第1章 第2节 物质的量在化学实验中的应用.doc

第二节物质的量在化学实验中的应用考纲定位全国卷5年考情1.了解物质的量浓度(c)的含义并能进行有关计算。2.理解溶液中溶质的质量分数的概念并能进行有关计算。3.掌握配制一定溶质质量分数和物质的量浓度溶液的方法，会进行有关误差分析。4.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。5.能根据化学(或离子)方程式进行有关计算。2017年：卷T26(5)；卷T26(4)；卷T9(D)、T27(4)(5)2016年：卷T28(4、5)；卷T26(5)；卷T28(2)2015年：卷T8(B)；卷T10(B)2014年：卷T12(A、D)2013年：卷T9(A)考点1| 物质的量浓度及其计算(对应学生用书第6页) 考纲知识整合1物质的量浓度提醒：(1)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)溶液中溶质的判断与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如：结晶水合物，溶质不变但水量增多，如2溶质的质量分数(1)概念：用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。(2)表达式：。3溶液稀释、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m1w1m2w2。溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1c2V2。溶液质量守恒，m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。(2)溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即：c1V1c2V2c混V混。(若混合后体积不变V混V1V2；若混合后体积变化V混)应用体验1下列说法正确的是_(填序号)。 【导学号：97500009】1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 molL1将32.2 g Na2SO410 H2O晶体溶于67.8 g水中，所得溶液中溶质的质量分数为32.2%将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶液的物质的量浓度为2 molL1标准状况下，22.4 L NH3溶于1 L水中，所得溶液的物质的量浓度为1 molL1等物质的量的Na2O和Na2O2溶于同等体积的水中，待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同将78 g Na2O2溶于水中，配成1 L溶液，所得溶液的溶质的物质的量浓度为2 molL1将1 molL1的NaCl溶液和0.5 molL1 的BaCl2溶液等体积混合后(不考虑体积变化)，所得溶液中c(Cl)0.75 molL1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323c(H)等于0.5 molL1的稀H2SO4溶液的物质的量浓度为1.0 molL10.5 molL1的Ba(OH)2溶液的c(OH)1.0 molL1【提示】2相同浓度溶液中某些物理量之间的关系：现有两种溶液：1 molL1 KCl溶液、1 molL1 BaCl2溶液，请用“相同”或“不同”填写下表：取不同体积的KCl溶液取相同体积的两种溶液(1)c(溶质)(2)(溶液)(3)n(溶质)(4)m(溶质)【提示】(1)相同相同(2)相同不同(3)不同相同(4)不同不同高考命题点突破命题点1物质的量浓度的基本计算与换算1(2018河北邯郸模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是() 【导学号：97500010】A0.3 molL1的Na2SO4溶液中含有的Na和SO的总物质的量为0.9 molB当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 molL1，只有当22.4 L 氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 molL1C在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na和SO的物质的量相 等，则K和Cl的物质的量浓度一定相同D10 时，0.35 molL1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水，冷却到 10 时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 molL1D不知道溶液体积，无法计算物质的量，故A错误；22.4 L 氨气的温度、压强不知，物质的量不一定为1 mol，故B错误；K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，c(H)c(OH)，则c(K)c(Na)c(Cl)2c(SO)，若Na和SO物质的量相等，则K的浓度必定大于Cl的浓度，故C错误；同一物质在同一温度下的溶解度一定，饱和溶液的物质的量浓度恒定，故D正确。236.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g/mL)，所得溶液的密度为 g/mL，质量分数为w，物质的量浓度为c molL-1，NA表示阿伏加德罗常数，则下列叙述中不正确的是()A所得溶液的体积为 mLB所得溶液中含有NA个ClC所得饱和溶液的溶解度S gD所得溶液的质量分数wCA项，根据V可知A正确；B项，根据n可知B正确；C项，该溶液不一定是该温度下的饱和溶液，故无法根据w求S，C错；D项，可假定溶液为1 L，则w，D正确。325 时，pHa的Ba(OH)2的溶液(1 g/cm3)物质的量浓度为_，溶液的溶质质量分数为_。【解析】c(OH)1014a mol/LcBa(OH)21014a mol/L，w100%100%。【答案】1014a mol/L100%4已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为 gmL-1，质量分数为w，物质的量浓度为c molL1，溶液中含NaCl的质量为m g。(1)用m、V表示溶质的物质的量浓度_。(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_。【解析】(1)c molL1 molL1。(2)c molL1。(3)w100%100%。(4)，S g。【答案】(1) molL1(2) molL1(3)100%(4) g(1)标准状况下，气体溶于水形成溶液的浓度计算(2)关于饱和溶液中c、w、S的换算公式注三式中的单位均为g/mL。命题点2溶液的稀释和混合的计算5将30 mL 0.5 molL1 NaOH溶液加水稀释到500 mL，关于稀释后的溶液叙述不正确的是()A浓度为0.03 molL1B从中取出10 mL溶液，其浓度为0.03 molL1C含NaOH 0.6 gD从中取出10 mL溶液，含NaOH 0.015 molD溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。6100 mL 0.3 molL1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积保持不变)，溶液中SO的物质的量浓度为()A0.20 molL1B0.25 molL1C0.40 molL1D0.50 molL1C由c1V1c2V2c混(V1V2)可知，100 mL0.3 molL150 mL0.2 molL13c混(SO)(100 mL50 mL)，解得c混(SO)0.40 molL1。7(1)在100 g浓度为c molL1，密度为 gcm3的硫酸中加入一定量的水稀释成 molL1的硫酸，则加入水的体积_100 mL(填“”“”或“”，下同)。(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积_100 mL。(3)若把(1)、(2)中的物质的量浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积_100 mL。(4)将溶质质量分数为48%的H2SO4溶液与水等体积混合，所得溶液的质量分数_24%。【解析】(1)c103103，V水(100) mL，由于，所以V水，所以V水100 mL。(3)根据溶质质量分数100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所以均应加入100 mL 水。(4)等体积的H2SO4溶液的质量大于等体积水的质量，故混合液的质量分数大于24%。【答案】(1)(3)(4)思维建模溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。等质量混合,两溶液等质量混合时(无论1 gcm3还是(a%b%)。b.当溶液密度小于1 gcm3时，必然是溶液浓度越大，密度越小(如酒精、氨水等)，等体积混合后，质量分数w(a%b%)。注当a或b等于零时，也适用上述判断。命题点3溶液中离子浓度的计算电荷守恒法8某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2)2 molL1，c(SO)6.5 molL1，若将200 mL的此混合液中的Mg2和Al3分离，至少应加入1.6 molL1的氢氧化钠溶液的体积为() 【导学号：97500011】A0.5 LB1.625 LC1.8 L D2 LD根据电荷守恒得：2c(Mg2)3c(Al3)2c(SO)，c(Al3)3 molL1，加入氢氧化钠溶液使Mg2、Al3分离，此时NaOH转化为Na2SO4和NaAlO2，由电荷守恒得：V(NaOH)2 L。925 时，将0.1 mol/L NH4Cl溶液与a mol/L的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH7，则溶液中c(Cl)_，c(NH)_，c(Na)_，c(NH3H2O)_。【解析】等体积混合后c(Cl) mol/L0.05 mol/L，c(Na) mol/L，根据电荷守恒知c(Na)c(H)c(NH)c(Cl)c(OH)，又pH7c(H)c(OH)，故c(NH)c(Cl)c(Na)(0.05) mol/L。根据物料守恒知c(NH)c(NH3H2O) mol/L，故c(NH3H2O)(0.050.05)mol/L mol/L。【答案】0.05 mol/L(0.05)mol/L mol/L mol/L(2018上饶模拟)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为()A molL1B molL1C molL1 D molL1D注意混合液分成两等份，由Mg22OH=Mg(OH)2、Ba2SO=BaSO4可知原溶液中n(Mg2)2 mola mol、n(SO)2b mol，依据电荷守恒可知原溶液中n(K)2n(SO)2n(Mg2)2(2ba) mol。(1)任何电解质溶液中均存在电荷守恒，即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为3c(Al3)c(H)2c(SO)c(OH)，知其中三种离子的浓度，即可求剩余一种离子的浓度。(2)一般情况下，列电荷守恒等式时不能忽略H、OH，但在计算时，酸性溶液中常可忽略OH，碱性溶液中常可忽略H。考点2| 配制一定物质的量浓度的溶液(对应学生用书第8页) 考纲知识整合1两种仪器的使用方法(1)容量瓶构造使用方法及注意事项a容量瓶使用前一定要检查是否漏液。其操作顺序为装水盖塞倒立正立玻璃塞旋转180倒立。b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长期贮存溶液的容器；不能加入过冷或过热的液体。(用“能”或“不能”填空)(2)托盘天平的使用若配制0.2 molL1 NaCl溶液500 mL，应用托盘天平称取NaCl5.9 g，称量时，不慎将物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为4.1 g。2一定物质的量浓度的溶液配制以配制500 mL 1.50 molL1NaOH溶液为例。(1)计算：需NaOH固体的质量，计算式为0.5 L1.50 mol/L40 g/mol。(2)称量：用托盘天平称量NaOH固体30.0 g。(3)溶解：将称好的NaOH固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。(4)冷却移液：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容量瓶中。(5)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁23次，洗涤液注入容量瓶，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。提醒：溶液配制的误差分析依据3一定溶质质量分数的溶液配制以配制200 g 20%的NaOH溶液为例。(1)计算：需NaOH的质量为40.0_g，需蒸馏水的体积为160 mL。(2)称量：用托盘天平称取NaOH 40.0 g，用量筒量取160 mL蒸馏水。(3)溶解：将称量的NaOH放入烧杯中，用量筒量取160 mL水加入烧杯中并用玻璃棒搅拌，即得所需溶液。应用体验1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2017全国卷)要配制浓度为0.010 molL1的KMnO4溶液的操作为称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度。()(2)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。()(3)称取2.0 g NaOH固体的操作是先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加2 g砝码，左盘上添加NaOH固体。()(4)(2014全国卷)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干。()(5)需要480 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液时需称量NaOH 1.92 g进行配制。()(6)所选择的仪器只有100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，用pH1的盐酸配制100 mL pH2的盐酸。()(7)配制溶液定容时当液面高于刻度线以上，应洗净容量瓶，重新配制。()(8)用量筒量取20 mL 0.500 0 molL1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80 mL，配制成0.100 0 molL1 H2SO4溶液。()(9)用托盘天平称取1.06 g Na2CO3用于配制100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液。()(10)配制NaOH溶液的过程中未冷却至室温即转移至容量瓶然后定容，所配溶液浓度偏大。()【提示】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2请举例说明配制的溶液物质的量浓度偏小的原因可能有哪些？【提示】未洗涤烧杯和玻璃棒转移时溶液溅出称量时物质与砝码放反(称量时使用游码)定容时仰视刻度线等高考命题点突破命题点1一定物质的量浓度溶液的配制及注意事项1配制100 mL 1.0 molL1 Na2CO3溶液，下列操作正确的是()A称取10.6 g无水碳酸钠，加入100 mL容量瓶中，加水溶解、定容B称取10.6 g无水碳酸钠置于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解C转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中D定容后，塞好瓶塞，反复倒转、摇匀D固体不能直接在容量瓶中溶解，A项错误；配制100 mL 1.0 molL1 Na2CO3溶液，所用水的体积并不是100 mL，而是加水至100 mL，B项错误；转移液体时，要用玻璃棒引流，C项错误。2用36.5%的浓盐酸(密度为1.2 gcm3)配制1 molL1的稀盐酸100 mL，配制过程中需要用到的下列仪器有() 【导学号：97500012】100 mL量筒10 mL量筒50 mL烧杯托盘天平100 mL容量瓶胶头滴管玻璃棒ABCDB先计算出需要量取的浓盐酸的体积，确定量筒的规格，所需36.5%的盐酸的体积为8.3 mL，故应选取10 mL量筒，还需要的仪器有烧杯、100 mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒。3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，把药品倒入烧杯中。(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。定容操作为_。【解析】配制480 mL 0.50 mol/L的NaCl溶液，必须用500 mL容量瓶。m(NaCl)0.50 mol/L0.5 L58.5 g/mol14.6 g。【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(6)向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线12 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(1)托盘天平称固体质量时，若用到游码，物体与砝码放颠倒，所称质量偏小。(2)托盘天平和一般量筒的精确度为0.1 g和0.1 mL或0.2 mL，记录读数时保留一位小数。(3)溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，玻璃棒下端应放到刻度线以下。(4)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。(5)物质溶解或稀释不能在量筒或容量瓶中进行，应在烧杯中进行。 (2018泰安模拟)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 gcm3)配制成1 molL1的稀盐酸。现实验室需这种盐酸220 mL，试回答下列问题：(1)配制稀盐酸时，应选用容积为_mL的容量瓶。(2)经计算需要_mL浓盐酸，在量取时宜选用_量筒。A5 mLB10 mLC25 mLD50 mL(3)在量取浓盐酸后，进行了下列操作：等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入250 mL 容量瓶中。往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线12 cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀。用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。上述操作中，正确的顺序是_(填序号)。【解析】(2)c(HCl)11.6 molL1。加水稀释前后HCl的物质的量不变，所以11.6 molL1V(HCl)250 mL103 LmL11 molL1，解得V(HCl)21.6 mL，应该选择25 mL的量筒量取。【答案】(1)250(2)21.6C(3)命题点2配制一定物质的量浓度溶液时的误差分析4填“偏大”“偏小”或“无影响”。(1)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_。(2)配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质_。(3)配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长_。(4)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_。(5)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数_。(6)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线 _。(7)定容时仰视刻度线_。(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)配制前容量瓶中有少量水滴_。(10)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取出多余的液体至刻度线_。【答案】(1)偏大 (2)偏大(3)偏小(4)偏大(5)偏大(6)偏小(7)偏小(8)偏大(9)无影响(10)偏小结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。考点3| 溶解度及溶解度曲线(对应学生用书第10页) 考纲知识整合1固体溶解度在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量，叫作这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g/100”。固体物质溶解度(饱和溶液)S100 g。影响溶解度大小的因素(1)内因：物质本身的性质(由结构决定)。(2)外因：溶剂的影响(如NaCl易溶于水而不易溶于汽油)。温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca(OH)2；温度对NaCl的溶解度影响不大。2气体的溶解度(1)表示方法：通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时在水中的溶解度分别为1700、1500、140、11。(2)影响因素：气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。3溶解度曲线及意义(1)曲线示意图(2)意义表示同一种物质在不同温度时的溶解度或溶解度随温度变化的情况。表示不同物质在同一温度时的溶解度，可以比较同一温度时，不同物质的溶解度的大小。若两种物质的溶解度曲线相交，则在该温度下两种物质的溶解度相等。根据溶解度曲线可以确定从饱和溶液中析出晶体的方法，可以冷却热饱和溶液(冷却结晶)或蒸发溶剂(蒸发结晶)。根据溶解度曲线能进行有关的计算。应用体验利用上述溶解度曲线，如何提纯下列物质？简要写出过程。(1)提纯KNO3(含少量NaCl)。(2)提纯NaCl(含少量KNO3)。【提示】(1)将一定量KNO3样品溶于热水中，配制饱和溶液，然后冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。(2)将一定量NaCl样品溶于水中，配制饱和溶液，然后蒸发结晶、趁热过滤、热水洗涤、干燥。高考命题点突破命题点溶解度及溶解度曲线的含义与应用 典例导航(2017全国卷，T27节选)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到_(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。(已知“滤液3”中含有一定量的Na2Cr2O7)a80 b60 c40 d10 该步骤的反应类型是_。审题指导【解析】由图像可知，在10 左右时得到的K2Cr2O7固体最多。发生反应为2KClNa2Cr2O7=K2Cr2O72NaCl，该反应为复分解反应。【答案】d复分解反应(1)含少量NaCl的K2Cr2O7溶液通过什么操作获得K2Cr2O7晶体？_。(2)已知K2Cr2O7在80 时溶解度为80 g，则80 时150 g水最多可溶解K2Cr2O7_ g，所得溶液的质量分数为_。【答案】(1)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(2)12044.4%对点训练1蔗糖是生活中常用的调味剂，其溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是() 【导学号：97500013】A蔗糖在热水中的溶解度比在冷水中的小B将蔗糖饱和溶液蒸发溶剂后恢复至原温度，有结晶现象C温度升高，溶液中蔗糖的质量分数一定增大Dt1 和t2 时的两份蔗糖溶液，所含溶质的质量不可