【三维设计】（人教通用版）高考化学一轮总复习讲义 第二节 物质的量在化学实验中的应用(1).doc

第二节物质的量在化学实验中的应用明考纲要求理主干脉络1.了解物质的量浓度的含义。2了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。1物质的量浓度(1)定义：表示单位体积溶液里所含溶质b的物质的量的物理量，符号为cb。(2)表达式：cb；单位：mol/l。2溶液的配制步骤以配制500 ml 1.00 mol/l naoh溶液为例。(1)计算：需naoh固体的质量为20 g。(2)称量：用托盘天平称量20 naoh固体。(3)溶解：将称好的naoh固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，可以用玻璃棒搅拌，加速其溶解。(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500 ml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12 cm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。图示流程如下：1.对于5%的cuso4溶液(密度为1.6 g/ml)1 mol/l的bacl2溶液。(1)如何由质量分数计算物质的量浓度？5%的cuso4溶液物质的量浓度比bacl2溶液大吗？(2)中ba2、cl的物质的量浓度各为多少？(3)从中各取5 ml溶液，它们的浓度变化吗？(4)等体积的溶液反应后(忽略体积变化)ba2、cl浓度各为多少？(5)以下配制溶液的方法是否正确。a将208 g bacl2固体溶解在1 l水中，形成1 mol/l的bacl2溶液。b使用250 ml容量瓶分两次完成490 ml该溶液的配制。答案：(1)由溶液的组成关系可推断出c，则c(cuso4)0.5 mol/l，比bacl2溶液浓度小。(2)1 mol/l和2 mol/l(3)不变化(4)bacl2cuso4=baso4cucl2，反应后ba2数减少了一半，cl数未变，故c(ba2)0.25 mol/l、c(cl)1 mol/l。(5)a.错误，应使溶液的体积为1 l。b错误，不能分两次配制，应用500 ml容量瓶一次配制。2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，据此回答下列问题：分析纯硫酸分子式：h2so4相对分子质量：98密度：1.84 gcm3质量分数：98%本试剂为无色透明的油状液体，能与水及乙醇互溶。同时放出大量热。暴露在空气中则迅速吸水。符合：gb62589(1)该硫酸的物质的量浓度c_.(2)1 mol zn与足量的该h2so4反应(填“能”或“否”)产生2 g h2，原因是_。(3)配制100 ml 4.6 mol/l的稀h2so4需取该硫酸的体积是_ ml，配制该溶液需用的仪器是_。(4)该h2so4与等质量的水混合、与等体积的水混合所得的溶液浓度大小如何？答案：(1)18.4 mol/l(2)否该h2so4为浓h2so4，与zn反应生成so2。(3)25 需用量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 ml的容量瓶等仪器。(4)由于浓h2so4密度远大于水，与等质量的水混合后，所得溶液的体积大于原h2so4体积的2倍，因此浓度小于9.2 mol/l；与等体积的水混合后，所得溶液的体积小于原h2so4体积的2倍，因此浓度大于9.2 mol/l。物质的量浓度的计算1设na代表阿伏加德罗常数，判断下列各项是否正确：(1)(2013新课标卷)1.0 l 1.0 mol/l的naalo2溶液中含有的氧原子数为2na。(2)(2013广东高考)1 l 0.1 moll1的氨水中有na个nh。(3)(2013新课标卷)25时ph13的naoh溶液中含有oh的数目为0.1na。(4)(2011新课标卷)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。()(5)同浓度的三种溶液：na2so4、mgso4、al2(so4)3，其体积比为321，则so浓度之比为323。()(6)将标准状况下44.8 l hcl溶于100 ml水中，所得溶液的密度为1.384 g/ml，则其物质的量浓度为1.5 mol/l。()(7)将1 mol/l的nacl溶液和0.5 mol/l的bacl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化c(cl)0.75 mol/l。()(8)将10 ml 1 mol/l的h2so4稀释成0.1 mol/l的h2so4，可向该溶液中加入100 ml水。(9)等物质的量的na2o和na2o2溶于同等体积的水，待冷却至室温后所形成的naoh溶液浓度相同。()(10)向饱和na2co3溶液中加入na2co3固体后冷却至室温，其物质的量浓度变大。()解析：(1)错误。naalo2溶液中含有水，因此氧原子数大于2na。(2)错误。nh3h2o为弱碱，不能全部电离，nh数目小于na。(3)错误。缺少溶液体积，无法计算oh数目，只能确定c(oh)0.1 mol/l。(4)错误。加入水的体积是1 l，形成的水溶液的体积不是1 l。(5)错误。浓度与体积无关，so浓度之比为113。(6)错误。m(溶液)36.5 g/mol100 g173 g，v(溶液)125 ml，c(hcl)16 mol/l。(7)错误。二者c(cl)是相等的，混合后不考虑体积变化，c(cl)不变，仍为1 mol/l。(8)错误。应该加入水形成100 ml溶液。(9)正确。na2o2与na2o均生成了naoh，且对溶液质量变化相同。(10)错误。饱和溶液的浓度不发生变化，na2co3固体加入后会析出na2co310h2o晶体，但溶液仍为饱和溶液。1物质的量浓度计算三大误区(1)溶质组成要正确分析与水反应的物质。如so3溶于水后变为h2so4且水量减少。含结晶水的物质，如cuso45h2o溶于水，水的量会增加。溶质发生变化，如弱酸、弱碱和可水解的盐，溶质的离子组成会发生变化。(2)体积变化要盯死看牢不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水。溶液混合体积会发生变化。(3)守恒关系要清楚明白溶液的稀释规律：在稀释或混合前后，溶液中：a溶质的物质的量总量不变，即有：c1v1c2v2、c1v1c2v2c混v混；b溶质的质量不变：1v1w12v2w2(1v12v2)w混电解质溶液中的电荷守恒：如na2so4溶液中存在：c(na)2c(so)。2物质的量浓度与其他量的换算(1)物质的量浓度和溶质的质量分数的关系体积为v l，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，则物质的量浓度c与质量分数w的关系是：cw(2)物质的量浓度与溶解度的换算若某饱和溶液的密度为 gcm3，溶质的摩尔质量为m gmol1，溶解度为s g，则溶解度s与物质的量浓度的关系是：cs一定物质的量浓度溶液的配制2(2014昆明模拟)配制480 ml 0.5 moll1的naoh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0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、_、_等。(2)计算：需要naoh固体的质量为_。(3)称量：称量过程中naoh固体应放于小烧杯中并放在天平的_(填“左盘”或“右盘”)。某学生先用托盘天平称量一个小烧杯的质量，称量前把游码放在标尺的零刻度处，天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置，说明此时左边质量_(填“大于”或“小于”)右边。假定最终称得小烧杯的质量为_(填“32.6 g”或“32.61 g”)，请用“”表示在托盘上放上砝码，“”表示从托盘上取下砝码的称量过程，并在下图中标尺上画出游码的位置(画“”表示)。砝码质量/g502020105称量(取用砝码过程)标尺：(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次3次是为了_。(6)定容、摇匀。定容的操作是_。(7)某学生实际配制naoh溶液的浓度为0.48 moll1，原因可能是_(填字母)。a使用滤纸称量氢氧化钠固体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析：本题主要考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析。(1)配制480 ml的naoh溶液应用500 ml的容量瓶，定容时还需要胶头滴管。(2)需要naoh固体的质量为：0.5 l0.5 moll140 gmol110.0 g。(3)称量时，左盘放naoh固体，右盘放砝码，也就是左物右码；天平静止时指针偏右，说明右边质量大，左边质量小，称量时加砝码的顺序由大到小，精确度为0.1 g，所以小烧杯的质量应为32.6 g。(4)玻璃棒的作用通常为搅拌和引流，在溶解的过程中作用是搅拌，加速溶解。(5)在转移时要用玻璃棒引流，并洗涤烧杯23次，目的是保证溶质全部转移至容量瓶中。(6)定容时，要注意刻度线应与液体的凹液面最低处相切。(7)配制的naoh溶液浓度偏低，可能是用滤纸称量时纸上留有少量naoh，也可能是未经多次洗涤烧杯，造成naoh质量减小等，容量瓶中原来存有少量蒸馏水，并不影响配制结果。答案：(1)胶头滴管500 ml容量瓶(2)10.0 g(3)左盘小于32.6 g砝码质量/g502020105称量(取用砝码过程)(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 cm2 cm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)a、c1容量瓶使用的注意事项(1)容量规格不乱用。容量瓶标注有三(如图)，规格不能随意改动，通常使用的规格有100 ml、250 ml、500 ml、1 000 ml。(2)使用之前要检漏。容量瓶使用前一定要检查是否漏水。操作顺序：装水盖塞、倒立观察是否漏水正立玻璃塞旋转180、倒立观察是否漏水。(3)容量瓶使用的四个“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液；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。2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。3配制一定物质的量浓度溶液的误差分析分析依据c，以配制naoh溶液为例，在进行误差分析时，根据实验操作弄清是“m”还是“v”引起的误差，再具体分析，具体情况如下：能引起误差的一些操作因变量c/(moll1)mv砝码与物品颠倒(使用游码)减小偏低称量时间过长减小用滤纸称naoh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刻度线增大砝码沾有其他物质或已生锈增大偏高未冷却至室温就注入容量瓶定容减小定容时俯视刻度线减小称量前小烧杯内有水不变定容后经振荡、摇匀，静置液面下降一定物质的量浓度溶液的配制配制一定物质的量浓度溶液的过程示意图：从复杂的配制过程中，抽取重要的步骤与操作，对溶液的配 制进行重点考查(2009四川高考节选)测量过氧化氢的含量。请填写下列空白：移取10.00 ml密度为 g/ml的过氧化氢溶液至250 ml_(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 ml至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。答案：容量瓶将固体溶质换为液体溶质，把溶解时热效应大的溶质换为热效应小的溶质，可直接在容量瓶中配制溶液，考查学生的灵活性(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()答案：b1配制一定物质的量浓度溶液与配制一定质量分数的溶液有何区别？提示：前者需准确称取溶质的质量或测量浓溶液的体积，关键在于准确标定溶液的体积，而后者只需准确称量溶质和溶剂的质量即可。2容量瓶用于配制溶液，可准确测量一定体积液体，除此之外还有哪些测量液体的定量仪器？提示：量筒、滴定管、移液管，但量筒属于粗量仪器，不如滴定管、移液管精确。3与化学计算相结合，如ba(oh)28h2o在室温时的溶解度为3.9 g，则室温下能否配制1.0 moll1的ba(oh)2溶液？提示：由于ba(oh)2的溶解度较小，按1 000 g水溶解1 mol ba(oh)2，其质量为171 g，远远超过了其溶解度，因此不能配制。1溶液配制过程“四个数据”溶液配制过程中有“四个数据”经常出现。数据要求或解释药品的质量实验室中一般用托盘天平称量药品，而托盘天平只能称准到0.1 g，所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需nacl的质量为14.6 g，不能写为14.60 g。容量瓶的规格(1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大，如需用480 ml某溶液，则应该选择500 ml容量瓶。(2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格，如回答“500 ml容量瓶”时，不能只回答“容量瓶”。洗涤烧杯2次3次移液时洗涤烧杯2次3次是为了确保溶质全部转移入容量瓶中，否则会导致溶液浓度偏低。液面离容量瓶颈刻度线下1 cm2 cm定容时，当液面离容量瓶颈刻度线下1 cm2 cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，否则容易导致液体体积超过刻度线，溶液浓度偏低。2定量仪器读数“四类情况”定量仪器根据其特点，可分为两类：由下至上读数增大，如量筒，容量瓶虽无具体刻度，但越往上，所盛溶液越多；由上至下读数增大，如滴定管。读数时又分为两类情况：由液面定刻度线，如观察滴定管的示数；由刻度线定液面，如容量瓶定容、量取一定体积的浓h2so4等，所以综合起来有四类情况，以量筒和滴定管(初始读数正确)为例。量筒滴定管量取一定体积液体仰视液面偏高，所取液体偏多，俯视液面偏低，所取液体偏少。仰视液面偏高，所取液体偏少，反之偏多。由固定液面读示数仰视读数偏小，俯视读数偏