人教版高中化学必修1 　化学计量在实验中的应用 全国一等奖

第二节化学计量在实验中的应用第一页，共四十六页。考点一溶液浓度表示方法和有关计算

1.物质的量浓度(1)含义

(2)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均④不变

,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而⑤

改变

。第二页，共四十六页。2.有关物质的量浓度计算的三大类型(1)标准状况下,气体溶质形成的溶液的物质的量浓度的计算

c=

注意:溶液体积的单位是L,根据密度计算溶液体积的单位一般是mL,要

注意单位换算。(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算计算公式:c=

(c为溶质的物质的量浓度,单位mol·L-1;ρ为溶液密度,单位g·cm-3;ω为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1)。(3)溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算第三页，共四十六页。1)溶液稀释a.溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1ω1=m2ω2。b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。c.溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。2)同种溶质的溶液混合混合前后溶质的物质的量保持不变,即:c1V1+c2V2=c混V混。

特别提醒(1)c=

中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和。(2)将CuSO4·5H2O晶体溶于水,溶质是CuSO4;将Na、Na2O、Na2O2溶于

水,溶质是NaOH;将SO3溶于水,溶质是H2SO4。(3)氨气溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算时仍以NH3作为溶质。第四页，共四十六页。1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)0.1mol/L的NaCl溶液表示的是1L溶剂中溶解0.1molNaCl的溶液()(2)将0.1mol氧化钠溶于水并配成1L溶液,则溶质的物质的量浓度为0.1

mol/L

()(3)将1molNaOH溶于500g水中,则溶质的质量分数为7.4%

()(4)在标准状况下,将2.24LHCl通入水中并配成1L溶液,所得溶液中溶

质的物质的量浓度为0.1mol/L

()第五页，共四十六页。(5)从100mL0.1mol/L的NaCl溶液中取出10mL,其浓度为0.01mol/L,含

NaCl0.001mol

()(6)将40gSO3溶于60g水中所得溶液中溶质的质量分数为40%

()(7)将62gNa2O溶于水中,配成1L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度

为1mol·L-1

(

)答案(1)✕(2)✕(3)√(4)√(5)✕(6)✕(7)✕第六页，共四十六页。2.(1)配制500mL3.6mol/L的稀硫酸所需18mol/L的浓硫酸的体积为

mL。(2)常温下,将0.1mol/L的NH4Cl溶液与0.1mol/L的氨水等体积混合,所得

混合液的pH=7,则c(N

)=

mol/L,c(Cl-)=

mol/L。答案(1)100(2)0.050.05解析(1)根据稀释规律知:0.5L×3.6mol/L=18mol/L×V,解之得V=0.1L=100mL。(2)c(Cl-)=

=0.05mol/L由pH=7知c(H+)=c(OH-)根据电荷守恒有c(Cl-)+c(OH-)=c(H+)+c(N

),则c(N

)=c(Cl-)=0.05mol/L。第七页，共四十六页。题组一溶液浓度的含义和基本计算1.(2016黑龙江绥化模拟)200mL某硫酸盐溶液中,含硫酸根离子1.5NA

个,含金属离子NA个,则该硫酸盐溶液中溶质的物质的量浓度为

()A.2.5mol·L-1B.5mol·L-1

C.7.5mol·L-1D.2mol·L-1

答案

A1.5NA个硫酸根离子的物质的量为1.5mol,NA个金属阳离子

的物质的量为1mol,设金属离子的化合价为x,根据电荷守恒可知,x×1mol=1.5mol×2,x=3,故金属阳离子为+3价,所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3,根据原子守恒可知,该硫酸盐为0.5mol,其物质的量浓度为

=2.5mol·L-1。第八页，共四十六页。2.把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含amol

硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含bmol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

()A.0.1(b-2a)mol·L-1B.10(2a-b)mol·L-1C.10(b-a)mol·L-1D.10(b-2a)mol·L-1

答案

D根据题意,500mL溶液分成5等份,每份为100mL。每份中n(Ba2+)=amol,n(Cl-)=bmol,根据电荷守恒得n(K+)=(b-2a)mol,则c(K+)=

=10(b-2a)mol·L-1。题组二溶液浓度的巧算第九页，共四十六页。3.(2016湖南邵阳二中月考)300mLAl2(SO4)3溶液中,含Al3+1.62g,在该溶

液中加入0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液300mL,反应后溶液中S

的物质的量浓度为(不考虑Al3+水解)

()A.0.4mol·L-1B.0.3mol·L-1C.0.2mol·L-1D.0.1mol·L-1

答案

D溶液中Al3+为1.62g,物质的量为

=0.06mol,则溶液中n(S

)=

n(Al3+)=

×0.06mol=0.09mol;加入的氢氧化钡的物质的量为0.1mol·L-1×0.3L=0.03mol,故n(Ba2+)=0.03mol,硫酸根离子与钡离子

的反应为S

+Ba2+

BaSO4↓,则剩余S

的物质的量为0.09mol-0.03mol=0.06mol,所以反应后溶液中S

的物质的量浓度为

=0.1mol·L-1,故选D。第十页，共四十六页。4.(1)将30%的硫酸与同体积的20%的硫酸混合得到a%的稀硫酸,则下列

关系正确的是

。①a=25②a>25③a<25④无法确定(2)将30%的硫酸与同质量的20%的硫酸混合得到a%的稀硫酸,则下列

关系正确的是

。①a=25②a>25③a<25④无法确定(3)若将30%的氨水(或酒精溶液)与同体积的20%的氨水(或酒精溶液)混

合得到a%的稀溶液,则下列关系正确的是

。①a=25②a>25③a<25④无法确定(4)若将30%的氨水(或酒精溶液)与同质量的20%的氨水(或酒精溶液)混

合得到a%的稀溶液,则下列关系正确的是

。①a=25②a>25③a<25④无法确定第十一页，共四十六页。解析当等体积混合时,设浓溶液的密度为ρ1,稀溶液的密度为ρ2,体积各

为1L,则混合后ω=

=

×25%=[1+

]×25%,则当ρ1>ρ2时,如H2SO4溶液、HNO3溶液,ω>25%;当ρ1<ρ2时,如氨水、酒精溶液,ω<25%。

答案(1)②(2)①(3)③(4)①第十二页，共四十六页。方法技巧

1.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,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=

。第十三页，共四十六页。2.溶质相同、溶质的质量分数不同的两溶液混合定律同一溶质、溶质的质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。(1)等体积混合①当溶液密度大于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,等体积混

合后,溶质的质量分数ω>

(a%+b%)。②当溶液密度小于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,等体积混

合后,溶质的质量分数ω<

(a%+b%)。(2)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·c

还是ρ<1g·c

),混合后溶液中溶质的质量分数ω=

(a%+b%)。以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多

向谁靠”。第十四页，共四十六页。考点二一定物质的量浓度溶液的配制

1.容量瓶的使用(1)特点第十五页，共四十六页。(2)使用方法及注意事项a.容量瓶使用前一定要检查①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.用“能”或“不能”填空②不能

将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;③不能

作为反应容器或长期贮存溶液的容器;④不能

加入过冷或过热的液

体;⑤不能

配制任意体积的溶液。2.配制所需的主要仪器托盘天平(带砝码)、药匙、量筒、烧杯、⑥玻璃棒

、⑦容量瓶

、⑧胶头滴管

。第十六页，共四十六页。3.溶液配制(1)过程示意图第十七页，共四十六页。

(2)配制步骤(以配制500mL1.00mol·L-1NaOH溶液为例)第十八页，共四十六页。1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)用固体NaCl配制0.5mol/L的溶液所用的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头

滴管、容量瓶

()(2)配制0.1000mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃

棒引流

()(3)配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏高

()(4)分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水

()(5)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶

解(或稀释)

()(6)若量取7.2mL溶液,应选用10mL量筒

()(7)将10.6gNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,物质的量浓度为0.1mol·L-1

()答案(1)✕(2)√(3)√(4)√(5)✕(6)√(7)✕第十九页，共四十六页。2.【多维思考】(1)实验室需要950mL0.20mol/L的NaCl溶液,需称取NaCl固体的质量

是多少?(2)配制时两次用到玻璃棒,作用分别是什么?答案(1)实验室没有950mL的容量瓶,因此只能按1000mL配制后,再

取950mL,即计算NaCl固体时,应按1000mL计算。1L×0.2mol/L×58.5

g/mol=11.7g。(2)溶解时用玻璃棒搅拌,加速溶解。转移时用玻璃棒引流。第二十页，共四十六页。题组一溶液的配制步骤及其仪器分析1.下列关于溶液配制的操作中正确的是

()图1图2A.向容量瓶中转移液体时,引流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁B.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体C.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液,如图1所示D.配制溶液,如图2所示第二十一页，共四十六页。答案

A容量瓶只能配制溶液,不能作稀释或溶解药品的仪器,应该用

烧杯溶解硝酸钠,然后等溶液冷却到室温,再将硝酸钠溶液转移到容量

瓶中,故C错误;用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,应重新配制,故B

错误;定容时改用胶头滴管,使凹液面最低处与刻度线相切,不能用烧杯

加水,故D错误。第二十二页，共四十六页。2.(2016江西樟树四模)用98%的浓H2SO4(密度为1.84g/mL)配制1mol·L-1

的稀H2SO4100mL,配制过程中可能用到下列仪器:①100mL量筒;②10

mL量筒;③50mL烧杯;④托盘天平;⑤100mL容量瓶;⑥胶头滴管;⑦玻

璃棒。按使用的先后顺序排列正确的是

()A.②⑥③⑦⑤B.④③⑤⑦⑥C.①③⑦⑤⑥D.②⑤⑦⑥答案

A

98%的浓硫酸的物质的量浓度c=

=

mol·L-1=18.4mol·L-1,配制1mol·L-1的稀硫酸100mL需要浓硫酸的体积V

=

=0.0054L,即5.4mL。配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等,量取浓硫酸时需要用

到10mL量筒和胶头滴管,稀释浓硫酸时需要用到烧杯和玻璃棒,转移溶

液时需要用到玻璃棒,定容时需要用到100mL容量瓶和胶头滴管,所以

正确顺序为②⑥③⑦⑤。第二十三页，共四十六页。误区警示(1)容量瓶使用方面①不能用容量瓶直接溶解固体溶质,也不能用于稀释浓溶液。第二十四页，共四十六页。②容量瓶不能用作反应容器,也不能用于长期贮存溶液。(2)溶液配制方面①如图所示,用玻璃棒引流时,玻璃棒末端应插入到刻度线以下,且玻璃

棒靠近容量瓶口处但不能接触瓶口。

②在使用容量瓶的过程中,如需要移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以

上,以免瓶内液体体积因受热而发生变化,导致溶液浓度不准确。③定容摇匀后,液面低于刻度线,不能再滴加蒸馏水。第二十五页，共四十六页。题组二溶液配制的误差分析3.判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。(1)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱烘干

()(2)配制一定浓度的NaCl溶液

()答案(1)✕(2)✕第二十六页，共四十六页。4.(2017安徽合肥)某学生配制480mL0.1mol/L的NaOH溶液,下列操作

可使所配制溶液的浓度偏大的是

()A.烧杯中溶液转移到容量瓶中后,未洗涤烧杯B.移液时,有少量液体溅出C.定容时,俯视刻度线D.定容摇匀后发现液面下降,继续加水至刻度线答案

C烧杯中溶液转移到容量瓶中后,未洗涤烧杯,导致所配溶液中

氢氧化钠的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,A错误;移液时,有少量液体

溅出,导致所配溶液中氢氧化钠的物质的量偏小,溶液的浓度偏小,B错

误;定容时俯视刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏小,配制的溶液体积偏

小,溶液浓度偏大,C正确;定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻

度线,再加水至刻度线,导致配制的溶液体积偏大,配制的溶液浓度偏小,

D错误。第二十七页，共四十六页。技法总结

误差分析的理论依据(1)根据cB=

可知,误差分析时,关键要看溶液配制过程中引起了nB和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小或V比

理论值大,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大或V比理论值小,都会使所配溶液浓度偏大。(2)导致cB偏低的错误操作:垫滤纸称量NaOH固体;左码右物(用游码);称

量时间过长(潮解);洗涤或转移时溶液溅出;未洗涤烧杯及玻璃棒;定容

超过刻度线时用滴管吸出液体;定容时仰视;定容后发现液面低于刻度

线再加水。(3)导致cB偏高的错误操作:砝码生锈;定容时俯视;未等溶液冷却至室温

就定容。第二十八页，共四十六页。考点三物质的量在化学方程式计算中的应用题组一化学方程式的基本计算——比例式法1.(2016黑龙江大庆段考)铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/L

FeCl3溶液中,剩余固体质量为3.2g。下列说法正确的是

()A.剩余固体是铁、铜混合物B.反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.75molC.反应后溶液中n(Fe3+)=0.10molD.原固体混合物中铜的质量是8.0g第二十九页，共四十六页。答案

B铁的还原性强于铜,把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中,铁

先与铁离子反应,氯化铁的物质的量是0.5mol,Cu+2Fe3+

Cu2++2Fe2+64g2molm10.5molFe+2Fe3+

3Fe2+56g2molm20.5molm1=16g,m2=14g,溶解的金属质量是18g-3.2g=14.8g,则两种金属都参与反应,Fe3+完全反应,剩余的金属是铜,故A、C错;设反应的铜的物质的量是n1,反应的铁的物质的量是n2第三十页，共四十六页。64g/moln1+56g/moln2=14.8gn1+n2=0.25mol解得n1=0.1mol,n2=0.15mol则混合粉末中含有的铜的质量是0.1mol×64g/mol+3.2g=9.6g,故D错误;溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.1mol+0.15mol+0.5mol=0.75mol,故B正确。第三十一页，共四十六页。2.(2016辽宁沈阳二中月考)已知:2NaAlO2+CO2+3H2O

2Al(OH)3↓+Na2CO3。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAlO2的混合液中

慢慢通入CO2,则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系错误的是

()选项ABCDn(CO2)(mol)1245n(沉淀)(mol)0133第三十二页，共四十六页。答案AA项,通入1mol二氧化碳,先发生反应:Ba(OH)2+CO2

Ba-CO3↓+H2O,则消耗1mol二氧化碳,生成1mol碳酸钡沉淀,故A错误;B项,通入2mol二氧化碳,先发生反应:Ba(OH)2+CO2

BaCO3↓+H2O,消耗1mol二氧化碳,生成1mol碳酸钡沉淀,剩余的1mol二氧化碳与2mol氢氧化钠恰好反应:CO2+2NaOH

Na2CO3+H2O,则沉淀只有1mol,故B正确;C项,通入4mol二氧化碳,先发生反应:Ba(OH)2+CO2

BaCO3↓+H2O,消耗1mol二氧化碳,生成1mol碳酸钡沉淀,剩余3mol二氧化碳与氢氧化钠发生反应:CO2+NaOH

NaHCO3,消耗2mol二氧化碳,最后1mol二氧化碳与NaAlO2发生反应:2NaAlO2+3H2O+CO2

2Al(OH)3↓+Na2CO3,生成2mol氢氧化铝沉淀,故生成沉淀总物质的量为3mol,故C正确;D项,通入5mol二氧化碳,依次发生反应:Ba(OH)2+CO2

BaCO3↓+H2O、CO2+NaOH

NaHCO3、2NaAlO2+3H2O+CO2

2Al(OH)3↓+Na2CO3、Na2CO3+CO2+H2O

2NaHCO3,所以生成沉淀的物质的量为3mol,故D正确。第三十三页，共四十六页。思维建模化学方程式计算的解题思路(1)根据题意书写正确的化学方程式。(2)明确已知条件,化学方程式所表示的是参加反应的纯净物之间的量

的关系,因此,不纯物质的量必须换算成纯净物的量,未参加该反应的物

质要设法除去。(3)建立已知量与未知量的比例关系,求出未知量。反应中各物质的物理量之间的比例关系如下:第三十四页，共四十六页。化学计量数之比为

a∶

b∶

c∶

d质量之比为

aMA∶

bMB∶

cMC∶

dMD物质的量之比为

a∶

b∶

c∶

d气体体积之比为

a∶

b∶

c∶

d不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。解题时要注

意方程式中对应关系的单位问题。一般来说,在一个题目里如果都用统

一的单位,不会出现错误,但如果题目所给的两个物理量单位不一致,再

换算成同一个单位,有时显得很繁琐,这时只要做到两个物理量的单位

“上下一致,左右相当”即可。aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g)第三十五页，共四十六页。题组二关系式法在化学计算中的应用3.水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性

KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2

与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定

至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2

MnO(OH)2

I2

S4

①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:

。②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL,按上述方法测定水样

的溶解氧,消耗0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50mL。计算该水样

中的溶解氧(以mg·L-1表示),写出计算过程。第三十六页，共四十六页。答案①2Mn2++O2+4OH-

2MnO(OH)2↓②在100.00mL水样中I2+2S2

2I-+S4

n(I2)=

=

=6.750×10-5moln[MnO(OH)2]=n(I2)=6.750×10-5moln(O2)=

n[MnO(OH)2]=

×6.750×10-5mol=3.375×10-5mol水中溶解氧=

=10.80mg·L-1

解析①1molO2得4mole-,1molMn2+失2mole-,故O2与Mn2+按物质的

量之比1∶2反应。第三十七页，共四十六页。4.(2017湖南常德模拟)为了测定NaClO2粗品的纯度,取粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液。充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol·L-1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度:

。(提示:2Na2S2O3+I2

Na2S4O6+2NaI)解析题述过程中涉及的反应有Cl

+4I-+4H+

Cl-+2I2+2H2O,2Na2S2O3+I2

Na2S4O6+2NaI,由此可得关系式:Cl

~2I2~4Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.20mol·L-1×0.02L=0.004mol,则n(Cl

)=0.001mol,所以1L溶液中n(NaClO2)=0.001mol×100=0.1mol,则10.0g粗产品中m(NaClO2)=0.1mol×90.5g·mol-1=9.05g,NaClO2粗品的纯度为

×100%=90.5%。答案90.5%第三十八页，共四十六页。技法总结

关系式法:当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系

时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。(1)根据化学方程式确定关系式。写出发生反应的化学方程式,根据量

的关系写出关系式。如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清的石灰

水中,求生成沉淀的量。发生反应的化学方程式:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2

CaCO3↓+H2O则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。(2)根据原子守恒确定关系式。上述例子中也可直接根据碳原子守恒

得出CO~CaCO3。(3)根据电荷守恒也可列关系式。如Na2SO4溶液中2Na+~S

。第三十九页，共四十六页。5.(2016宁夏银川模拟)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯

度,现将w1g样品加热,其质量变为w2g,则该样品的纯度(质量分数)是

()A.

B.

C.

D.

题组三差量法在化学计算中的应用第四十页，共四十六页。答案

B设样品中含有NaHCO3杂质的质量为x,则2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O↑

Δm(减少)2×8410662x(w1-w2)g

=

,解得x=

g则ω(Na2CO3)=

=

。第四十一页，共四十六页。1.所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)

与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差,这种物理量可以

是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。反思归纳

“差量法”在化学方程式计算中的妙用2.使用差量法的注意事项(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。(2)有关物质的物理量及其单位都要正确地使用,即“上下一致,左右相当”。第四十二页，共四十六页。题组四守恒法在化学计算中的应用6.(2016山东潍坊质检)25.6mgCu与含1.4×10-3molHNO3的浓硝酸恰好

完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为(假设反应中只

产生NO和NO2