版化学一轮精品复习学案12 物质的量在化学实验中的应用.docx
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版化学一轮精品复习学案12物质的量在化学实验中的应用
第二节物质的量在化学实验中的应用
【高考新动向】
考纲点击
1.了解物质的量浓度的含义。
2.能根据要求配制一定物质的量浓度的溶液
【考纲全景透析】
一、物质的量浓度（CB）
1.概念：
表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量
2.表达式：
3.单位：
mol·L-1或mol/L
注意：
（1）在一定物质的量浓度的溶液里取出一定体积的溶液，其物质的量浓度、密度、质量分数与原溶液相同。
（2）物质的量浓度相同，体积也相同的任何溶液，所含溶质的物质的量相同，但溶质的质量不一定相同。
4.辨析比较——物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数
内容
物质的量浓度
质量分数
定义
以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
计算公式
w＝
×100%
两者的关系
c（mol/L）＝
二、一定物质的量浓度溶液配制
1．主要仪器：
托盘天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，若溶质为液体或浓溶液，上述仪器中的托盘天平、钥匙改为量筒。
2.容量瓶的使用
（1）特点：
（2）使用方法及注意事项：
①容量瓶使用前一定要检查气密性。
其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
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只能配制容量瓶上规定体积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。
3．配制步骤
（1）计算：
根据配制要求计算出所需固体溶质的质量或所需浓溶液的体积
（2）称量：
用托盘天平称量固体溶质的质量或用量筒量取溶质的体积
（3）溶解：
将称量或量取的溶质放入烧杯中再加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使之溶解。
（4）移液：
将溶解的溶液冷却至室温，沿玻璃棒注入准备好的容量瓶里，并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次，并将洗涤液转移至容量瓶中。
（5）洗涤：
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3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：
往容量瓶中继续缓慢地加入蒸馏水至距刻度1-2cm处，改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水直到凹液面最低点与刻度线水平相切。
（7）摇匀：
盖好容量瓶塞，颠倒摇匀，然后将配好的溶液装入干净试剂瓶中，贴上标签，注明名称、浓度、配制日期。
如图。
【热点难点全析】
一、关于物质的量浓度的计算
1．利用定义公式直接计算：
c＝
，其中n可以利用n=m/M来计算（n为溶质的物质的量，m为溶质的质量，M为溶质的摩尔质量，c为溶质的物质的量浓度，V为溶液的体积）
2.标准状况下，气体溶于水后溶质的物质的量浓度计算
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的间的换算
基本公式：
（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，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol-1）。
物质的量浓度c（B）
=
或者
4.溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
（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＝
。
（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
A．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>
（a%＋b%）。
B．当溶液密度小于1g·cm－3时，必然是溶液越浓，密度越小，（如酒精、氨水溶液）等体积混合后，质量分数w<
（a%＋b%）。
②等质量混合
两溶液等质量混合时（无论ρ>1g·cm－3还是ρ<1g·cm－3），则混合后溶液中溶质的质量分数w＝
（a%＋b%）。
【典例1】把500mLBaCl2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/LB.10（2a-b）mol/L
C.10（b-a）mol/LD.10（b-2a）mol/L
【答案】选D。
【解析】此题可利用电荷守恒定律，即溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数2n（Ba2+）+n（K+）=n（Cl-）。
由题意可知，100mL溶液中n（Ba2+）=amol，n（Cl-）=bmol，故n（K+）=（b-2a）mol，故答案选D。
二、容量瓶的使用及溶液配制过程中的误差分析
1.容量瓶的使用方法和注意事项
（1）规格特点：
容量瓶上标有温度、容积和刻度线；容量瓶常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
（2）容量瓶在使用前必须检查是否漏水，其程序为加水→倒立、观察→正立，瓶塞旋转180°→倒立观察。
（3）不能用容量瓶溶解、稀释，也不能作反应容器，更不能用作试剂瓶（即不能久贮溶液）。
（4）配制溶液时，容量瓶不得用所配溶液润洗，而要用蒸馏水润洗
（5）容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的，因而不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中
（6）配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，应遵循“只能大不能小”的原则
2.误差分析：
原理：
，以配制NaOH为例，在进行误差分析时，根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差，再具体分析
能引起误差的一些错误操作
因变量
cB（mol/L）
nB（或mB）
V
称量
①药品、砝码左右位置颠倒，且称量中用到游码
减小
偏小
②称量易潮解的物质（如NaOH）时间过长
减小
偏小
③用滤纸称量易潮解的物质（如NaOH）
减小
偏小
量取
④用量筒量取液态溶质时，俯视读数
减小
偏小
⑤量取液态溶质时量筒内有水
减小
偏小
溶解
转移
洗涤
⑥转移时有溶液溅出
减小
偏小
⑦未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
偏小
⑧洗涤量取浓溶液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶
增大
偏大
⑨溶液未冷却至室温就转移到容量瓶
减小
偏大
定容
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
偏小
⑪定容后，经振荡、摇匀、静置，液面下降再加水
增大
偏小
⑫定容时，俯视刻度线
减小
偏大
【提醒】
在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。
【典例2】（2012·佛山模拟）配制100mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液，下列操作正确的是（）
A．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL容量瓶中，加水溶解、定容
B．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL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
【答案】选D。
【解析】A项不能在容量瓶中溶解无水碳酸钠；B项溶液体积不是100mL；C项应用玻璃棒引流。
【高考零距离】
1、（2012·福建高考·6）下列说法不正确的是
A．易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源
B．用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
C．在50mL量筒中配置0.1000mol·L—1碳酸钠溶液
D．金属着火时，用细沙覆盖灭火
【解析】选C。
量筒用来量取液体的，一般不用来配制溶液。
其它选项正确。
此题主要是考查学生一些实验常识，对学生来说比较简单，也体现考试说明中的提高实验考查要求。
2（2012·四川高考·7）7.设
为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A.标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5
B.常温常压下，7.0g乙烯与丙稀的混合物中含有氢原子的数目为
C.50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2充分反应，转移电子的数目为0.46
D.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6
【解题指南】解答本题时应注意以下几点：
（1）烯烃最简式相同，氢元素百分含量相同；
（2）一定量的浓硫酸和铜反应，反应到最后变成稀硫酸，不能在和铜反应
（1）可逆反应不能进行到底。
【解析】选B。
选项
具体分析
结论
A
氟化氢在标准状况下是液态。
错误
B
烯烃最简式相同，为CH2，所以7.0g乙烯和丙烯中氢元素为1g,氢原子为NA。
正确
C
浓硫酸和过量的铜反应，反应一段时间后变成稀硫酸，反应不再进行，题目中完全反应生成0.46NA二氧化硫，实际应小于这些。
错误
D
二者完全反应转移0.6mol的电子，氮气和氢气反应为可逆反应，总量应该小于0.6mol。
正确
3（2012·海南高考·7）NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是
A．在密闭容器中加入l.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3分子数为NAB．一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NAC．1.0L的0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NA
D．标准状况下，22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
【解析】A项为可逆反应，不能进行到底；B项无论生成氧化钠还是过氧化钠，钠升高为+1价，都会失去0.1mol；C项硫离子水解；D项标况下四氯化碳为气态。
【答案】B
4、（2012·广东高考·11）设nA为阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是
A常温下，4gCH4含有nA个C-H共价键
B1molFe与过量的稀HNO3反应，转移2nA个电子
C1L0.1mol·L-1NaHCO3液含有0.1nA个HCO3-
D常温常压下，22.4L的NO2和CO2合气体含有2nA个O原子
【解题指南】解答本题时可以从以下思路进行：
【解析】选A。
因为4gCH4中C-H的物质的量为4×4g÷16g/mol=1mol,从而根据N=nNA得C-H共价键为nA,由此判断A正确；B项中Fe有0价转化为+3价，因Fe少量，所以是转移3nA个电子，即不正确；C项中根据n=CV可求得HCO3—的物质的量为0.1mol，但因HCO3—会水解而消耗一部分，所以是HCO3—小于0.1nA个，即不正确；D项中已知气体的体积求物质的量，必须是在标准状况下，所以条件错误，即不正确。
5.（2011·海南高考·10）设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是
A．1molAl3+离子含有的核外电子数为3NA
B．1molCl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NA
C．10LpH＝1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NA
D．10LpH＝13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA
【答案】选D。
【解析】解答有关阿伏加德罗常数的习题要明确如下两点：
（1）1NA就是1mol，将所给的量换算成物质的量；
（2）找出已知量和所求量之间的关系。
因为Al3+~10e－，所以1molAl3+含有的核外电子数为10NA，A选项错误；Cl2与足量的铁反应生成FeCl3，因为Cl2完全反应，有如下关系：
Cl2~2Cl－，所以转移电子数为2NA，B选项错误；pH＝1，c（H+）＝0.1mol/L，n（H+）＝0.1mol/L×10L＝1mol，所以含H+离子数为NA，C选项错误；pH＝13，c（H+）＝10－13mol/L，c（OH－）＝0.1mol/L，n（OH－）＝0.1mol/L×10L＝1mol，所以含OH－离子数为NA，D选项正确。
6.（2011·新课标全国卷·7）下列叙述正确的是
A.1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子
B.1.00molNaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
C.欲配制1.00L1.00mol.L-1的NaCl溶液，可将58.5gNaCl溶于1.00L水中
D.电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠
【答案】选B。
【解析】解答本题时应注意通过物质的量和其他物理量之间的换算关系进行有关计算和判断，同时注意溶液配制时水的体积会发生变化。
选项
具体分析
结论
A
NaCl为离子化合物，不存在NaCl分子
错误
B
1.00molNaCl中含有1.00molNa+，而Na+的最外层电子数为8，所以1.00molNaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023
正确
C
配制溶液时不能直接将溶质溶于一定体积的水中，而应该是溶于少量水中再加水稀释至所需体积。
错误
D
电解58.5g熔融的NaCl，只能得到0.5mol氯气，即标准状况下11.2L氯气
错误
7.（2010·四川）标准状况下VL氨气溶解在1L水中（水的密度近似为1g/ml），所得溶液的密度为pg/ml,质量分数为ω，物质浓度为cmol/L，则下列关系中不正确的是
A.
B.
C.
D.C=1000Vρ/（17V+22400）
【答案】A
【解析】本题考查基本概念。
考生只要对基本概念熟悉，严格按照基本概念来做，弄清质量分数与物质的量浓度及密度等之间的转化关系即可。
【考点提升训练】
一、选择题
1．（2012·浙江富阳模拟）对于体积相同的①（NH4）2SO4②）NH4HSO4③H2SO4溶液，下列说法正确的是
A．溶液的pH相同时，3种溶液物质的量浓度大小顺序是③>②>①
B．溶液的pH相同时，将3种溶液稀释相同倍数，pH变化最大的是①
C．溶液的pH相同时，由水电离出的c（H+）大小顺序是③>②>①
D．若3种溶液的物质的量浓度都相同，则溶液的pH大小顺序是①>②>③
2.某氯化镁溶液的密度为dg·cm-3，其中镁离子的质量分数为w，amL该溶液中Cl-
的物质的量为
A.
molB.
mol
C.
MolD.
mol
3.某地酸雨经检验除含H+外［c（OH-）可以忽视］还有Na+、Cl-、NH4+、SO42-其浓度依次为：
c（Na+）=2.3×10-5mol/L，c（Cl-）=3.5×10-5mol/L,c（NH4+）=2.3×10-5mol/L,c（SO42-）=1.05×10-5mol/L。
则该地酸雨的pH为（）
A.3B.4C.5D.6
4.关于0.1mol/LNa2CO3溶液的叙述错误的是（）
A.0.5L该溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2mol/L
B.1L该溶液中含有Na2CO3的质量为10.6g
C.从1L该溶液中取出100mL，则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.01mol/L
D.取该溶液10mL，加水稀释至100mL后，Na2CO3的物质的量浓度为0.01mol/L
5.（2012·银川模拟）把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含bmolBaCl2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．（b-a）/Vmol·L-1B．（2b-a）/Vmol·L-1
C．2（b-a）/Vmol·L-1D．2（2b-a）/Vmol·L-1
6.下列说法中错误的是（ ）
A．从1L1mol·L－1的NaCl溶液中取出10mL，其浓度仍是1mol·L－1
B．制成0.5L10mol·L－1的盐酸，需要氯化氢气体112L（标准状况）
C．0.5L2mol·L－1BaCl2溶液中，Ba2＋和Cl－总数为3×6.02×1023
D．10g98%硫酸溶液（密度为1.84g·cm－3）与10mL18.4mol·L－1硫酸溶液的浓度是不同的
7.下列说法中正确的是（ ）
A．1L水中溶解了58.5gNaCl，该溶液的物质的量浓度为1mol/L
B．从1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L，该溶液的浓度为1mol/L
C．配制500mL0.5mol/L的CuSO4溶液，需62.5g胆矾
D．中和100mL1mol/L的H2SO4溶液，需NaOH4g
8.若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状况下水的摩尔体积，ρ为在标准状况下的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：
①NA＝Vρ/m，②ρ＝M/（NAΔ），③m＝M/NA，④Δ＝V/NA，其中（ ）
A．①和②都是正确的B．①和③都是正确的
C．③和④都是正确的D．①和④都是正确的
9.（2012·吉安模拟）某地酸雨经检验除含H+外［c（OH-）可以忽视］还有Na+、Cl-、
、
，其浓度依次为：
c（Na+）=2.3×10-5mol/L，c（Cl-）=3.5×10-5mol/L,
c（
）=2.3×10-5mol/L,c（
）=1.05×10-5mol/L。
则该地酸雨的pH为（）
A.3B.4C.5D.6
10.把500mLNH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成五等份，取一份加入含amol氢氧化钠的溶液恰好反应完全；另取一份加入含bmolHCl的盐酸恰好反应完全，则该混合溶液中c（Na+）为（）
A．（
）mol/LB．（2b—a）mol/LC．（5b一
）mol/LD．（l0b-5a）mol/L
11.（2012·长沙模拟）硫酸铜水溶液呈酸性，属保护性无机杀菌剂，对人畜比较安全，其同石灰乳混合可得“波尔多”溶液。
实验室里需用480mL0.10mol/L的硫酸铜溶液，则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为（）
A.480mL容量瓶，称取7.68g硫酸铜
B.480mL容量瓶，称取12.0g胆矾
C.500mL容量瓶，称取8.00g硫酸铜
D.500mL容量瓶，称取12.5g胆矾
12．下列有关实验操作或判断正确的是（）
A.配制一定物质的量浓度的溶液，定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏小
B.需要95mL0.1mol·L-1NaCl溶液，可选用100mL容量瓶来配制
C.用100mL的量筒量取5.2mL的盐酸
D.用托盘天平称取25.20gNaCl
二、非选择题
13.（16分）人体血液里Ca2+的浓度一般采用g/cm3来表示。
抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵［（NH4）2C2O4］溶液，可析出草酸钙（CaC2O4）沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸（H2C2O4），再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。
某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
【配制KMnO4标准溶液】如图是配制50mLKMnO4标准溶液的过程示意图。
（1）请你观察图示判断，其中不正确的操作有_____（填序号）；
（2）其中确定50mL溶液体积的容器是______（填名称）；
（3）如果用图示的操作所配制的溶液进行实验，在其他操作正确的情况下，所配制的溶液浓度将______（填“偏大”或“偏小”）。
【测定血液样品中Ca2+的浓度】抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol/LKMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mLKMnO4溶液。
（4）已知草酸跟KMnO4反应的离子方程式为：
2MnO4-+5H2C2O4+6H+====2Mnx++10CO2↑+8H2O
则方程式中的x=_____。
（5）经过计算，血液样品中Ca2+的浓度为____mg/cm3。
14.（14分）已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：
溶质的物质的量
浓度/mol·L-1
溶液的密度
/g·cm-3
硫酸
c1
ρ1
氨水
c2
ρ2
（1）表中硫酸的质量分数为_____（不写单位，用含c1、ρ1的代数式表示）。
（2）物质的量浓度为c1mol·L-1的硫酸与水等体积混合（混合后溶液体积变化忽略不计），所得溶液的物质的量浓度为_____mol·L-1。
（3）物质的量浓度为c2mol·L-1的氨水与
c2mol·L-1的氨水等质量混合，所得溶液的密度_____（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）ρ2g·cm-3，所得溶液的物质的量浓度_____
c2mol·L-1（设混合后溶液的体积变化忽略不计）。
【答案及解析】
1.【答案】选D
2.【答案】选D。
【解析】因为根据公式c=
进行计算时，ρ表示溶液的密度，w表示溶质的质量分数，而已知的是Mg2+的质量分数，不是溶质MgCl2的质量分数，需将Mg2+的质量分数转化为MgCl2的质量分数再进行计算。
因为MgCl2的质量是Mg2+质量的
倍，故MgCl2的质量分数为
w。
根据已知信息可得c（MgCl2）=
mol·L-1=
mol·L-1。
则amL溶液中Cl-的物质的量为：
n=cV=（
×2）mol·L-1×
L=
mol。
因此选D项。
3.【答案】选C。
【思路点拨】
（1）根据电荷守恒定律，列出电荷守恒式。
（2）正确理解电荷守恒式的含义，不要把c（SO42-）前面的“2”忽略。
【解析】根据溶液中电荷守恒得：
c（H+）+c（Na+）+c（NH4+）=c（Cl-）+2c（SO42-），求得c（H+）=1×10-5mol/L,故pH=5。
4.【解析】选C。
C项，溶液的浓度与所取溶液的体积无关，故取出的100mLNa2CO3溶液中其物质的量浓度仍为0.1mol/L。
5.【解析】选D。
由离子方程式：
2OH-+Mg2+====Mg（OH）2↓可知，OH-为amol，则Mg2+为a/2mol，MgSO4为a/2mol；由离子方程式：
+Ba2+====BaSO4↓可知，Ba2+为bmol，
为bmol，MgSO4和K2SO4共bmol，则K2SO4为（b－a/2）mol，其含有的K+为（b－a/2）mol×2=（2b-a）mol；原混合溶液中的K+为2×
（2b-a）mol；所以原混合溶液中钾离子的浓度为
。
【误区警示】本题易错选B，其错误根源是只求出一份溶液中钾离子的物质的量，就直接除以总体积而得出答案。
6.【答案】 D
【解析】 溶液有均一性，A对；n（HCl）＝0.5L×10mol·L－1＝5mol，标准状况下，V（HCl）＝5mol×22.4L·mol－1＝112L，B对；n（BaCl
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