第02讲 物质的量浓度与溶液的配制（精讲）-2022年一轮复习讲练测（原卷版）.docx

第02讲 物质的量浓度与溶液的配制（精讲）【考情分析】本讲为高考命题热点，题型有选择题和主观题，考查内容主要有：1、溶质的物质的量浓度、溶液的体积、溶质的物质的量之间的换算；2、物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算；3、溶液稀释的计算；4、几种溶液混合后浓度的计算；5、物质的量浓度与PH值以及在氧化还原反应中的计算；6、一定物质的量浓度溶液的配置等等。预计今后还是主要以穿插在生活、生产中的化学分析计算（如食品污染物空气污染物的测定、食品中的营养物质的测定、化工生产中的产品是否合格等等）为主。解题时注意审题，构建好解题模型，用守恒法计算溶液稀释或混合后的物质的量浓度。【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性，能根据溶液的体积和溶质的物质的量浓度计算溶质的物质的量、溶质的微粒数目。2. 科学探究与创新意识：能从问题和实际出发，确定探究目的，设计配制一定物质的量浓度溶液的实验方案，进行实验探究；在探究中学会合作与交流，能够正确分析实验过程中可能存在的误差问题。【网络构建】【知识梳理】知能点一、有关一定浓度溶液的相关基本概念1物质的量浓度(1)概念：表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。(2)表达式：cB。(3)单位：mol·L1(或mol/L)。2溶质的质量分数(1)概念：以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。(2)表达式：w(B)×100%。3固体的溶解度(1)概念：在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量，叫作这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。(2)表达式：固体物质溶解度(饱和溶液)S×100 g。(3)饱和溶液中存在的两比例：a.；b.。(4)影响溶解度大小的因素内因：物质本身的性质(由结构决定)。外因a溶剂的影响(如NaCl易溶于水而不易溶于汽油)。b温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca(OH)2；温度对NaCl溶解度的影响不大。4、气体的溶解度(1)表示方法：通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1x。如NH3、HCl、SO2、CO2气体常温时在水中的溶解度分别为1700、1500、140、11。(2)影响因素：气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。5溶解度曲线(1)常见物质的溶解度曲线(2)溶解度曲线的意义点：曲线上的点叫饱和点。a曲线上任一点表示对应温度下该物质的溶解度；b两曲线的交点表示两物质在该交点的温度下溶解度相等，浓度相同。线：溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化的趋势，其变化趋势分为三种：a陡升型：大部分固体物质的溶解度随温度升高而增大，且变化较大，提纯时常采用降温结晶(冷却热饱和溶液)的方法；b下降型：极少数物质的溶解度随温度升高反而减小，如熟石灰的饱和溶液升温时变浑浊；c缓升型：少数物质的溶解度随温度变化不大，提纯时常采用蒸发结晶(蒸发溶剂)的方法。6利用溶解度受温度影响不同进行除杂的方法(1)溶解度受温度影响较小的物质采取蒸发结晶的方法，如NaCl中含有KNO3，应采取加水溶解、蒸发结晶、趁热过滤的方法。(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水的物质)采取加热浓缩、冷却结晶的方法，如KNO3中含有NaCl，应采取加水溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。6气体的溶解度通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体在常温时的溶解度分别为1700、1500、140、11。气体溶解度的大小与温度和压强的关系：温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。知能点二 物质的量浓度、溶质的质量分数及相关计算1物质的量浓度、溶质的质量分数物理量物质的量浓度溶质的质量分数 定义表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量表达式cB(B)×100%单位mol·L1【易错警示】 (1)溶液中溶质的判断Na、Na2O、Na2O2NaOHCO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)CuSO4·5H2OCuSO4，Na2CO3·10H2ONa2CO3(2)混淆溶液的体积和溶剂的体积不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水，一般根据溶液的密度和总质量进行计算：V。两溶液混合，溶液的体积并不是两液体体积的加和，应依据混合溶液的密度进行计算。(若题目说忽略体积变化，则总体积可由混合前体积直接相加)知能点三 一定物质的量浓度溶液的配制1熟悉配制溶液的仪器(1)托盘天平：称量前先调零，称量时药品放在左盘，砝码放在右盘，读数精确到0.1 g。若配制0.2 mol·L1 NaCl溶液500 mL，若用托盘天平需称取NaCl5.9 g，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4.1 g。(2)容量瓶的构造及使用方法1)构造及用途2)查漏操作：在使用前首先要检查是否漏水，检查合格后，用蒸馏水洗涤干净。具体操作如下：【特别提醒】容量瓶使用的四个“不能”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用来长期贮存溶液；不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，(因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的)；不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。2配制步骤以配制500 mL 1.50 mol·L1NaOH溶液为例。计算：需NaOH固体的质量，计算式为0.5 L×1.50 mol·L1×40 g·mol1。称量：用托盘天平称量NaOH固体30.0 g。溶解：将称好的NaOH固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。冷却移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，将溶液用玻璃棒引流注入500_mL容量瓶中。洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次，洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线12_cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。注意液面下降，不能再加水，否则结果偏低。附：配制过程示意图3误差分析(1)分析依据：c，其中变量为m、V。(2)分析方法：结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例，具体分析如下：能引起误差的一些操作因变量c/(mol·L1)mV砝码与物品颠倒(使用游码)减小偏低用滤纸称NaOH减小向容量瓶注液时少量溅出减小 未洗涤烧杯和玻璃棒减小定容时，水多，用滴管吸出减小定容摇匀后液面下降再加水增大定容时仰视刻度线增大砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落)增大偏高未冷却至室温就注入容量瓶定容减小定容时俯视刻度线减小定容后经振荡、摇匀，静置液面下降不变特别提醒：(1)质量分数浓度溶液的配制：配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体，放入烧杯中，再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。(2)体积比浓度溶液的配制：用浓硫酸配制14的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中，再用10 mL 的量筒量取10.0 mL浓硫酸，然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中，并用玻璃棒不停地搅拌。知能点四、有关物质的量浓度计算的四大类型类型一：标准状况下，气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算 c类型二：溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算(1)计算公式：c(c为溶质的物质的量浓度，单位为mol·L1；为溶液的密度，单位为g·cm3；w为溶质的质量分数；M为溶质的摩尔质量，单位为g·mol1)。当溶液为饱和溶液时，因为w，可得c。(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)c或w。类型三：溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算(1)溶液稀释溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2。溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1c2V2。溶液质量守恒，即m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合混合前后溶质的质量保持不变，即m1w1m2w2m混w混。混合前后溶质的物质的量保持不变，即c1V1c2V2c混V混。类型四：应用电荷守恒式求算未知离子的浓度溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。例如：CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)。【易错提醒】1正确判断溶液的溶质并计算其物质的量(1)与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2NaOH；SO3H2SO4；NO2HNO3。(2)特殊物质，如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质。(3)含结晶水的物质：CuSO4·5H2OCuSO4；Na2CO3·10H2ONa2CO3。2准确计算溶液的体积不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水，一般根据溶液的密度进行计算：V×103 L。注意：溶液稀释或混合时，若题中注明“忽略混合后溶液体积变化”，则溶液的总体积一般按相加计算。3注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系溶质的浓度和离子浓度可能不同，要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L1Al2(SO4)3溶液中c(SO)3 mol·L1，c(Al3)2 mol·L1(当考虑Al3水解时，则其浓度小于2 mol·L1)。 【典例剖析】高频考点1、考查有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算例1、某同学购买了一瓶“84消毒液”，包装说明如下：根据以上信息和相关知识判断，下列分析不正确的是()A该“84消毒液”的物质的量浓度为4.0 mol·L1B一瓶该“84消毒液”能吸收空气中44.8 L的CO2(标准状况)而变质C取100 mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒，稀释后的溶液中c(Na)约为0.04 mol·L1D参阅该“84消毒液”的配方，欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液，需要称量的NaClO固体质量为143 g【变式训练】美国UNC化学教授Thomas J. Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL Na2R溶液含Na的数目为N，该Na2R溶液的物质的量浓度为()AN×102 mol·L1 B. mol·L1C. mol·L1 D. mol·L1高频考点2、考查溶液的稀释与混合例2现有100 mL 1 mol·L1稀盐酸，欲将其浓度变为2 mol·L1，可以采取的措施为()A向其中通入标准状况下体积为22.4 L的HCl气体B加热蒸发使溶液体积变为50 mLC加热蒸发掉50 mL水D加入5 mol·L1盐酸100 mL，再将溶液体积稀释到300 mL【变式训练】（2020·四川雅安中学模拟）(1)将3p%的硫酸与等体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，则p、q的关系正确的是_。q2p q>2pq<2p 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_。q2p q>2pq<2p 无法确定高频考点3、气体溶于水溶液浓度的计算例3、在t 时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，假设该溶液的密度为 g/mL，溶质质量分数为w，其中含有NH的物质的量是b mol，下列叙述正确的是()A溶质的质量分数w×100%B溶质的物质的量浓度c mol/LC溶液中c(OH) mol/Lc(H)D向上述溶液中加入V mL水，所得溶液的溶质质量分数大于0.5w【变式训练】在同温同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉实验，其中图(a)中的烧瓶收集满了NH3，图(b)中的烧瓶HCl气体没有收集满，下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)()(a)(b)A溶质的物质的量浓度均为 mol·L1(Vm表示该温度、压强下的气体摩尔体积)B溶质物质的量浓度不相同C溶质的质量分数不同D图(a)、图(b)中喷泉的颜色分别为蓝色、红色高频考点4、考查一定物质的量浓度的溶液配制题的规范书写例4、实验室需要配制0.50 mol·L1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(带砝码、最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、_、_、_以及等质量的两片同种纸片。(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体_ g。(3)称量。天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：称量过程中NaCl晶体应放于天平的_(填“左盘”或“右盘”)。称量完毕，将药品倒入烧杯中。(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒，目的是_。(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流，需要洗涤烧杯和玻璃棒23次是为了_。(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线_处，改用_加水，使溶液凹液面与刻度线相切。(7)摇匀、装瓶。【变式训练】用NaOH固体配制450mL0.2mol/L的NaOH溶液。请回答(1)用托盘天平称量的NaOH的质量为_(2)定容时的操作：当液面接近容量瓶刻度线时，_，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒摇匀。(3)下列操作会使配制的NaOH溶液浓度偏低的是_A定容时仰视容量瓶的刻度线B用已经部分变质了的固体试样进行配制C摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线D转移洗涤液时不小心将液体洒到容量瓶外，重新配制时继续使用该未清洗的容量瓶高频考点5、考查溶液配制的误差分析例4某学生配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液，其中不会使溶液浓度偏低的是()A没有用蒸馏水洗涤烧杯23次，并将洗涤液移入容量瓶中B容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有烘干C定容时，加蒸馏水先使液面略高于刻度线，再吸出少量水使凹液面与刻度线相切D定容时仰视刻度线【变式训练】现要配制0.01 mol·L-1的KMnO4溶液，下列操作导致所配溶液浓度偏高的是()A.称量时，左盘高，右盘低B.定容时俯视容量瓶刻度线C.原容量瓶洗净后没有干燥D.摇匀后见液面下降，再加水至刻度线高频考点6、考查溶解度曲线的应用例6（2021·上海高三）已知四种盐的溶解度(S)曲线如下图所示，下列说法不正确的是A将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体B将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体CMg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质，可用重结晶法提纯D可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2【变式训练】（2021·河北高三）工业上用NaOH溶液进行脱硫并制备高纯PbO的过程为。已知；PbO的溶解度曲线如图所示。下列说法正确的是APbO在NaOH溶液中的溶解是放热反应B碱浸1适宜用高浓度的NaOH溶液C降低NaOH溶液的浓度有利于PbO溶解DM点溶液中存在