2019-2020年高一化学 知识点精析精练 物质的量浓度知识归纳.doc

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2019-2020年高一化学 知识点精析精练 物质的量浓度知识归纳 溶质的质量分数 物质的量浓度 溶质的单位 g mol 溶液的单位 g L 计算公式 溶质的质量分数＝溶质的质量/溶液的质量100%w(溶质)=m(溶质)/m(溶液)100％ 物质的量浓度＝溶质的物质的量/溶液的体积c(B)＝n(B)/V 特点 溶液质量相等，溶质质量分数相等的任何溶液，含有溶质的质量相等 溶液体积相等，物质的量浓度相等的任包溶液，含有溶质的物质的量相等 单位 — mol/L 物质的量浓度的溶液的配制 配 制 步 骤 1．计算：求配制一定浓度的溶液所需溶质的质量或体积 2．称量：用托盘天平称取固体溶质质量或用量筒或滴定管量取液体体积(溶液应量取) 3．溶解稀释：在烧杯中溶解或稀释溶液 4．静置冷却：溶液静置至室温，防止出现误差 5．转移：将溶液沿玻璃棒小心地转移入一定体积的容量瓶，摇匀 6．洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯2～3次，洗涤液转入容量瓶中 7．定容：向容量瓶中加入蒸馏水至离刻度2cm～3cm处，改用胶头滴管加水至刻度，振荡、摇匀 8．存放：将配制好的溶液存放到指定的试剂瓶 学法建议 1．培养自学探究能力，为终身学习能力的培养打下基础。本节内容较为直观浅显，关于溶液组成的表示方法，在初中化学已经学过溶质的质量分数(w)，关于物质的量及其单位摩，也都有了一定的理解，这为物质的量浓度提供了必备的基础。自学时抓住概念，从浓度的公式cB＝nB/V与wB＝的对比进行异同的对照学习。溶液配制所使用的仪器，特别是新仪器(容量瓶)，进行配制与操作的比较。 2．重视化学实验基本操作的训练，培养设计与完成实验的能力。本节涉及实验中常见仪器的主要规格(教材图3-6中容量瓶的规格)及使用，又有实验操作(教材图3-7，向容量瓶中转移溶液)，以及错误操作的辨认和产生误差的认识。化学实验是一个手、脑并用的过程。实验操作要规范，实验原理的选择与方案的设计要科学，误差估计与分析要到位。 3．重视科学规范，提高科学素养。本节涉及物质的量浓度的计算。应该指出化学计算是定量研究化学的重要手段，它首先强调对化学过程的理解、分析、处理，它不同于一般的纯数学的计算。计算过程明确列出方程、代入化学量(包括数值和单位)计算，这是必须的。 4．抓住发散点学习。如溶液的稀释： c(浓)V(浓)=n=c(稀)V（稀） c(浓)V(浓)M=m=c(稀)V(稀)M ρ1V1w1=m=ρ2V2w2,又如同一溶液中的溶质质量相同，有两种表示：1 000mLρw＝m＝1LcM等。 潜能开发 [例1]将V1 L0．1mol/L的K2SO4溶液和V2 L 0．2mol/L Al2(SO4)3和V3LH2O混合，欲使混合液中K+、A13+、SO2-4的物质的量浓度分别为：0．1 mol/L、0．1 mol/L、0．2mol/L，则所取溶液的体积比是(忽略溶液混合带来总体积的变化) ( ) A．1：1：1 B.2：1：2 C.1：1；2 D. 2：1：1 思路分析 思维的捷径在于对思维对象构成要素的把握。本题通过对溶液中离子来源的分析，每种离子浓度的比较特点，开辟思维途径。 从c(K+混合前)＝0．2mol/L与c(K+混合后)＝0．1mol/L， 推得V(混合后)＝2V(原K2SO4溶液)； 从c(Al3+混合)＝0．4mol/L与c(Al3+混合后)＝0．1mol/L， 推得V(混合后)=4V[原Al2(SO4)3溶液]; 推得V(原K2SO4溶液)：V[原A12(SO4)3溶液]＝2：1； 再稍加验证，不难确定B的错误。 [答案] D 思维诊断 学生因找不到解题的突破口，即离子浓度的来源、电解质的性质等而错答。 [例2]实验室要配制1L含0．17molK2SO4、0．16molKCl、 0．50molNaCl的溶液。现因无K2SO4，只有Na2SO4、KCl、NaCl，如何配制所需溶液?简述操作步骤。 思路分析 依题意，0．17molK2SO4和0．16molKCl中的K+由KCl提供，根据K+的物质的量守恒，n(KCl)=n(K+)＝0．17mol2+0．16moll＝0．50mol，所以n(KCl)＝n(KCl)M(KCl)=0．50mol74．5g/mol= 37．3 g。 根据SO2-4的物质的量守恒，n(Na2SO4)=n(K2SO4)＝0．17mol，故 m(Na2SO4)＝n(Na2SO4)M(Na2SO)＝0．17molXl42g/mol＝24．1g。 根据Na+的物质的量守恒，n(NaCl)＝0．50mol-0．17mol2＝ 0．16 mol，所以，m(NaCl)＝n(NaCl)M(NaCl)＝0．16 mol 58．5g/mol＝9．4g。 用天平称取37．3gKCl、24．1 gNa2SO4、9．4gNaCl放入一个烧杯中，加入适量蒸馏水，搅拌，使之全部溶解，转移到1 L容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯两次。把洗涤液都注入容量瓶里，然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度1cm～2cm处，改用胶头滴管加水到瓶颈刻度处，使溶液的凹面正好跟刻度相平，塞上塞子，摇匀。 思维诊断 在求有关物质的质量时，应用到了同离子量等效守恒的原理。应该把这一原理作为一种解题技巧掌握并能加以应用。 [例3]在5.68g碳酸钙和碳酸镁组成的混合物中加入足量的盐酸，产生的气体全部被500mL0.2molL-1的氢氧化钠溶液吸收，把吸收后所得溶液在减压条件下蒸干，得5.92g固体（不含结晶水）。求原混合物中碳酸钙的质量分数。 思路分析 CaCO3、MgCO3与足量盐酸反应放出CO2，CO2与NaOH反应可能生成Na2CO3或NaHCO3。把溶液蒸干得固体5．92g，这固体可能是Na2CO3或Na2CO3与NaOH混合和(不含NaHC03，因NaHCO3受热分解)。混合物是什么，要由CO2与NaOH反应生成Na2CO3或 NaHCO3的质量与5．92g比较大小来确定。在此基础上利用“Na+”物质的量守恒计算Na2CO3和NaHCO3的质量。再又利用“C”原子物质的量守恒计算CaCO3的质量和质量分数。 解：(1)讨论CO2与NaOH反应的生成物： n(NaOH)＝0．5 L0．2 mo1L-l＝0．1 mol 若NaOH与CO2反应全生成Na2CO3，设生成Na2CO3质量为x。 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 2 mol 106 g 0．1 mol x x＝5．3g<5．92 g 若NaOH与CO2反应全生成NaHC3，设生成NaHCO3质量为y。 NaOH+CO2＝NaHCO3 1 mol 84 g 0．1 mol y y＝8．4 g>5．92 g 故5．92g是Na2CO3和NaHCO3的混合物。 (2)利用“Na+”物质的量守恒求Na2CO3和NaHCO3的质量。设 NaHCO3的质量为ag，则Na2CO3的质量为5．92g—a。 根据“Na+”物质的量守恒得： Na2CO3的质量＝5．92g-1．68g＝4．24g 又根据“C”原子物质的量守恒，求CaCO3的质量。 设原混合物中CaCO3的质量为mg，则MgCO3的质量为5．68—m。 m=4g 所以CaCO3的质量分数＝＝70．4％ 思维诊断 凡物质相互反应可能生成多种产物时，首先应讨论确定生成什么物质。其方法可采用极端法，假设全生成某一物质，求其质量与题中已知质量比较确定。本题以NaOH的量为准设生成Na2CO3或NaHCO3来确定的。 本题有两步采用离子和原子的物质的量守恒列式求解。物质的量守恒法是利用物质在反应前后物质的量不变(即守恒)列式求解。列式时要分析原子或离子的来龙去脉，寻找出恒等的关系。 知能达标训练 1．今有0．1 m01L-1Na2SO4溶液300 mL，0．1 mo1L-1MgSO4溶液200 mL和0．1moLL-1 Al2(SO4)3溶液100mL，这三种溶液中硫酸根离子浓度之比是 ( ) A．1:1:1 B．3：2:2 C．3:2:3 D．1：l：3 答案:D 2．将溶质质量分数为a％、物质的量浓度为c1mol/L的H2SO4，溶液蒸发掉一定量的水，使其溶质的质量分数为2a％，此时物质的量浓度为c2mol/L。则cl和c2的关系是 ( ) A.c2＝2c1 B.c2<2c1 C.c2>2c1 D.cl=2c2 答案:C 3．下列实验：①配制一定物质的量浓度的溶液；②pH试纸的使用；③过滤；④蒸发。均用到的仪器是( ) A.试管 B.胶头滴管 C．玻璃棒 D.漏斗 答案:C 4．有五瓶溶液分别是：①10 mL 0．60 mol/LNaOH水溶液；②20 mL 0．50 mol/L H2SO4水溶液；③30ML0．40mol/LHCl溶液；④40ml 0．30mol/LHAC水溶液；⑤50mL 0．20mol/L蔗糖水溶液，以上各瓶溶液所含离子、分子总数的大小顺序是 ( ) A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤ C.②>③>④>①>⑤ D.⑤>④>③>②>① 答案:D 5．使用胆矾配制0．1molL-1硫酸铜溶液，正确的操作是 ( ) A.将胆矾加热除去结晶水后，称取16g溶解在1L水中 B.称取胆矾25g，溶解在1 L水中 C．将25g胆矾溶解在水中，然后将此溶液稀释至1L D．将16g胆矾溶于水，然后将此溶液稀释至1L 答案:C 6．将标准状况下的aLHCl(气)溶于1 000g水中，得到的盐酸密度为bg/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是 ( ) 答案:D 7．20mL浓度为0．05m01．L-1的含Mn+离子的溶液，恰好把15mL浓度为0．1 molL-1的含S2-溶液中的S2-离子全部沉淀，则n的值是 ( ) A．4 B. 3 C. 2 D. 1 答案:B 8．实验室配制500mL 0．2molL-1的FeSO4溶液，实验操作步骤有：①在天平上称出27．8g绿矾，把它放在烧杯里，用适量的蒸馏水把它完全溶解；②把制得的溶液小心地注入500mL容量瓶中；③继续向容量瓶中加入蒸馏水，至液面距刻度2cm～3cm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将容量瓶塞塞紧，充分摇匀。请写下列空白： (1)操作步骤的正确顺序为(填序号):_______________________。 答案:①②④③⑤ (2)本实验用到的基本仪器有：_____________________________。 答案: 500mL容量瓶、天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒 (3)若采用俯视来观察刻度，对所配制溶液浓度的影响是会使其______________(填“偏低”偏高”或“无影响”)。 答案: 偏高 (4)若没有进行④的操作，其影响是_________；若加入蒸馏水时不慎超过了刻度，其影响是____________。 答案: 浓度偏低；浓度偏低 (5)若实验中出现了下列情况应如何处理：加蒸馏水时不慎超过了刻度，应____________，向容量瓶中转移溶液时(实验步骤②)不慎有液滴溅在容量瓶外面，应________________________。 答案: 弃掉、重新配制；弃掉、重新配制； 9．配制100mL 0．20mol/LKCl溶液时，某学生将准确称量的1．49 gKCl固体放入烧杯中，加入约30mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其溶解。将溶液由烧杯倒入100mL容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加入蒸馏水，直到液面接近刻度2cm～3cm处。改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液凹面最低点恰好与刻度相切。把容量瓶塞紧，再振荡摇匀。该生操作中的错误是__________________、_________________和_______________________。 答案: 溶液没有沿玻璃棒倒入；没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次；没有把洗涤液也一起注入容量瓶。 10．常温下，将20g质量分数为14％的氯化钠溶液跟30g质量分数为24％的氯化钠溶液混合，得到密度为1．15g/mL的混合溶液，该溶液中溶质的质量分数为__________，物质的量浓度为_____________。在100g水中加入__________mol氯化钠才能使其浓度与上述混合溶液的浓度相等。 答案: 混合溶液中溶质NaCl质量分数w(NaCl) w(NaCl)=l00％=20％ 物质的量浓度c(NaCl)＝＝3．93molL-1 设在100g水中加入nmol氯化钠才能使其浓度20％，100％=20％ n=0．427mol 综合能力训练 1．在VmL水加入WgNa2CO3，待其全部溶解后，测得溶液的密度是ρgcm-3，这种Na2CO3溶液的物质的量浓度是_____________，其溶质的质量分数是______________。 答案: 2．实验桌上有：50mL的量筒；一个盛满100mL1.02mol/L的H2SO4的容量瓶；一支有刻度的胶头滴管；一瓶98％(ρ＝1．84g/cm3)的H2SO4；一瓶蒸馏水。试只用所给仪器和试剂配制1．01 mol/L的H2SO4溶液(最简单方法)。 答案: ①用有刻度的滴管吸取lmL蒸馏水，加入盛有100mLl．02mol/L的H2SO4的容量瓶中；②振荡摇匀。 3．常温下，相对分子质量为M的某无水盐A的溶解度为Sg，则常温时，该盐饱和溶液的质量分数为______________，如果已知该饱和溶液的密度为ρg/cm3，则该溶液的物质的量浓度为______________。 答案:100％； mol/L 4．将BaCl2xH2O的晶体2．44g溶于水，配成100mL溶液。取此溶液25mL，与50mL 0．1m01L-1 的AgNO3溶液反应，刚好把Cl-沉淀完全。由此可知，x值是__________。 答案:2 5．现有200mLH2SO4和Na2SO4的混合溶液，其中，硫酸的物质的量浓度为1mol/L，硫酸钠的物质的量浓度为0．5mol/L。若要配制硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为2mol/L和0．2mol/L的溶液，应加入55．8％的硫酸溶液(密度为1．35g/cm3)多少毫升?再加蒸馏水稀释到多少毫升? 答案:先根据稀释定律求稀释后溶液的体积V(稀)： 对于Na2SO4来说，200mLX0．5mol/L＝V(稀)0．2mol/L，解得：V(稀)＝500mL。 再求应加入55．8％的硫酸溶液的体积V(H2SO4)； 对于H2SO4来说，n(原有)+n(加入)＝n(配制)，则有 0．2 Llmol/L+＝0．5 L2mol/L解得：V＝104mL。 故需加入55．8％的硫酸溶液104mL后再加蒸馏水稀释至500mL。 6．实验室要用98％(ρ＝1．84g/cm3)的硫酸配制3．68mol/L的硫酸溶液500mL。 (1)需准确量取98％的硫酸_____________mL。 答案: 100 (2)准确量取一定体积的98％的硫酸后，要配制成3．68mol/L的硫酸溶液500mL，必须用到的实验仪器是(填写序号)____________________。 答案: ②④⑥⑧ ①500mL量筒；②烧杯；③1 000mL容量瓶；④500mL容量瓶；⑤天平；⑥胶头滴管；⑦锥形瓶；⑧玻璃棒；⑨酸式滴定管。 (3)若配制3．68mol/L硫酸的其他操作均正确，但出现下列错误操作，其中将使所配制的硫酸中H2SO4的物质的量浓度偏低的是______________。 A.将稀释的硫酸溶液转移至容量瓶后，未洗涤烧杯和玻璃棒 B.将烧杯内的稀硫酸向容量瓶中转移时，因操作不当使部分稀硫酸溅出瓶外 C.用胶头滴管向容量瓶中加水时溶液凹液面高于容量瓶刻度，此时立即用滴管将瓶内液体吸出，使溶液凹液面与刻度相切 D.用胶头滴管加水时，仰视观察溶液凹液面与容量瓶刻度相切 答案: A、B、C、D 7．在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水(ρ＝1．00 g/cm3)中，所得盐酸的密度为1．18g/cm3。试计算： (1)取出这种盐酸10．0mL，稀释至1．45L，所得稀盐酸的物质的量浓度。 答案: 设浓盐酸和稀盐酸的物质的量浓度分别为c1、c2。 先求浓盐酸 再据稀释后HCl的物质的量等于浓盐酸中HCl物质的量： 10．0l0-3L11．8 molL-1＝c2l．45 L c2=0．0814 molL-1 (2)在40．0mL 0．065 0mol/LNa2CO3溶液中，逐滴加入(1)所配制的稀盐酸，边滴边振荡。 若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不能超过多少毫升? 答案: 设若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不超过VmL，则有： Na2CO3 + HCl NaCl+NaHCO3 1 mol 1 mol 0．0650molL-1 0．0814molL-1 即有：0．0650molL-1=0．0814molL-1 V＝31．9mL 8．在1．00L1．00molL-1的NaOH溶液中通过16．8L(标况)CO2，计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3物质的量。 分析：此题若用常规的写化学方程式列方程组求解显得极为繁琐，而直接利用反应前后钠离子和碳原子守恒求解，会简捷准确得多。 设所得溶液中含有NaHCO3为xmol，Na2CO3为ymol 解得 答案: 所得溶液中含NaHCO3 0．500mol，含Na2CO3 0．250mol。