高届高级高中化学第一轮复习配套学案第一章第4讲.docx

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高届高级高中化学第一轮复习配套学案第一章第4讲

第4讲 一定物质的量浓度的溶液及其配制

考纲要求

 1.了解溶液的含义。

2.了解溶解度、饱和溶液的概念。

3.了解溶液浓度的表示方法。

理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。

4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。

1.物质的量浓度

(1)定义:

单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,叫溶质B的物质的量浓度。

(2)表达式:

cB=

(3)单位:

mol·L-1或mol/L。

2.溶质的质量分数

(1)定义:

用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。

(2)计算公式:

w=

×100%。

3.对物质的量浓度表达式的理解

(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量

①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2

NaOH,SO3

H2SO4,NO2

HNO3。

②特殊物质:

如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。

③含结晶水的物质:

CuSO4·5H2O→CuSO4,Na2CO3·10H2O→Na2CO3。

(2)准确计算溶液的体积

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,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=

计算。

(1)1mol·L-1NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl(  )

(2)用100mL水吸收0.1molHCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1mol·L-1(  )

(3)1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L-1(  )

(4)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%(  )

(5)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为49%(  )

(6)31gNa2O溶于水,配成1L溶液,c(Na2O)=0.5mol·L-1(  )

(7)同浓度的三种溶液:

Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO

浓度之比为3∶2∶3(  )

(8)0.5mol·L-1的稀H2SO4溶液中c(H+)为1.0mol·L-1(  )

答案 

(1)× 

(2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)√

1.

(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度为__________。

(2)0.3L2mol·L-1的硫酸铝溶液中SO

的物质的量为____________;其Al3+数__________(填“>”“<”或“=”)1.2NA。

(3)2mol·L-1Mg(NO3)2溶液中含有0.4molNO

则溶液的体积为__________mL。

(4)2L2mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度_____(填“>”“<”或“=”)1L2mol·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度。

(5)10gNaCl溶于40g水形成的溶液,其溶质的质量分数为________,从中取出5g溶液,所含NaCl质量为__________,其溶质质量分数为________。

答案 

(1)2mol·L-1 

(2)1.8mol < (3)100(4)= (5)20% 1g 20%

2.若20g密度为ρg·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2,则溶液中NO

的物质的量浓度为___________________。

答案 

mol·L-1

【解析】 Ca(NO3)2的物质的量浓度为

mol·L-1,NO

的物质的量浓度为

mol·L-1。

3.在标准状况下,将VL氨气溶于0.1L水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为____________mol·L-1。

答案 

【解析】 n(NH3)=

mol,

溶液体积:

V=

×10-3L

c=

mol·L-1

mol·L-1。

1.注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系

溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。

如1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(SO

)=3mol·L-1,c(Al3+)=2mol·L-1(考虑Al3+水解时,则其浓度小于2mol·L-1)。

2.准确计算溶液的体积

不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:

V=

×10-3L。

1.容量瓶的构造及使用

(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。

常用规格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。

容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。

(2)

2.配制过程

以配制500mL1.0mol·L-1NaCl溶液为例:

特别提醒:

(回顾对比)

质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制

(1)配制100g10%的NaCl溶液。

用托盘天平称取10.0gNaCl固体,放入烧杯中,再用100mL量筒量取90.0mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解。

(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50mL。

用50mL的量筒量取40.0mL的水注入100mL的烧杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停地搅拌。

(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水(  )

(2)用固体NaCl配制0.5mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:

烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(  )

(3)向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁(  )(2016·海南,8D)

(4)用量筒量取20mL0.5000mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000mol·L-1H2SO4溶液(  )

(5)如图A配制0.1mol·L-1NaOH溶液(  )

(6)如图B配制一定浓度的NaCl溶液(  )

(7)用如图C装置配制溶液(  )

(8)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶(  )

答案 

(1)√ 

(2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×

【解析】 

(2)必须用托盘天平。

(5)不能在容量瓶中直接溶解固体。

(6)应平视刻度线。

(7)接近刻度线时应用胶头滴管定容。

(8)应恢复至室温后再定容。

(1)选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90mL溶液,则选用100mL容量瓶。

(2)选用容量瓶时,应指明其规格。

(3)往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。

题组一 配制一定物质的量浓度溶液的规范操作

1.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

2.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g·cm-3)配制成1mol·L-1的稀盐酸。

现实验室需这种盐酸220mL,试回答下列问题:

(1)配制稀盐酸时,应选用________mL的容量瓶。

(2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用________(填字母)量筒。

A.5mLB.10mLC.25mLD.50mL

(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:

①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中。

②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。

③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。

④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3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)。

答案 

(1)250 

(2)21.6 C (3)③①④②

【解析】 

(2)c(HCl)=

=11.6mol·L-1。

加水稀释前后HCl的物质的量不变,所以11.6mol·L-1×V(HCl)=250mL×1mol·L-1,解得V(HCl)≈21.6mL,应该选择25mL的量筒量取。

配制一定物质的量浓度溶液时注意事项

(1)做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与已知仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。

(2)容量瓶的规格,常见的有100mL、250mL、500mL、1000mL。

(3)所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。

题组二 学会从2个角度分析误差的原因

3.从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。

(1)配制450mL0.1mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8g:

________。

(2)配制500mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0g:

________。

(3)配制NaOH溶液时,托盘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)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4g,称量时物码放置颠倒:

________。

(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:

________。

(6)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:

________。

(7)未经洗涤烧杯及玻璃棒:

________。

答案 

(1)偏小 

(2)偏小 (3)偏小 (4)偏小(5)偏大 (6)偏小 (7)偏小

【解析】 

(2)胆矾的摩尔质量为250g·mol-1,所需质量为0.5L×0.1mol·L-1×250g·mol-1=12.5g。

(3)NaOH易吸水潮解。

(4)实际称量质量为4g-0.4g=3.6g。

4.从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。

(1)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:

________。

(2)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:

________。

(3)定容时仰视刻度线:

________。

(4)定容摇匀后少量溶液外流:

________。

(5)容量瓶中原有少量蒸馏水:

________。

答案 

(1)偏大 

(2)偏小 (3)偏小 (4)无影响(5)无影响

【解析】 

(1)NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。

(2)溶液的总体积超出了刻度线。

误差判断分析技巧

(1)误差分析的思维流程

(2)视线引起误差的分析方法

①仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。

②俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。

1.(2019·浙江4月选考,3改编)下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是________。

答案 BD

2.下列实验过程不可以达到实验目的的是________。

编号

实验目的

实验过程

A

(2018·全国卷Ⅱ,13A)配制0.4000mol·L-1的NaOH溶液

称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容

B

(2017·全国卷Ⅲ,9D)配制浓度为0.010mol·L-1的KMnO4溶液

称取KMnO4固体0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度

C

(2018·全国卷Ⅱ,13C)制取并纯化氢气

向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液

D

(2016·全国卷Ⅲ,9A)配制稀硫酸

先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水

答案 ABCD

【解析】 称取4.0gNaOH固体于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,冷却后转移至250mL容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中,然后定容,A项错误;不能在容量瓶中直接溶解固体,B项错误;锌粒与稀盐酸反应生成的H2中混有挥发出的HCl,要先通过NaOH溶液除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气即可,不需要通过KMnO4溶液,C项错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢加入水中(“酸入水”),并不断搅拌使产生的热量迅速扩散,以防液体溅出,D项错误。

3.[2016·天津理综,7(6)]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。

为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol·L-1NaOH溶液和1molO2,则两种气体的分子式及物质的量分别为___________________________________,生成硫酸铜的物质的量为________。

Y

X

Z

答案 NO:

0.9mol,NO2:

1.3mol 2mol

【解析】 铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2,相对分子质量都小于50,符合题意,1molO2参与反应转移电子的物质的量为4mol。

设NO2的物质的量为x,NO的物质的量为y,则x+y=2.2mol,x+3y=4mol,解得x=1.3mol,y=0.9mol。

根据转移电子守恒知,参与反应的铜的物质的量为

mol=2mol,因此生成硫酸铜的物质的量为2mol。

4.[2018·全国卷Ⅲ,26

(2)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。

回答下列问题:

利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。

测定步骤如下:

①溶液配制:

称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的________中,加蒸馏水至____________________

______________________________________________________________________________。

②滴定:

取0.00950mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:

Cr2O

+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O。

然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:

I2+2S2O

===S4O

+2I-。

加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液________,即为终点。

平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为________%(保留1位小数)。

答案 ①烧杯 容量瓶 溶液的凹液面最低处与刻度线相切 ②蓝色褪去 95.0

【解析】 ①配制一定物质的量浓度的溶液,应该在烧杯中溶解,冷却至室温后,转移至100mL的容量瓶中,加水至距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相切。

②加入淀粉溶液作指示剂,淀粉遇I2变蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去,即为滴定终点。

由反应Cr2O

+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O

I2+2S2O

===S4O

+2I-

得关系式:

Cr2O

 ~ 3I2 ~ 6S2O

   1         6

0.00950mol·L-1×0.02L 0.00950mol·L-1×0.02L×6

硫代硫酸钠样品溶液的浓度=

样品的纯度为

×100%=95.0%。

1.美国UNC化学教授ThomasJ.Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药,其一种可表示为Na2R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不会产生危害性残留物。

已知10mL某Na2R溶液含Na+的数目为N,该Na2R溶液的物质的量浓度为(  )

A.N×10-2mol·L-1B.

mol·L-1

C.

mol·L-1D.

mol·L-1

答案 B

2.(2019·南京高三月考)下列所配溶液浓度为1mol·L-1的是(  )

A.将31gNa2O溶于1L水中

B.常温下,将22.4LHCl溶于水中,配成1L溶液

C.将100mL5mol·L-1的KNO3溶液加水稀释至500mL

D.将10mL10mol·L-1的H2SO4溶液与90mL水混合

答案 C

【解析】 根据钠原子守恒可知n(NaOH)=2n(Na2O)=2×

=1mol,但水的体积不等于溶液的体积,所以无法计算溶液浓度,选项A错误;气体存在的状况不是标准状况下,气体的物质的量不是1mol,选项B错误;稀释前后溶质的物质的量不变,即c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),则0.1L×5mol·L-1=c(稀)×0.5L,解得c(稀)=1mol·L-1,选项C正确;将10mL10mol·L-1的H2SO4溶液与90mL水混合溶液的体积要小于100mL,无法计算,选项D错误。

3.(2020·大连质检)下列关于容量瓶及其使用方法的叙述,正确的是(  )

A.是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器

B.容量瓶可以用来加热

C.能用容量瓶贮存配制好的溶液

D.可以用500mL容量瓶配制250mL溶液

答案 A

4.(2019·衡水模拟)某同学用烧碱固体配制0.1mol·L-1NaOH溶液500mL,下列说法正确的是(  )

A.容量瓶中有水,未经干燥处理,对配制溶液无影响

B.该同学配制溶液时忘记冷却就进行定容,使配制溶液浓度偏低

C.该同学定容时不慎超过刻度线,他用胶头滴管吸出一些至刻度线,则配制溶液浓度偏高

D.该同学在托盘上放置两张称量纸称量样品,由于样品吸水使结果偏高

答案 A

5.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84g·cm-3)配制240mL1.84mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是(  )

A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却

B.必需的定量仪器有50mL量筒、250mL容量瓶和托盘天平

C.量取浓硫酸的体积为25.0mL

D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容

答案 C

【解析】 根据稀释前后溶质质量不变知,配制该稀硫酸需要浓硫酸的体积为V=

=25.0mL,C项正确。

6.(2019·西安期中)下列有关实验原理或操作正确的是(  )

A.用20mL量筒量取15mL酒精,加5mL水,配制质量分数为75%的酒精溶液

B.在200mL某硫酸盐溶液中,含有1.5NA个硫酸根离子和NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5mol·L-1

C.实验中需用950mL2.0mol·L-1Na2CO3溶液,配制时选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950mL、201.4g

D.实验室配制500mL0.2mol·L-1硫酸亚铁溶液,其操作是:

用天平称15.2g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀

答案 B

【解析】 不能用量筒来配制溶液,应用烧杯,且15mL酒精的质量不是5mL水的质量的3倍,A项错误;1.5NA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=1.5×2=3,故金属阳离子为+3价,所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3,根据硫酸根离子守恒可知,硫酸盐为0.5mol,所以该硫酸盐的物质的量浓度为

=2.5mol·L-1,B项正确;容量瓶没有950mL规格,应用1000mL的容量瓶进行配制,则m(Na2CO3)=cVM=1L×2mol·L-1×106g·mol-1=212g,C项错误;配制500mL0.2mol·L-1硫酸亚铁溶液,需要绿矾(FeSO4·7H2O)的物质的量为0.5L×0.2mol·L-1=0.1mol,质量为27.8g,D项错误。

7.MgSO4、NaCl的溶解度曲线如图所示。

下列说法正确的是(  )

A.MgSO4的溶解度随温度升高而升高

B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大

C.T2℃时,MgSO4饱和溶液溶质的质量分数最大

D.将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,有晶体析出

答案 C

【解析】 温度低于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而增大,高于T2℃时,MgSO4的溶解度随温度升高而降低,A错误;T1℃、T3℃时,NaCl、MgSO4的溶解度相等,B错误;w=

×100%,S越大,w越大,C正确;将MgSO4饱和溶液的温度从T3℃降至T2℃时,MgSO4的溶解度增大,由饱和溶液变成不饱和溶液,不会有晶体析出,D错误。

8.(2019·太原一中期中)某同学参阅了“84”消毒液说明书中的配方,欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO、密度为1.19g·cm-3的消毒液。

下列说法正确的是(  )

A.配制过程只需要三种仪器

B.所配得的NaClO消毒液在空气中经光照、久置后,溶液中NaClO的物质的量浓度减小

C.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才可用于溶液的配制

D.需要称量的NaClO固体的质量为142.8g

答案 B

【解析】 配制过程中需要托盘天平(或电子天平)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等仪器,A项错误;由于NaClO水解生成HClO,HClO在光照条件下易分解,故所配得的NaClO消毒液在空气中经光照、久置后,溶液中NaClO的物质的量浓度减小,B项正确;容量瓶用蒸馏水洗净后不必烘干就可用于溶液的配制,C项错误;应按配制500mL溶液计算,且托盘天平的精确度为0.1g,故需要称量的NaClO固体的质量为148.8g,D项错误。

9.(2020·福州高三质量调研)把200mLNH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成两等份,取一份加入含amolNaOH的溶液恰好反应完全;取另一份加入含bmolHCl的盐酸恰好反应完全。

该混合溶液中c(Na+)为(  )

A.(10b-5a)mol·L-1B.(2b-a)mol·L-1

C.(

)mol·L-1D.(5b-

)mol·L-1

答案 A

【解析】 NH4HCO3和amolNaOH恰好完全反应,则NH4HCO3的物质的量为0.5amol,取另一份加入含bmolHCl的盐酸恰好反应完全,由NH4HCO3反应掉的HCl为0.5amol,则由Na2CO3反应掉的HCl为bmol-0.5amol,Na2CO3的物质的量为(bmol-0.5amol)×0.5,则c(Na+)=(bmol-0.5amol)÷0.1L=(10b-5a)mol·L-1。

10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )

A.标准状况下,4.48LCl2溶于水所得氯水中含氯的微粒总数为0.4NA

B.5.6g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含碳原子数为0.4NA

C.常温下,pH=2的盐酸中含有的H+数目为0.02NA

D.常温下,1L0.5mol·L-1的FeCl3溶液中,所含Fe3+数为0.5NA

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