ba NO3 2 因此c Ba2 0 2mol L c NO 0 4mol L 2L溶液中Ba2 NO的总物质的量 2L 0 2mol L 2L 0 4mol L 1 2mol 总离子数为1 2NA A不正确 500mL溶液中NO的物质的量 0 5L 0 4mol L 0 2mol NO的浓度为0 4mol L 数目为0 2NA B不正确 D正确 Ba2 浓度为0 2mol L C正确 答案 AB 3 已知KOH溶液中溶质的质量分数越大 其溶液的密度越大 质量分数为a 物质的量浓度为cmol L的KOH溶液 蒸发溶剂 恢复到原来温度 若质量分数变为2a 则物质的量浓度变为 A 大于2cmol LB 等于2cmol LC 小于2cmol LD 在cmol L 2cmol L之间 解析 根据c mol L 再由KOH溶液质量分数越大 其溶液的密度越大 可知 质量分数变为2a 则物质的量浓度大于2cmol L 答案 A 4 在配制100mL0 1mol LNa2CO3溶液的过程中 下列操作正确的是 A 称取1 06g无水碳酸钠 加入100mL容量瓶中 加水溶解 定容B 称取1 06g无水碳酸钠 加入100mL蒸馏水 搅拌 溶解C 转移Na2CO3溶液时 未用玻璃棒引流 直接倒