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第2节物质的量浓度及其计算考纲要求: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。基础梳理考点突破物质的量浓度及其计算1.物质的量浓度(1)含义。(2)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数,但所含溶质的、因溶液体积不同而改变。物质的量molL-1不变质量物质的量3基础梳理考点突破溶质溶液4基础梳理考点突破自主巩固自主巩固(1)1.2041024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)0.3L2molL-1的硫酸铝溶液中的物质的量为;(3)2molL-1Mg(NO3)2溶液中含有0.4mol,则溶液的体积为_mL;(4)2L2molL-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度(填“大于”“等于”或“小于”)1L2molL-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。2molL-11.8mol100等于20%1g20%5基础梳理考点突破6基础梳理考点突破(2)正确确定溶质的物质的量和溶液的体积。不管试题如何变化,关键是从已知条件中找出或计算得出溶质的物质的量nB(mol)和溶液的体积V(L),即可求溶质的物质的量浓度。解题思路一般有两个出发点:由“定义式”出发:由可知,欲求cB,先求nB和V。特别注意溶液的体积不能用溶剂水的体积和溶质的体积之和来代替,应该利用溶液的质量除以溶液的密度求出溶液的体积。由守恒的观点出发:a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”,c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)。b.溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。7基础梳理考点突破例1(2017辽宁葫芦岛六校协作体模拟)下列叙述错误的是()A.10mL质量分数为98%的H2SO4溶液,用10mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%B.配制0.1molL-1的Na2CO3溶液480mL,需用500mL的容量瓶C.在标准状况下,将22.4L氨气溶于1L水中,得到1molL-1的氨水D.向两份完全一样的稀烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O,使溶液均恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量是相等的(保持温度不变)答案解析解析关闭设稀释前的硫酸的密度为 gcm-3,根据质量分数的定义,1098%/(10+10)100%=98%/(+1)=98%/(1+1/),因为硫酸的密度大于水的密度,则稀释后H2SO4的质量分数大于49%,A项正确;实验室中没有480 mL的容量瓶,应用500 mL的容量瓶,B项正确;物质的量浓度的定义中应是溶液的体积,而不是溶剂的体积,C项错误;溶液均达到饱和,根据钠元素守恒,投入的Na2O2和Na2O的物质的量之比为11,D项正确。答案解析关闭C8基础梳理考点突破误区警示有关物质的量浓度计算中应注意的几个问题(1)注意所加物质与形成溶液中的溶质是否一致,如SO3加入水中,溶液中溶质为H2SO4而不是SO3。(2)溶液稀释或溶液混合后的体积不等于稀释前或混合前的体积之和,稀溶液混合多数情况下可以按两者之和近似处理。(3)溶液呈电中性,是指离子带的正、负电荷总数相等,而不是阴、阳离子总数相等。9基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练1.(2016浙江绍兴一中模拟)某结晶水合物的化学式为RnH2O,其相对分子质量为Mr。25时,将ag该晶体溶于bg水中恰好形成VmL饱和溶液。下列关系正确的是()答案解析解析关闭 答案解析关闭10基础梳理考点突破2.浓度为2molL-1的盐酸VL,欲使其浓度变为4molL-1,以下列出的方法中可行的是()A.通入标准状况下的HCl气体44.8LB.将溶液加热蒸发浓缩至0.5VLC.蒸发掉0.5VL水D.加入10molL-1盐酸0.6VL,再将溶液稀释至2VL 答案解析解析关闭浓度为2 molL-1的盐酸V L含溶质HCl 2V mol。A项,加入2 mol HCl,体积会发生改变,不可行;B项,加热浓缩时HCl和水都要蒸发出去,不可行;C项,蒸发掉0.5V L水后溶液体积无法求出,也不可行;D项属于混合溶液的有关计算,加入10 molL-1盐酸0.6V L后,溶质HCl的物质的量为8V mol,再将溶液稀释至2V L,溶质物质的量浓度变为4 molL-1,可行。答案解析关闭D11基础梳理考点突破一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在,砝码放在,读数精确到g。特别提醒熟知常见量器的精确度:量筒可精确到0.1mL,滴定管可精确到0.01mL,pH试纸只能精确到整数值。(2)容量瓶。构造及用途:左盘右盘0.1刻度线100mL250mL12基础梳理考点突破查漏操作:容量瓶使用前一定要检查是否漏水。操作方法:向容量瓶中加入适量水,盖上瓶塞、倒立,观察是否漏水,若不漏水,然后将容量瓶正立过来,旋转玻璃塞180、倒立,再观察是否漏水。13基础梳理考点突破2.配制溶液的步骤(以配制480 mL 1 molL-1 NaOH溶液为例)配制过程示意图:转移定容摇匀14基础梳理考点突破(1)计算(填写计算过程与结果):m(NaOH)=。(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,加适量蒸馏水溶解,并用_搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为。(4)转移(移液):移液前需要将溶液冷却至室温。移液时玻璃棒的作用为,将溶液转移至中。(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤次,洗涤液注入中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。0.5L1molL-140gmol-1=20.0g玻璃棒搅拌,促进NaOH的溶解引流500mL容量瓶23容量瓶15基础梳理考点突破(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,在液面离容量瓶颈刻度线下时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线。(7)摇匀:盖好瓶塞,上下反复颠倒,摇匀。特别提醒配制一定物质的量浓度的溶液是在选定的容量瓶中定容,不必计量水的用量。称量NaOH时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸片上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。12cm相切16基础梳理考点突破自主巩固自主巩固判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)用图A装置配制0.1molL-1的NaOH溶液()(2)用图B装置配制一定浓度的NaCl溶液()(3)因为用Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0molL-1的Ca(OH)2溶液()17基础梳理考点突破(4)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干()(5)向右图装置中加入浓溶液直接配制稀溶液()(6)配制0.1000molL-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流()18基础梳理考点突破1.溶液配制过程中的误差分析(1)依据:,其中变量为m、V。因操作上的错误而导致实际溶质质量(或物质的量)比理论值m(或n)偏小,或溶液体积比理论值V偏大时,都会使所配溶液浓度偏低,反之偏高。19基础梳理考点突破(2)实例:以配制NaOH溶液误差分析为例。20基础梳理考点突破21基础梳理考点突破2.定容时仰视与俯视的误差分析结果: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。22基础梳理考点突破例2(2016河南洛阳期中)“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1等病毒,某同学购买了一瓶某品牌的“84消毒液”,查阅相关资料和阅读消毒液包装说明得到如下信息:“84消毒液”含25%NaClO、体积为1000mL、密度为1.19gcm-3,稀释100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为molL-1。(2)该同学取100mL稀释后的消毒液用于消毒,稀释后溶液中c(Na+)=molL-1。(3)一瓶该“84消毒液”最多能吸收空气中CO2L(标准状况)而变质。23基础梳理考点突破(4)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含25%NaClO的消毒液。下列说法正确的是(填编号)。A.如图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致结果偏低D.需要称量的NaClO固体质量为143g(5)生活中已发生多起“84消毒液”和洁厕灵混合使用而造成的伤亡事故,发生事故的原因是。24基础梳理考点突破答案:(1)4.0(2)0.04(3)89.6(4)C(5)二者混合会发生化学反应生成有毒的氯气,氯气使人中毒(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变,则1mL4.0molL-1=100mLc(NaClO),解得稀释后c(NaClO)0.04molL-1,c(Na+)=c(NaClO)0.04molL-1。(3)一瓶“84消毒液”含有n(NaClO)=1L4.0molL-1=4.0mol,根据反应CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO,可吸收CO2的物质的量为n(CO2)=n(NaClO)=4.0mol,则标准状况下V(CO2)=4.0mol22.4Lmol-1=89.6L。25基础梳理考点突破(4)需用托盘天平称量NaClO固体,用烧杯来溶解NaClO,用玻璃棒进行搅拌和引流,用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的仪器中A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管,A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干,B错误;由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致配制的溶液中溶质的物质的量浓度减小,结果偏低,C正确;应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量为0.5L4.0molL-174.5gmol-1=149.0g,D错误。(5)因为84消毒液的主要成分是次氯酸钠,洁厕灵的主要成分是HCl,两者混合使用,会发生化学反应生成有毒的Cl2。26基础梳理考点突破易错警示1.一定溶质质量分数及一定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10gNaCl固体,放入100mL的烧杯中,再用100mL量筒量取90mL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14的稀硫酸50mL。用50mL的量筒量取40mL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,并用玻璃棒不断搅拌。2.配制NaOH溶液时,必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH固体直接放在纸片上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。3.配制一定物质的量浓度的溶液时,所配溶液需在选定的容量瓶中定容,故不必计量水的用量。27基础梳理考点突破跟踪训练跟踪训练3.(2016江苏连云港模拟)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()B解析:A中应左物右码;B正确;C中转移溶液要用玻璃棒引流;D中定容时胶头滴管不能伸入容量瓶口。284.如图是硫酸试剂瓶标签上的内容。()该硫酸的物质的量浓度是。()某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时,需要240mL1.84molL-1的稀硫酸。现由所给硫酸配制所需的稀硫酸。可供选择的仪器有玻璃棒烧瓶烧杯胶头滴管量筒容量瓶托盘天平药匙基础梳理考点突破29基础梳理考点突破请回答下列问题:(1)上述仪器中,在配制稀硫酸时用不到的有(填序号)。(2)经计算,需浓硫酸的体积为。现有10mL、50mL、100mL三种规格的量筒,你选用的量筒是(填序号)。将上述硫酸进行稀释的实验操作为。(3)在配制稀硫酸过程中,其他操作都准确,下列能引起误差,且使所配溶液浓度偏高的操作有(填序号)。洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转入容量瓶中容量瓶用1molL-1稀硫酸润洗转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水量取浓硫酸时俯视刻度线答案:()18.4molL-1()(1)(2)25.0mL将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌(3)30基础梳理考点突破31一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制1.所需仪器及配制步骤322.配制溶液的过程要重点关注的四个数据 333.配制一定物质的量浓度溶液产生误差的原因34例题(1)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图1所示。由图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是,烧杯的实际质量为g。(2)需配制200mL0.2molL-1NaCl溶液,该同学转移溶液的示意图如图2所示。指出实验中存在的两处错误:。(3)用质量分数为98%、密度为1.84gcm-3的浓硫酸配制1000mL0.1molL-1的稀硫酸。应用量筒量取浓硫酸mL;配制硫酸时需要用到的仪器有(除量筒外,写出其余四种)。35(4)下列操作使所配制溶液的物质的量浓度偏高的是(填序号)。A.称量时用了生锈的砝码B.将NaOH放在纸张上称量C.定容时俯视刻度线D.往容量瓶中转移溶液时,有少量液体溅出E.未洗涤溶解NaOH的烧杯F.定容时仰视刻度线G.容量瓶未干燥即用来配制溶液H.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线36答案:(1)烧杯与砝码的位置放反27.4(2)未用玻璃棒引流;使用100mL容量瓶(3)5.4玻璃棒、烧杯、1000mL容量瓶、胶头滴管(4)AC解析:(1)称量时应该“左物右码”,由图1可知烧杯与砝码的位置放反了,烧杯的实际质量应为30g-2.6g=27.4g。(2)图2中有两处错误,一是向容量瓶中加蒸馏水时未用玻璃棒引流,二是容量瓶的规格不对,应用250mL容量瓶。(3)根据溶质的量(质量、物质的量)守恒的原则,求得V浓5.4mL;除量筒外还需玻璃棒、烧杯、1000mL容量瓶和胶头滴管。注意容量瓶要指出规格大小。(4)称量时用了生锈的砝码,称得的物质质量会偏大,使结果偏高;定容时俯视刻度线,加的水会偏少,使结果偏高。37跟踪训练跟踪训练1.配制100mL0.1molL-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,再加水溶解、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,直接将其倒入容量瓶中D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转,摇匀D解析:不能直接用容量瓶溶解固体来配制溶液,A项错误;加入100mL蒸馏水所得溶液体积并非100mL,B项错误;转移溶液时,要用玻璃棒引流,否则易引起溶液洒落,C项错误。382.某同学欲用98%的浓硫酸(=1.84gcm-3)配制500mL0.5molL-1的稀硫酸。(1)填写下列操作步骤:所需浓硫酸的体积为。如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒,应选用mL量筒量取。将量取的浓硫酸沿内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里,并不断搅拌,目的是。立即将上述溶液沿玻璃棒注入中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒23次,并将洗涤液注入容量瓶中,并不时轻轻振荡。加水至距刻度线处,改用加水,使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)请指出上述操作中的一处明显错误:。39答案:(1)13.6mL20使大量的热及时排出,防止液体飞溅500mL容量瓶12cm胶头滴管(2)第步没有将稀释后的溶液冷却到室温解析:(1)代入公式进行计算,可得浓硫酸的物质的量浓度=18.4molL-1,由稀释公式c1V1=c2V2,求得所需的浓硫酸的体积为13.6mL,量筒读数一般精确到小数点后一位。根据浓硫酸的体积选用合适的量筒,要本着“大而近”的原则,故要选20mL的量筒。因浓硫酸的稀释要放出大量的热,故不断搅拌的目的是使大量的热及时排出,防止液体飞溅。配制成500mL溶液需要选用规格为500mL的容量瓶。加水到距刻度线12cm处,改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相平。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)第步操作中没有将稀释后的溶液冷却到室温是错误的。401.理解3个“一”2.配制溶液的7步骤和5仪器(1)步骤:计算称量溶解移液洗涤定容摇匀。(2)仪器:托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。414212341.(人教版必修1P174改编)将30mL0.5molL-1NaOH溶液加水稀释到500mL,关于稀释后的溶液叙述不正确的是()A.浓度为0.03molL-1B.从中取出10mL溶液,其浓度为0.03molL-1C.含0.6gNaOHD.从中取出10mL溶液,含NaOH的物质的量为0.015molD解析:溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度的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。4312342.需要配制500mL0.5molL-1氢氧化钠溶液,经测定实际所配氢氧化钠溶液的浓度为0.45molL-1。可能原因是()A.转移时溶液没有冷却至室温B.容量瓶没有烘干C.称量氢氧化钠固体时砝码放反了D.定容时仰视读数D解析:溶液未冷却至室温导致所配溶液体积偏小,则浓度偏高,A错误;容量瓶没有烘干,对所配溶液的浓度没有影响,B错误;本实验需称量10.0g氢氧化钠固体,不用游码,砝码放反对结果没有影响,C错误;定容时仰视读数,读数小于实际体积,即配制的溶液浓度偏小,D正确。4412343.(1)(人教版必修1P187改编)配制250mL1.0molL-1H2SO4溶液,需要18molL-1H2SO4溶液的体积是。该实验过程中所需的玻璃仪器有。(2)(人教版必修1P219)配制0.2molL-1Na2SO4溶液50mL,需要称取固体Na2SO4的质量是。答案:(1)0.0139L或13.9mL量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管(2)1.4g解析:(1)根据稀释溶液的原理可知,0.25L1.0molL-1=18molL-1V,解得V0.0139L。浓溶液配制稀溶液要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶(250mL)及胶头滴管。(2)n=0.2molL-10.05L=0.01mol,m=nM=0.01mol142gmol-1=1.42g,因托盘天平的精确度为0.1g,应称取1.4g。4512344.(2017江西上饶第二中学月考)用18molL-1浓硫酸配制100mL3.0molL-1稀硫酸的实验步骤如下:计算所需浓硫酸的体积量取一定体积的浓硫酸稀释、冷却转移、洗涤定容、摇匀回答下列问题:(1)所需浓硫酸的体积是mL,量取浓硫酸所用的量筒的规格是(从下列规格中选用):A.10mLB.25mLC.50mLD.100mL(2)配制上述溶液所需仪器,除量筒、烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器有、。(3)第步实验的操作是。(4)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)?所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中。定容时俯视溶液的凹液面。461234答案:(1)16.7B(2)胶头滴管100mL容量瓶(3)继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线12cm处,改用胶头滴管向容量瓶滴加蒸馏水至液面最低处与刻度线相切为止。塞紧瓶塞,倒转摇匀(4)偏小偏大471234解析:(1)根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,可知18molL-1V=100mL3.0molL-1,所以V=16.7mL;根据选择仪器大而近的原则可知量取16.7mL浓硫酸所用的量筒的规格是25mL,B项正确。(2)配制100mL、一定物质的量浓度的溶液所需仪器,除量筒、烧杯和玻璃棒外,还必须用到的玻璃仪器有胶头滴管、100mL容量瓶。(3)第步实验的操作是定容、摇匀,操作方法是继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线12cm处,改用胶头滴管向容量瓶滴加蒸馏水至液面最低处与刻度线相切为止。塞紧瓶塞,倒转摇匀。(4)所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中,由于浓硫酸具有吸水性,使其中所含有的溶剂水的量增多,导致配制的溶液浓度偏小。定容时俯视溶液的凹液面,使溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,因此会使配制的溶液浓度偏大。48
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