高考化学 热点题型和提分秘籍 专题1.2 物质的量在化学实验中的应用（含解析）.doc

专题1.2 物质的量在化学实验中的应用【高频考点解读】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。【热点题型】题型一 考查物质的量、溶质的质量分数、物质的量浓度之间的换算1已知某饱和nacl溶液的体积为v ml，密度为 g/cm3，溶质的质量分数为w，物质的量浓度为c mol/l，溶液中含nacl的质量为m g。(1)用m、v表示溶液的物质的量浓度_。(2)用w、表示溶液的物质的量浓度_。(3)用c、表示溶质的质量分数_。(4)用w表示该温度下nacl的溶解度_。【答案】(1) mol/l(2) mol/l(3)100%(4) g【提分秘籍】突破物质的量浓度计算要注意的两个关键点 (1)牢记定义式，灵活利用守恒推导。由定义式出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式：c、溶质的质量分数100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。(2)灵活运用假设，注意单位换算。例如：已知溶质的质量分数w，溶液的密度为 gcm3，溶质的摩尔质量为m gmol1，求物质的量浓度c。假设溶液为1 l，所以溶液质量为1 000 g，溶质的质量为1 000w g，溶质的物质的量为 mol，这样可求出该溶液的物质的量浓度c moll1。【举一反三】 将标准状况下的a l氯化氢气体溶于100 g水中，得到的盐酸的密度为b g/ml，则该盐酸的物质的量浓度(mol/l)是()a.b.c. d.【答案】c【解析】根据c进行计算，n mol，v，可知c正确。题型二 关于溶液稀释或混合的计算 例2v l fe2(so4)3溶液中含有a g so，取此溶液0.5v l，用水稀释至2v l，则稀释后溶液中fe3的物质的量浓度为()a. mol/l b. mol/lc. mol/l d. mol/l【答案】a【提分秘籍】 解答溶液稀释或混合的计算问题，要活用“守恒思想”。1溶液稀释规律(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1v1c2v2。(3)溶液质量守恒，m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。2同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算(1)混合后溶液体积保持不变时，c1v1c2v2c混(v1v2)。(2)混合后溶液体积发生改变时，c1v1c2v2c混v混，其中v混。3溶质相同、质量分数不同的两溶液混合规律同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。(1)等体积混合：当溶液密度大于1 gcm3时，结果是溶液浓度越大，密度越大，如h2so4、hno3、hcl、naoh等溶液等体积混合后溶质质量分数w(a%b%)。当溶液密度小于1 gcm3时，结果是溶液浓度越大，密度越小，如酒精、氨水等溶液等体积混合后，质量分数w1 gcm3还是2pq2pq2p无法确定【答案】(1)(2)题型三 溶液配制过程中重要仪器的使用 例3判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)容量瓶在使用前应检查是否漏液。()(2)实验室需要950 ml 0.1 mol/l的nacl溶液，配制时应选用1 000 ml容量瓶。()(3)若移液前容量瓶内有少量水，能使所配溶液浓度偏低。()(4)配制一定物质的量浓度的溶液时，两次用到玻璃棒，其作用分别是搅拌和引流。()【解析】(1)配制溶液时需将容量瓶倒置振荡，故使用前应检验是否漏水。(2)实验室没有规格为950 ml的容量瓶，故应选用1 000 ml容量瓶。(3)对所配溶液浓度无影响。(4)溶解时用玻璃棒搅拌，加速溶解；移液时用玻璃棒引流。【答案】(1)(2)(3)(4)【提分秘籍】 仪器注意事项或作用容量瓶(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；(2)不能作为反应器或用来长期贮存溶液；(3)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；(4)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。量筒(1)不作反应器；(2)不能将浓溶液直接在量筒中稀释；(3)量取的液体倒出后不必洗涤。托盘天平(1)使用前调零；(2)药品不能直接放在托盘上；(3)左物右码，先大后小；(4)读数至小数点后1位。玻璃棒(1)在溶液配制中的作用是搅拌、引流。(2)搅拌勿碰烧杯内壁，引流注意玻璃棒下端应在刻度线以下。【举一反三】 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】b题型四 一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析例4、用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制500 ml 1 mol/l的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾80.0 g：_。(2)用na2co310h2o晶体配制na2co3溶液，na2co3晶体已部分失去结晶水，用该晶体所配na2co3溶液的物质的量浓度：_。(3)配制naoh溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确：_。(4)配制naoh溶液时，naoh固体放在烧杯中称量时间过长：_。(5)配制一定物质的量浓度naoh溶液，需称量溶质4.4 g，称量时砝码和药品放置颠倒(1 g以下用游码)：_。 (6)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中：_。(7)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数：_。(8)配制naoh溶液时，将称量好的naoh固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容：_。(9)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中：_。(10)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线：_。【答案】(1)偏小(2)偏大(3)偏小(4)偏小(5)偏小(6)偏大(7)偏大(8)偏大(9)偏小(10)偏小【提分秘籍】误差分析的依据为c，现以配制naoh溶液为例，从以下两个方面具体分析。(1)常见实验操作所造成的误差。能引起误差的一些操作因变量c/(moll1)mv砝码与药品颠倒(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(2)容量瓶读数所造成的误差图示：图1使所配溶液体积偏大，浓度偏小；图2使所配溶液体积偏小，浓度偏大。【举一反三】 实验室需要配制0.50 mol/l nacl溶液480 ml。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。(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、_、_以及等质量的几片滤纸。(2)计算。配制该溶液需称取nacl晶体的质量为_g。(3)称量。天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：称量过程中nacl晶体应放于天平的_(填“左盘”或“右盘”)。称量完毕，将药品倒入烧杯中。(4)溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，目的是_。(5)转移、洗涤。在转移时应使用_引流，洗涤烧杯23次是为了_。(6)定容，摇匀。(7)在配制过程中，某学生观察定容时液面情况如图所示，所配溶液的浓度会_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。【答案】(1)500 ml容量瓶胶头滴管(2)14.6(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(7)偏低【高考风向标】1【2015上海化学】甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后，产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠。完成下列填空：（1）将4.00 ml甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应后，用浓度为1.100 mol/l的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸20.00 ml。甲醛水溶液的浓度为mol/l。（2）上述滴定中，若滴定管规格为50ml，甲醛水溶液取样不能超过ml。（3）工业甲醛含量测定的另一种方法：在甲醛水溶液中加入过氧化氢，将甲醛氧化为甲酸，然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定。hcho + h2o2 hcooh + h2o naoh + hcooh hcoona + h2o已知h2o2能氧化甲酸生成二氧化碳和水。如果h2o2用量不足，会导致甲醛含量的测定结果（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”），因为；如果h2o2过量，会导致甲醛含量的测定结果（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”），因为。（4）甲醛和新制氢氧化铜的反应显示了甲醛的还原性，发生反应的化学方程式通常表示如下： hcho + 2cu(oh)2 hcooh + cu2o + 2h2o若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛，充分反应，甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐，设计一个简单实验验证这一判断。主要仪器：试管酒精灯可供选用的试剂：硫酸铜溶液、甲醛、甲酸、氢氧化钠溶液 【答案】（1）11。（2）10.（3）偏低，未完全将甲醛氧化为甲酸，使消耗的naoh标准溶液少；偏低，将甲醛氧化的甲酸进一步氧化为二氧化碳和水，使消耗的naoh标准溶液少。（4）向试管中加入2ml10的naoh溶液，然后向其中滴加2的硫酸铜溶液cuso4溶液4-6滴，产生cu(oh)2蓝色絮状沉淀，取少量反应后的溶液，加入到新制cu(oh)2悬浊液中，加热煮沸，观察有无砖红色沉淀产生，若有证明含有甲酸或甲酸盐，否则不含有甲酸或甲酸盐。（3）如果h2o2用量不足，产生的hcooh偏少，进行中和滴定消耗的naoh标准溶液的体积就偏小，会导致甲醛含量的测定结果偏低。如果h2o2过量，由于h2o2能氧化反应产生的甲酸生成二氧化碳和水，使中和滴定消耗的naoh标准溶液的体积也偏小，因此也会导致甲醛含量的测定结果偏低。（4）甲酸hcooh或甲酸盐如hcoona等都含有醛基，所以要证明向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛，充分反应，甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐，只要证明在物质中不含有醛基就可以。方法是向试管中加入2ml10的naoh溶液，然后向其中滴加2的硫酸铜溶液cuso4溶液4-6滴，产生cu(oh)2蓝色絮状沉淀，取少量反应后的溶液，加入到新制cu(oh)2悬浊液中，加热煮沸，观察有无砖红色沉淀产生，若有证明含有甲酸或甲酸盐，否则不含有甲酸或甲酸盐。2【2015上海化学】 氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。完成下列计算：（1）caco3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生co2l（标准状况）。石灰窑中，该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧，产生co2 29120 l（标准状况），如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生co，则焦炭的物质的量为mol。（2）已知粗盐水含mgcl2 6.80 mol/m3，含cacl2 3.00mol/m3。向粗盐水中加入ca(oh)2除镁离子：mgcl2 + ca(oh)2 mg(oh)2 + cacl2然后加入na2co3除钙离子。处理上述粗盐水10 m3，至少需要加na2co3g。如果用碳酸化尾气（含nh3体积分数为0.100、co2体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应： ca2+ + 2nh3 + co2 + h2o caco3 + 2nh4+处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少l（标准状况）碳酸化尾气？列式计算。（3）某氨盐水含氯化钠1521 kg，通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体，过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。列式计算：过滤后溶液中氯化钠的质量。析出的碳酸氢钠晶体的质量。【答案】（1）20160l；400。（2）10388；54880l。（3）351kg；1680kg。（2） 10 m3粗盐水中含有的mgcl2、cacl2 物质的量是：n(mgcl2)= 6.80 mol/m310 m3=68mol；n(cacl2)= 3.00mol/m310 m3=30mol。根据反应方程式mgcl2 + ca(oh)2 mg(oh)2 + cacl2可知1mol mgcl2发生反应被除去时引入1mol cacl2.则向粗盐水中加入ca(oh)2除镁离子后得到的溶液中含有的cacl2的物质的量是：68mol+30mol=98mol，根据反应方程式：na2co3+ cacl2=caco3+2nacl可知反应消耗na2co3的物质的量与cacl2的物质的量相等，则其质量是m(na2co3)=nm=98mol106g/mol=10388g。根据反应方程式ca2+ + 2nh3 + co2 + h2o caco3 + 2nh4+可知反应消耗的氨气与co2的物质的量的比是2:1，而混合气体中含nh3体积分数为0.100、co2体积分数0.040，说明nh3过量，不能完全反应，应该以不足量的co2为标准进行计算，而n(ca2+)=n(co2)，n(ca2+)=98mol，则需要n(co2)= 98mol，混合气体的物质的量是n(混合)= 98mol0.04=2450mol，其在标准状况下的体积是v(混合)=nvm= 2450mol22.4l/mol=54880l。氨盐水中发生反应根据反应方程式：nacl+co2+nh3+h2o= nahco3+nh4cl。产生的nahco3的物质的量与nh4cl的物质的量相等，则析出的碳酸氢钠晶体的质量是m(nahco3)=nm=20000mol84g/mol=1680000g=1680kg。3【2014年高考上海卷第16题】含有砒霜（as2o3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（ash3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则a被氧化的砒霜为1.98mgb分解产生的氢气为0.672mlc和砒霜反应的锌为3.90mgd转移的电子总数为6105na【答案】c【解析】 砒霜中砷的化合价是3价，而砷化氢中砷的化合价是3价，化合价降低得到电子，砒霜被还原，a不正确；不能确定砷化氢的状态，因此不能确定砷化氢的体积，b不正确；1.50mg砷的物质的量1.50103g75g/mol2105mol，则砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是2105mol 61.2104mol。锌失去2个电子，则和砒霜反应的锌的质量65g/mol3.9103g3.9mg， c正确；转移的电子总数为（2105621053）na1.8104na，d不正确，答案选c。4（2013江苏卷）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（ ） a称量 b溶解 c转移 d定容【答案】b5（2013江苏卷）硫酸镍铵【(nh4)xniy(so4)mnh2o可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：准确称取2. 3350 g 样品，配制成100. 00 ml 溶液a；准确量取25. 00 ml 溶液a，用0. 04000 moll-1 的edta(na2h2y)标准溶液滴定其中的ni2(离子方程式为ni2+h2y2=niy2+2h )，消耗edta 标准溶液31. 25 ml；另取25. 00 ml溶液a，加足量的naoh 溶液并充分加热，生成nh3 56. 00 ml(标准状况)。（1）若滴定管在使用前未用edta 标准溶液润洗，测得的ni2含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。（2）氨气常用 检验，现象是 。（3）通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。【答案】（1）偏高 （2）湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝（3）n(ni2)= 0. 04000 moll-131. 25 ml10-3lml-1 =1. 25010-3 moln(nh4 +)= =2. 50010-3 moln(so42)= =2. 50010-3mol m(ni2)= 59 gmol11. 25010-3 mol=0. 07375 g m(nh4+)= 18 gmol12. 50010-3 mol=0. 04500 g m(so42-)= 96 gmol-12. 50010-3 mol=0. 2400 gn(h2o)=1. 25010-2 mol x :y :m:n= n(nh4+):n(ni2+):n(so42-):n(h2o)= 2:1:2:10 硫酸镍铵的化学式为(nh4)2ni(so4)210h2o （3）实验用edta滴定ni2+由此可以计算出原100ml溶液，即2.3350g样品含ni2+ 为n（ni2+）=0.0400031.2510-34=0.005mol实验发生的反应为：nh4+oh-=nh3 +h2o可得出原2.3350g样品含nh4+为n（nh4+）=n（nh3）=0.01mol又根据电荷守恒：n（ni2+）2 + n（nh4+）1= n（so42-）2即原2.3350g样品含so42- 为n（so42-）=0.01mol综上可以得出上述三种离子的质量，m（ni2+）=0.00559=0.295gm（nh4+）=0.0118=0.18g m（so42-）=0.0198=0.98g 则h2o的质量m（h2o）=2.3350-0.295-0.18-0.98=0.9g n（h2o）=0.05mol=0.01 ：0.005 ：0.01 ：0.05=2 ：1 ：2：10硫酸镍铵的化学式为(nh4)2ni(so4)210h2o。【高考押题】 1下列目的能达到的是()a将58.5 g nacl溶于1 l水中可得1 mol/l的nacl溶液b将标准状况下22.4 l hcl溶于1 l水中可得1 mol/l盐酸c将25.0 g胆矾溶于水后配成100 ml溶液所得溶液浓度为1 mol/ld将78 g na2o2溶于水，配成1 l溶液可得到浓度为1 mol/l溶液【答案】c【解析】a项把溶剂的体积误当作溶液的体积；b项不知溶液的体积；d项发生反应：2na2o22h2o=4naoho2，得到溶液的浓度为2 mol/l。2下列关于容量瓶的说法不正确的是()a容量瓶上一般标有规格、温度和刻度线b容量瓶在使用前要检查是否漏水c可将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释d容量瓶不能长时间盛放所配制的溶液，应及时分装在试剂瓶中【答案】c3下列溶液中，跟100 ml 0.5 mol/l nacl溶液中所含的cl物质的量浓度相同的是()a100 ml 0.5 mol/l mgcl2溶液b200 ml 0.25 mol/l alcl3溶液c50 ml 1 mol/l nacl溶液d25 ml 0.5 mol/l hcl溶液【答案】d【解析】物质的量浓度与溶液的体积无关，100 ml 0.5 mol/l nacl溶液中c(cl)0.5 mol/l，而a、b、c、d项中，c(cl)分别为1 mol/l、0.75 mol/l、1 mol/l、0.5 mol/l，d项正确。4下列有关溶液配制的说法正确的是()a在50 ml量筒中配制0.100 0 mol/l碳酸钠溶液b仅用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制100 ml0.100 0 mol/l k2cr2o7溶液c用100 ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和ph1的盐酸配制100 ml ph2的盐酸d配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余液体吸出【答案】c【解析】配制一定物质的量浓度的溶液，应在容量瓶中进行，选项a、b错误；配制溶液定容时，若加水超过容量瓶刻度，即使用胶头滴管将液体吸出，也会造成配制结果偏低。5取100 ml 0.3 moll1和300 ml 0.25 moll1的硫酸注入500 ml容量瓶中，加水稀释至刻度线，