高中化学复习辅导物质的量浓度及其溶液的配制 教师版Word文档格式.docx
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L-1c(Na+)=2c(Na2CO3)=0.2mol·
(2)根据电荷守恒(不考虑CO3(2-)的水解)
c(Na+)=c(Cl-)+2c(CO3(2-))
c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO3(2-))=0.4mol·
L-1-2×
0.1mol·
L-1=0.2mol·
n(NaCl)=n(Cl-)=0.2mol·
L-1×
1L=0.2molm(NaCl)=0.2mol×
58.5g·
mol-1=11.7g。
2.在80g密度为dg·
cm-3的硫酸铁溶液中,含有2.8gFe3+,则此溶液中SO4(2-)的物质的量浓度(mol·
L-1)为( )
A.16(15)dB.16(5)dC.8(3)dD.8(5)d
答案 A解析 n(Fe3+)=0.05mol,n=0.025mol,n(SO4(2-))=0.075mol,V(溶液)=1000d(80)L,c(SO4(2-))=V(溶液)())。
题组二 关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
答案
(1)1-w(w)×
100g
(2)V(25m)mol·
L-1 (3)25dwmol·
L-1 (4)d(4c)%
解析
(1)S=1-w(w)×
100g(溶解度定义)
(2)c=1000mL·
VmL(mg)×
40g·
mol-1
(1)=V(25m)mol·
(3)c=40g·
mol-1(1000mL·
dg·
cm-3×
w)=25dwmol·
(4)w=1000mL·
cm-3(40g·
mol-1×
cmol·
L-1)×
100%=d(4c)%
4.有硫酸镁溶液500mL,它的密度是1.20g·
cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是24.0%B.溶液的物质的量浓度是2.4mol·
C.溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40D.硫酸根离子的质量分数是19.2%
答案 C解析 c(Mg2+)=24g·
1.20g·
4.8%)=2.4mol·
L-1=c(MgSO4),溶液中溶质的质量分数为4.8%×
24(120)=24.0%,SO4(2-)的质量分数=24.0%-4.8%=19.2%。
溶质与溶剂的物质的量之比是120(24)∶18(76)=9∶190=1∶21.1。
【规律总结】物质的量浓度有关计算的一般方法
(1)由定义出发,运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式:
c=V(n)、质量分数=溶液的质量(溶质的质量)×
100%进行推理,注意密度的桥梁作用,不要死记公式。
(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时,除利用上述方法外,我们还可以运用假设法,使问题简单化。
例如已知溶质的质量分数w,溶液的密度为ρg·
cm-3,溶质的摩尔质量为Mg·
mol-1,求物质的量浓度c。
我们可以假设溶液为1L,所以溶液质量为1×
1000×
ρg,溶质的质量为1×
ρ×
wg,溶质的物质的量为M(1000ρw)mol,这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c=M(1000ρw)mol·
L-1。
题组三 关于气体溶质的计算
5.在标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg·
mol-1)溶于0.1L水中,所得溶液的密度为ρg·
cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·
L-1)为( )
A.MV+2240(Vρ)B.(MV+2240)(1000Vρ)
C.22.4(V+0.1)ρ(MV)D.1000VρM(MV+2240)
答案 B
解析 气体的物质的量为22.4(V)mol,所得溶液的质量为(22.4(V)×
M+100)g,则此溶液的物质的量浓度为22.4(V)mol÷
=(MV+2240)(1000Vρ)mol·
6.在t℃时,将agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假设该溶液的密度为ρg·
mL-1,质量分数为w,其中含有NH4(+)的物质的量是bmol,下列叙述正确的是( )
A.溶质的质量分数w=ρV-a(a)×
100%
B.溶质的物质的量浓度c=35V(1000a)mol·
C.溶液中c(OH-)=V(1000b)mol·
L-1+c(H+)
D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的质量分数大于0.5w
答案 C解析 溶质的质量分数w=ρV(a)×
100%,A项错误;
氨水中的溶质在计算时以NH3为准,而不是以NH3·
H2O为准,将w=ρv(a)×
100%代入公式c=M(1000ρw),化简可得c=17V(1000a)mol·
L-1,B项错误;
氨水中含有的阳离子为H+和NH4(+),含有的阴离子只有OH-,结合电荷守恒可知C项正确;
由于氨水的密度小于水的密度,与水等体积混合所得稀氨水的质量大于原氨水质量的2倍,故其质量分数小于0.5w,D项错误。
【易错警示】规避两个易错点
(1)气体溶于水,溶质是该气体与水反应生成的物质,NH3溶于水后主要溶质是NH3·
H2O,但以NH3计算。
(2)气体溶于水,溶液的体积不是溶剂的体积更不是气体体积与溶剂体积之和,应根据V=ρ(m(气体)+m(溶剂))进行计算。
题组四 溶液稀释与混合的计算
7.两种硫酸溶液,一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1,密度为ρ1;
另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2,密度为ρ2,将它们等体积混合后,所得溶液的密度为ρ3,则混合后硫酸的物质的量浓度为( )
A.ρ1+ρ2((c1+c2)ρ3)B.ρ1+ρ2(c1+c2)
C.1000(ρ1+ρ2)((c1+c2)ρ3)D.ρ1+ρ2(1000(c1+c2)ρ3)
思路点拨
(1)在进行有关物质的量浓度计算时,要充分应用溶质的物质的量、质量及溶液中的电荷守恒。
(2)溶液稀释混合时,溶液的体积一般不可直接相加,应用溶液的总质量和密度来计算。
答案 A解析 据混合后n(H2SO4)=n1(H2SO4)+n2(H2SO4),设取混合前两硫酸溶液的体积为VmL,则有c=V(溶液)(n(H2SO4))=×
10-3(ρ1V+ρ2V)=ρ1+ρ2((c1+c2)ρ3),应选答案A。
8.
(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,则p、q的关系正确的是________。
①q=2p②q>
2p③q<
2p④无法确定
(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸,则p、q的关系是________。
答案
(1)②
(2)③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w=(ρ1+ρ2)×
1L(ρ1·
1L×
3p%+ρ2·
p%)=(ρ1+ρ2(3ρ1+ρ2))×
p%
=(1+ρ1(ρ2))p%
则当ρ1>
ρ2时,如H2SO4溶液、HNO3溶液,w>
2p%;
当ρ1<
ρ2时,如氨水、酒精溶液,w<
2p%。
【规律总结】
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
(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,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=ρ混(m混)。
3.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。
(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,(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)等体积混合后质量分数w>
2
(1)(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,(如酒精、氨水溶液)等体积混合后,质量分数w<
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>
1g·
cm-3还是ρ<
cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=2
(1)(a%+b%)。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
【知识梳理】
1.有关仪器的使用
(1)容量瓶的使用
①特点
②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.用“能”或“不能”填空
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。
(2)托盘天平的使用
若配制0.2mol·
L-1NaCl溶液500mL,应用托盘天平称取NaCl5.9g,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4.1g。
(3)量筒的使用
量筒没有0刻度;
量取7.2mL溶液,应选用10_mL量筒,量筒上标有使用温度、容量、刻度;
不能加热,不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。
2.操作步骤
(1)计算:
计算所需固体的质量。
(2)称量:
根据计算结果,称量固体质量。
(3)溶解:
将称量好的固体放入烧杯中,加适量水溶解,并用玻璃棒搅拌。
(4)转移:
待恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中。
(5)洗涤:
用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,将每次洗涤后的溶液也注入容量瓶中,并振荡容量瓶。
(6)定容:
往容量瓶中缓慢加蒸馏水,等液面离容量瓶瓶颈刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。
塞好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
1.1molNa2O溶于1L水所形成的溶液中溶质的物质的量浓度是1mol·
L-1吗?
答案 不是。
1molNa2O溶于水后与水反应生成2molNaOH,溶液中溶质是NaOH而不是Na2O,且反应后溶液体积不为1L,故浓度一定不是1mol·
2.将10.6gNa2CO3·
10H2O溶于水配成1L溶液,物质的量浓度为0.1mol·
L-1,对吗?
答案 不对。
10.6gNa2CO3·
10H2O中n(Na2CO3)<
0.1mol,故浓度小于0.1mol·
3.实验中需要2mol·
L-1的Na2CO3溶液950mL,配制时,你认为应该选用的容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是________、________。
答案 1000mL 212g解析 实验室中没有950mL的容量瓶,只能选用1000mL的容量瓶。
所需Na2CO3的质量为2mol·
106g·
mol-1=212g。
题组一 一定物质的量浓度溶液的配制过程
1.实验室用密度为1.25g·
mL-1,质量分数为36.5%的浓盐酸配制240mL0.1mol·
L-1的盐酸,请回答下列问题:
(1)浓盐酸的物质的量浓度为____________。
(2)配制240mL0.1mol·
L-1的盐酸应量取浓盐酸体积________mL,应选用容量瓶的规格________mL。
(3)配制时,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次)________。
A.用30mL水洗涤________2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用________加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线______处
(4)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是___________________________
______________________________________________________________________。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理?
①加蒸馏水时不慎超过了刻度线_________________________________________。
②向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出_________________________________。
答案
(1)12.5mol·
L-1
(2)2 250(3)BCAFED 烧杯内壁和玻璃棒 胶头滴管 1~2cm
(4)保证溶质全部转入容量瓶(5)①重新配制 ②重新配制
解析
(1)c(HCl)=36.5g·
mol-1()=12.5mol·
(2)1000mL·
L-1(250mL)×
L-1=12.5mol·
L-1·
VV=0.002L=2mL
2.实验室需要450mL0.1mol·
L-1NaOH溶液,根据溶液配制情况回答下列问题:
(1)实验中除了托盘天平、量筒、烧杯、药匙外还需要的其他仪器有______________。
(2)根据计算得知,所需NaOH的质量为________g。
(3)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图,其中有错误的是________(填操作序号)。
答案
(1)500mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
(2)2.0 (3)①③⑤
【规范答题】仪器规格、数字、单位使用要规范
1.考生答卷案例——找错纠错
2.失分原因分析
(1)问中虽然熟悉某一规格的容量瓶只能配制一定体积的溶液,但未指明所选容量瓶的规格。
(2)问中,没有注意体现托盘天平的精确度;
不熟悉常用容量瓶的规格。
(3)用玻璃棒引流时,玻璃棒的下端应在容量瓶刻度线的下方。
3.解决方案与规范指导
配制一定物质的量浓度溶液时应注意:
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 配制一定物质的量浓度溶液的实验误差分析
3.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)用Na2CO3·
10H2O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________。
(4)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质________。
(5)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________。
(6)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长,________。
(7)天平砝码有锈蚀,其他均正确________。
(8)配制一定物质的量浓度NaOH溶液,需称量溶质4.4g,称量时放置颠倒,________。
(9)配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时,用不干燥的量筒量取浓硫酸,________。
(10)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,________。
(11)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
(12)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________。
(13)转移到容量瓶的过程中,有少量的溶液溅出________。
(14)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________。
(15)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________。
(16)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线_________________________。
(17)定容时仰视刻度线________。
(18)称量溶质的小烧杯没有干燥________。
(19)配制前容量瓶中有水滴__________。
(20)定容摇匀后少量溶液外流________。
答案
(1)偏小
(2)偏小 (3)偏大 (4)偏大 (5)偏小 (6)偏小 (7)偏大 (8)偏小 (9)偏小 (10)偏大(11)偏大 (12)偏大 (13)偏小 (14)偏小 (15)偏小 (16)偏小 (17)偏小 (18)无影响 (19)无影响 (20)无影响
1.误差分析的理论依据
根据cB=V(nB)可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。
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比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;
若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
2.俯视、仰视的分析
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。
高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取:
NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)90℃(=====)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15(相关物质的溶解度曲线见上图)。
从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)____________________、干燥。
答案
(1)氨气与浓盐酸反应放出热量
(2)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤
解析
(1)氨气和浓盐酸的反应是放热反应。
(2)由于NH4ClO4受热易分解,其溶解度受温度的影响变化很大,且温度越高其溶解度越大,而氯化钠的溶解度受温度的影响变化不大,因此要获得其晶体,采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,为了减少其溶解,采用冰水洗涤。
【考题再现】
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)在50mL量筒中配制0.1000mol·
L-1碳酸钠溶液(×
)
解析 不能在量筒中直接配制溶液。
(2)用pH=1的盐酸配制100mLpH=2的盐酸需要100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管(×
)解析 还应有量筒(或酸式滴定管)。
(3)欲配制1.00L1.00mol·
L-1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl溶于1.00L水中(×
解析 58.5gNaCl的物质的量为1mol,溶于1L水中得溶液的体积不是1L。
(4)称取19.0gSnCl2,用100mL蒸馏水溶解,配制1.0mol·
L-1SnCl2溶液(×
解析 溶液的体积不为100mL。
(5)配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出(×
解析 应重新配制。
(6)
定容(×
解析 容量瓶定容时,直到容量瓶中液面接近刻度线1~2cm处时,再改用胶头滴管滴加。
(7)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(×
)(2011·
江苏,7B)
解析 不能直接在量筒中配制溶液,且液体混合后体积小于混合前两液体体积之和。
2.(2010·
课标全国卷,10)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·
C.10(b-a)mol·
L-1D.10(b-2a)mol·
答案 D解析 把500mL混合溶液分成5等份,每份100mL,向一份中加入含amol硫酸钠的溶液使钡离子完全沉淀时,可知原溶液中c(Ba2+)为10amol·
L-1,同理知原溶液中c(Cl-)为10bmol·
L-1,根据电荷守恒原理,求出c(K+)=10(b-2a)mol·
3.标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g·
mL-1),所得溶液的密度为ρg·
mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为cmol·
L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.ρ=(17V