学年高一化学苏教版必修一12 研究物质的实验方法 练习3.docx
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学年高一化学苏教版必修一12研究物质的实验方法练习3
专题一元同步练习
第二单研究物质的实验方法（三）
一、教学内容
研究物质的实验方法（三）
二、考点清单
1、掌握物质的量浓度的概念，
2、初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能。
3、学会物质的量浓度的简单计算
三、全面突破
知识点1：
物质的量浓度
（1）概念：
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。
符号：
c（B）
单位：
mol/L
表达式：
物质的量浓度（mol/L）=溶质物质的量/溶液的体积
（2）公式：
（3）注意：
①体积是指溶液的体积，而不是溶剂的体积；
②在一定物质的量浓度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。
③溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他特定组合。
如c（Cl2）＝0.1mol/Lc（NaCl）＝2.0mol/Lc（Fe2＋）＝0.5mol/L等。
【典型例题】
例1.将1molNa2SO4溶于水配成500mL溶液，求出溶液中Na+和SO42－的物质的量浓度？
解析：
Na2SO4=2Na++SO42－
n（Na+）=2n（Na2SO4）=2×1mol=2mol
n（SO42－）=n（Na2SO4）=1mol
则c（Na+）=n（Na+）/V（溶液）=2mol/0.5L=4mol/L
c（SO42－）=n（SO42－）/V（溶液）=1mol/0.5L=2mol/L
答案：
Na+和SO42－的物质的量浓度分别为4mol/L和2mol/L。
例2.将4gNaOH溶解在10mL水中，再稀释成1L，从中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度是（）
A.1mol/LB.0.1mol/LC.0.001mol/LD.10mol/L
解析：
c（NaOH）=n（NaOH）/V=0.1moL/1L=0.1mol/L，从中取出任意体积，浓度不变。
答案：
B
例3.若20g密度为dg·cm－3的硝酸钙溶液里含1gCa2＋，则NO3－离子的浓度是（）
A.
mol·L－1B.
mol·L－1
C.1.25dmol·L－1D.2.5dmol·L－1
解析：
c（Ca2+）=n（Ca2+）/V=1/40÷[20g/（dg·cm－3·1000]=1.25dmol·
所以：
c（NO3－）=2c（Ca2+）=2.5dmol·L－1
答案：
D
例4.下列溶液与20mL1mol·L—1NaNO3溶液中NO3—物质的量浓度相等的是（）
A.10mL1mol·L—1Mg（NO3）2溶液
B.5mL0.8mol·L—1Al（NO3）3溶液
C.10mL2mol·L—1AgNO3溶液
D.10mL0.5mol·L—1Cu（NO3）2溶液
解析：
NaNO3溶液中NO3—物质的量浓度为1mol·L—1.A选项中c（NO3—）=
=2mol·L—1；B选项中c（NO3—）=3c（Al（NO3）3）=2.4mol·L—1；C选项中c（NO3—）=c（AgNO3）=2mol·L—1；D选项中c（NO3—）=2c（Cu（NO3）2）=1mol·
；注意浓度与体积的大小无关。
答案：
D
知识点2：
物质的量浓度溶液的配制
主要仪器：
（1）当溶质为固体时，用到的实验仪器有：
托盘天平（包括砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
（2）当溶质为液体时，用到的实验仪器有：
量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
操作步骤：
计算—称量—溶解－转移—洗涤—移液—定容－摇匀
配制NaCl溶液
注意事项：
①容量瓶不能配制任意体积的溶液；不能用作反应容器；不能直接在其中进行溶解和稀释；不可作为贮存溶液的试剂瓶。
②容量瓶在使用前需检查是否漏水。
③称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的固体必须在干燥洁净的小烧杯中进行且要快速称量。
④溶解或稀释过程有明显温度变化的，需等溶液温度恢复至室温才能转移到容量瓶中。
⑤往容量瓶中转移溶液时，需要用玻璃棒引流；烧杯及玻璃棒应用蒸馏水洗涤2～3次，洗涤液也要注入容量瓶中。
⑥定容时，当液面接近瓶颈刻度线1～2cm处时，应改用胶头滴管滴加。
【典型例题】
例1：
实验：
用食盐固体配制100mL2.0mol/LNaCl溶液
基本步骤：
检漏→计算→称量或量取→溶解或稀释→冷却→转移→洗涤→转移→加水定容→摇匀→装瓶
①计算计算配制100mL2.0mol/LNaCl溶液所需NaCl固体的质量：
11.7g
②称量在托盘天平上称量出所需的NaCl固体
③配制溶液：
把称好的氯化钠固体放入烧杯中，再向烧杯中加入40mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使氯化钠固体完全溶解。
将烧杯中的溶液沿玻璃棒转移到容量瓶中，用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次，并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。
轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
继续向容量瓶中加入蒸馏水，直到液面在刻度线以下1cm~2cm时，改用胶头滴管逐滴加水，使溶液凹面恰好与刻度相切。
盖好容量瓶瓶塞，反复颠倒、摇匀。
④将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴好标签。
例2：
误差分析：
下列操作对所配制溶液的物质的量浓度有何影响？
（1）使用托盘天平称2.3g溶质固体时，左码右物（1g以下用游码）
（2）配制NaOH溶液时，NaOH固体在纸上称量
（3）容量瓶在转入溶液前有蒸馏水
（4）配制NaCl溶液时，在转入溶液前，容量瓶中有少量NaCl溶液
（5）烧杯、玻璃棒没有洗涤，或洗涤液没有转入容量瓶
（6）定容时溶液凹液面超过刻度线
（7）定容振荡摇匀后，发现液面低于刻度线，再加水至刻度线
（8）用量筒量取浓硫酸后，用水洗涤量筒2~3次，洗涤液转入烧杯中
（9）配制稀硫酸溶液时，用量筒量取5.5mL浓硫酸，结束时仰视
（10）定容时，俯视刻度线
解析：
（1）使用托盘天平称2.3g溶质固体时，正确操作应左物右码，现左码右物，试剂实际质量只有1.7g；
（2）称量NaOH固体时应在烧杯里称量，NaOH固体在空气中易潮解，在纸上称量实际质量偏低；（3）无影响（4）容量瓶中有少量NaCl溶液，使NaCl的质量偏大；（5）烧杯、玻璃棒没有洗涤，或洗涤液没有转入容量瓶，使溶质的质量偏小；（6）定容时溶液凹液面超过刻度线，溶液体积偏大，浓度偏小；（7）同（6），体积偏大，浓度偏低；（8）量筒量取液体后不需要洗涤，因为筒壁上的残液不在量取的体积内，所以用水洗涤量筒2~3次，洗涤液转入烧杯中浓度偏大；（9）用量筒量取5.5mL浓硫酸，结束时仰视，浓硫酸体积偏大，所以浓度偏大；（10）定容时，俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大。
答案：
（1）偏小
（2）偏小（3）无影响（4）偏大（5）偏小（6）偏小（7）偏小（8）偏大（9）偏大（10）偏大
例3：
实验室里需用480mL0.1mol/L的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（）
A.称取7.68g硫酸铜，加入500mL水B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜，加入500mL水D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
解析：
每个容量瓶的容积是固定的，如100mL；200mL；500mL等，实验室里需用480mL0.1mol/L的硫酸铜溶液，应选取500mL容量瓶进行配制。
经计算，需要硫酸铜的质量为8g；需要胆矾的质量为12.5g；定容时应加水到500mL，而不是加水500mL。
答案：
D
例4：
实验室配制500mL0.5mol/L的NaCl溶液，有如下操作步骤：
①、把称好的NaCl晶体放入小烧杯中，加入适量蒸馏水溶解；②、把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中；③、继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切；④、用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶并轻轻摇匀；⑤将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。
回答下列问题：
⑴本实验操作步骤正确的顺序是（填序号）。
⑵本实验用到的基本仪器有。
⑶某同学观察液面的情况如图所示，对所配溶液浓度有何影响？
（填偏高、偏低或无影响，下同）
⑷若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响？
没有进行操作④；加蒸馏水时不慎超过了刻度。
⑸若实验过程出现如下情况应如何处理？
加蒸馏水时不慎超过了刻度；在向容量瓶中转移溶液时，不慎有几滴液滴掉在容量瓶外面。
解析：
本实验题综合考查了物质的量浓度溶液的配制方法，特别是配制过程中的误差分析及非正常情况的处理。
根据配制顺序：
算、称、溶、转、洗、定、摇，可知本实验操作步骤正确的顺序是①②④③⑤；由于配制所用的原始药品为NaCl固体，所以本实验要用到的基本仪器有：
天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管等；观察液面时若俯视，由于眼睛、刻度线、凹液面底部应在一条直线上，故凹液面底部将在刻度线以下，此时溶液量不够500mL，故所配溶液浓度将偏高；而没有进行操作④则将损失部分溶质，故所配溶液浓度将偏低，加蒸馏水不慎超过了刻度，则使得溶液体积大于500mL，所配溶液浓度也将偏低；至于在配制过程中出现定容过量或洗涤时有溶液外漏（有溶质损失），均应宣布实验失败，从头再做。
答案：
见解析
知识点3：
物质的量浓度的简单计算
1、物质的量浓度与溶质质量分数之间的关系
c＝1000ρ
/M（ρ为溶液的密度，单位为g/cm3，）
2、一定物质的量浓度溶液的稀释
①由溶质的质量稀释前后不变有：
m（B）=m（浓）×ω（浓）=m（稀）×ω（稀）
②由溶质稀释前后物质的量不变有：
c（B）=c（浓）×V（浓）=c（稀）×V（稀）
③溶液在稀释或混合时，溶液的总体积不一定是二者混合的体积之和。
如给出溶液混合后的密度，应根据质量和密度求体积。
【典型例题】
例1、在标准状况下，将VL气体A（相对分子质量为M）溶于0.1L水中，所得溶液密度为dg·mL－1，则此溶液的物质的量浓度（mol·L－1）为
A、
B、
C、
D、
解析：
在标准状况下，VL气体A的物质的量n（A）=VL/22.4L·mol－1；溶液的体积V=[VL/22.4（L·mol－1）·M+100]/1000·dg·mL－1；
答案：
B
例2、用20g氢氧化钠配成250mL溶液，其物质的量浓度为；从中取出5mL溶液，加水稀释为100mL，则稀释后溶液的物质的量浓度为，在这100mL溶液中含NaOH的质量为。
解析：
c（NaOH）=n（NaOH）/V=0.5/0.25=2mol/L；从中取出5mL溶液，加水稀释为100mL，相当于稀释了20倍，所以浓度是原来的1/20
答案：
2mol/L，0.1mol/L，0.4g
例3、在aLAl2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液中加入bmol的BaCl2，恰好使溶液中的SO42－完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中的Al3＋的浓度（mol/L）为（）
A.B.C.D.
解析：
由于NH3的物质的量为cmol，由原子守恒和电荷守恒得：
（NH4）2SO4的物质的量为mol，反应时用去的BaCl2的物质的量也为mol，剩余的BaCl2为（b－）mol，则Al2（SO4）3中的SO42－的物质的量也为（b－）mol，由电荷守恒得：
n（Al3＋）×3＝（b－）×2，所以c（Al3＋）＝mol/L。
答案：
C
例4、标准状况下，AL氯化氢气体溶于1L水中，所得溶液密度为ρg·mL－1，则该溶液的质量分数为，溶液的物质的量浓度为。
解析：
w（HCl）=m（HCl）/m（溶液）=（AL/22.4L·
）×36.5÷[（AL/22.4L·
）×36.5+1000]
c（HCl）=1000ρw/M={1000ρ（AL/22.4L·
）×36.5÷[（AL/22.4L·
）×36.5+1000]}/M
答案：
见解析
例5、VmLAl2（SO4）3溶液中含agSO42－，若把此溶液取一半加水稀释至2VmL，则稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为。
解析：
Al2（SO4）3=2Al3++3SO42－
a/96·（2/3）mola/96mol
所以才（Al3+）=1000[a/96·（2/3）mol·1/2]/2V=125a/72Vmol/L
答案：
125a/72Vmol/L
四、应考锦囊
以物质的量为中心的有关计算，是中学化学学习过程中的一个重要的知识点，也是学习过程中的一个难点，它贯穿于整个化学学习过程之中，在学习过程中要与前面物质的量、气体体积、微观粒子、物质的质量建立网络关系：
五、本讲小结：
1.以物质的量为中心的有关计算
2.物质的量浓度的配制
基本步骤：
检漏→计算→称量或量取→溶解或稀释→冷却→转移→洗涤→转移→加水定容→摇匀→装瓶
六、超前思维：
（人类对原子结构的认识）
原子结构模型的演变
1、德谟克利特的古代原子学说
他认为万物都是由___________、_____________的微粒即________构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因。
2、道尔顿的近代原子学说
英国科学家_____________是_____________的创始人。
他认为物质由_________组成，原子不能被创造，也不能被毁灭，在化学变化中不可再分割，它们在化学反应中保持本性不变。
3、汤姆生的“葡萄干面包式”的原子结构模型
他认为原子是由____________________构成的，___________的发现使人们认识到原子是可以再分的。
4、卢瑟福的有核原子结构模型
物理学家卢瑟福根据α—粒子散射现象，指出原子是由___________和__________构成的，_______________带正电荷，位于_________________，它几乎集中了原子的全部质量，__________带负电荷，在原子核周围空间作高速运动。
5、玻尔的轨道原子结构模型
丹麦物理学家指出：
电子在原子核外空间内一定___________上绕核作高速运动。
6、电子云模型（现代原子结构学说）
现代科学家根据微观世界的波粒二象性规律，提出用量子力学的方法描述核外电子运动，即用_____________描述核外电子的运动。
原子核外电子运动特征
讨论：
原子核外电子运动与宏观物体的运动规律有什么不同？
电子运动的速率是________m/s，因此我们不能同时准确的测定______________和
。
研究电子运动的规律只能用统计的方法，即统计电子在核外空间一定范围出现的机会，将其想象成一团带负电荷的“云雾”笼罩着原子核并形象的称之为电子云。
电子云密度大小代表。
核外电子排布
1、电子层的划分
电子层（n）：
1、2、3、4、5、6、7……
电子层符号：
离核距离：
由__________到_________
能量高低：
由__________到_________
2、核外电子排布规律
①核外电子总是尽可能先排布在能量的电子层，然后由里及外从能量的电子层逐步向能量的电子层排布。
②各电子层最多容纳的电子数为（n为电子层）。
③最外层电子数不超过个（K层为最外层时不超过个），次外层电子数目不超过个，倒数第三层不超过个。
3、稳定结构与不稳定结构
最外层电子数目为个电子（只有K层为最外层时为个电子）的结构为相对稳定结构。
4、离子结构示意图：
画出下列离子的结构示意图
Mg2+F－
Ca2+S2－
【模拟试题】（答题时间：
60分钟）
一、选择题：
（每小题有1－2个选项是合理的，每题3分，共48分）
1.在容量瓶上不作标记的是（）
A.刻度线B.容量规格
C.温度D.溶液的物质的量浓度
2.lmol·L－1硫酸溶液的含义是（）
A.1L水中含有1mol硫酸
B.1L溶液中含1molH+
C.将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液
D.指1L硫酸溶液中含有98gH2SO4
3.某样品的质量为10.6g，一学生称量该样品的质量时，将样品放在托盘天平的右盘上（该天平1g以下只能用游码），则天平的读数为（）
A.10.6gB.11.6gC.11.4gD.9.6g
4.8g无水硫酸铜配成0.1mol/L的水溶液，下列说法正确的是（）
A.溶于500mL水中B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的总体积为500mLD.溶解后溶液的总体积为1L
5.下列溶液的物质的量浓度是0.5mol·L－1的是（）
A.40gNaOH溶于1L水中
B.58.5gNaCl溶于水制成1L溶液
C.28gKOH溶于水制成1L溶液
D.1L2％的NaOH溶液
6.配制500mL0.2mol·L－1Na2SO4溶液，需要硫酸钠的质量是（）
A.9.8gB.14.2gC.16gD.32.2g
7.设NA为阿伏加德罗常数，下列关于0.2mol/L的Ba（NO3）2溶液不正确的说法是（）
A.2L溶液中有阴、阳离子总数为0.8NA
B.500mL溶液中NO3－离子浓度为0.2mol/L
C.500mL溶液中Ba2+离子浓度为0.2mol/L
D.500mL溶液中NO3－离子总数为0.2NA
8.实验中需2mol/L的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是（）
A.1000mL，212gB.950mL，543.4g
C.任意规格，572gD.500mL，286g
9.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，造成实验结果偏低的是（）
A.定容时观察液面仰视B.定容时观察液面俯视
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯中D.容量瓶中原来有少量蒸馏水
10.要把12mol/L的盐酸（密度为1.19g/cm3）50mL稀释成6mol/L的盐酸（密度为1.10g/cm3），需加水（）
A.50mLB.50.5mLC.55mLD.59.5mL
*11.将0.1mol/L的K2SO4溶液、0.2mol/L的Al2（SO4）3溶液和纯水混合，要使混合液中的K+、Al3+、SO42－的浓度分别为0.1mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，则所取的K2SO4溶液、Al2（SO4）3溶液、纯水三者体积比为：
（）
A.1：
1：
1B.2：
1：
2C.1：
1：
2D.2：
1：
1
12.密度为0.910g/cm3的氨水，其质量分数为25.0%，该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（）
A.等于13.5%B.大于12.5%C.小于12.5%D.无法确定
13.分别用0.20mol·L－1的AgNO3溶液10mL与相同体积的下列溶液恰好完全反应。
则物质的量浓度最大的是（）
A.KClB.MgCl2C.BaCl2D.AlCl3
14.某实验室用下列溶质配制一种混合溶液，已知溶液中：
c〔K+〕=c〔Cl－〕=
〔Na+〕=c〔SO42－〕，则其溶质可能是（）
A.KCl，Na2SO4B.KCl，Na2SO4，NaCl
C.NaCl，Na2SO4，K2SO4D.KCl，K2SO4，Na2SO4
*15.VmLFe2（SO4）3溶液中含有Fe3+ag，取
VmL溶液稀释到4VmL，则稀释后溶液中SO42－的物质的量浓度是（）
A.
mol/LB.
mol/LC.
mol/LD.
mol/L
16.20℃时，NaCl的溶解度是36g，此时NaCl饱和溶液的密度为1.12g／cm3，在此温度下NaCl饱和溶液中NaCl的物质的量浓度为（）
A.0.15mol／LB.1.36mol／LC.5.07mol／LD.6.15mol／L
二、填空题（共52分）
17.（9分）在400mL2mol／LH2SO4溶液中，溶质的质量是。
此溶液中H+的物质的量浓度为，SO42－的物质的量浓度为。
18.（12分）下面是用98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3）配制成0.5mol/L的稀H2SO4500mL的操作，请按要求填空：
（1）所需浓H2SO4的体积为
（2）如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒，应选用mL量筒最好。
（3）将量取的浓H2SO4沿烧杯内壁慢慢注入盛有约100mL水的里，并不断搅拌，目的是。
（4）将的上述溶液沿注入中，并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2～3次，洗涤液要中，并摇匀。
（5）加水至距刻度处，改用加水，使溶液的凹液面正好跟刻度线相平。
19.（10分）用20gNaOH配成250mL溶液，它的物质的量浓度为mol/L。
取出5mL该溶液，它的物质的量浓度为mol/L，再加水稀释至100mL，则稀释后溶液的物质的量浓度为mol/L，其中含NaOH的质量为。
该100mL溶液可以跟H+浓度为0.1mol/L的盐酸溶液mL完全中和生成正盐。
20.（9分）物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中，Cl－的物质的量浓度之比为；体积相同的、物质的量浓度之比为1：
2：
3的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中，Cl－的物质的量浓度之比为；Cl－的物质的量浓度相等的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的体积之比为3：
2：
1，这三种溶液中溶质的物质的量之比为
21.（4分）VmL水中加入wgKCl，待KCl全部溶解后所得溶液的密度是ρg/mL，这种KCl溶液的物质的量浓度为
22.（8分）mg碳酸钠晶体（Na2CO3·10H2O）溶于VmL水中，测得所得溶液的密度为dg/cm3，则溶液溶质的质量分数为；溶质的物质的量浓度为
【试题答案】
1.D2.D3.C4.C5.C6.B7.AB8.A9.AC10.B
11.D解析：
K+、Al3+浓度分别为0.1mol/L、0.1mol/L，则K2SO4、Al2（SO4）2溶液的浓度比为2：
1.
12.C13.A14.AC
15.C解析见知识点3例5
16.C
17.78.4g4mol/L2mol/L
18.⑴13.6mL⑵20⑶250mL烧杯产生的热量迅速扩散⑷冷却后玻璃棒500mL容量瓶全部转移到容量瓶⑸1—2cm胶头滴管
19.2，2，0.1，0.4g，100
20.1︰2︰31︰4︰99︰3︰1
21.
22.
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