2023届新高考化学选考一轮总复习学案-第6讲　物质的量浓度.docx

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1、第6讲物质的量浓度内容要求1.了解物质的量浓度的含义和应用。2.必做实验:配制一定物质的量浓度的溶液。知识点1物质的量浓度的概念及相关计算1.物质的量浓度(1)概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB。(2)表达式:cB=nBV。(3)单位:mol/L或 molL-1。(4)计算方法利用公式直接计算:c=nV。利用溶质的质量分数计算c为溶质的物质的量浓度,单位molL-1,为溶液密度,单位gcm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g mol-1,则c=nV=mMV=1 000wVMV=1 000wM。利用电荷守恒计算:一般用于离子浓度的计算,如BaCl2

2、溶液中存在2c(Ba2+)=c(Cl-)。2.溶质的质量分数(1)概念:用溶质的质量与溶液的质量之比来表示溶液中溶质与溶液的质量关系的物理量,符号为w,一般用百分数表示。(2)表达式:w=m质m液100%。(3)饱和溶液中溶质的质量分数用溶解度S表示:w=SS+100100%。1.1 molL-1 NaCl溶液中溶质NaCl的物质的量为1 mol。()2.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水,HCl的物质的量浓度为1 molL-1。()3.25 g CuSO45H2O溶于75 g水中,w(CuSO4)=16%。()4.将10 mL 1 molL-1的H2SO4溶液稀释成0.1 molL

3、-1的H2SO4溶液,可向该溶液中加入90 mL水。()5.0.5 molL-1的AlCl3溶液中c(Cl-)=1.5 molL-1。()6.1 L 0.1 molL-1磷酸钠溶液含有的PO43-数目为0.1NA。()答案:1.2.3.4.5.6.题点一物质的量浓度概念1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 molL-1的是(C)A.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液B.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液C.将0.5 molL-1 100 mL的NaNO3溶液加热蒸发掉50 g水后的溶液D.Cl-浓度为2 molL-1的CaCl2溶液解析:A项,c(NaOH)=10

4、 g40 gmol-10.25 L=1 molL-1;B项,c(H2SO4)=80 g80 gmol-11 L=1 molL-1;C项,蒸发50 g水后,溶液的体积并不是50 mL,NaNO3的物质的量浓度也不是1 molL-1;D项,若CaCl2溶液浓度为1 molL-1,则Cl-浓度为2 molL-1。2.下列关于物质的量浓度表述正确的是(C)A.0.3 molL-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的总物质的量为0.9 molB.当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是 1 molL-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 molL-1C.10

5、时,100 mL 0.35 molL-1的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水,冷却到10 时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 molL-1D.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相等解析:A.溶液体积未知,无法确定溶液中微粒的物质的量,错误;B.温度和压强未知,22.4 L氨气的物质的量不一定是1 mol,错误;C.饱和溶液蒸发掉一部分水后仍然是饱和溶液,温度一定时,饱和溶液的物质的量浓度和溶质质量分数不变,正确;D.溶液中n(Na+)=n(Cl-),n(K+)=2n(SO42-),若n(Na+)=n(

6、SO42-),则n(K+)=2n(Cl-),即c(K+)=2c(Cl-),错误。题点二物质的量浓度相关计算3.关于0.1 mol/L Ba(OH)2溶液的叙述错误的是(A)A.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度为0.01 mol/LB.0.5 L该溶液中OH-的物质的量浓度为0.2 mol/LC.1 L该溶液中含有Ba(OH)2的质量为17.1 gD.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后Ba(OH)2的物质的量浓度为0.01 mol/L解析:A.某溶质的物质的量浓度一旦确定,则它的物质的量浓度与所取溶液的体积无关,故从1 L该溶液中取出100 m

7、L,取出溶液中 Ba(OH)2的物质的量浓度仍为0.1 mol/L,错误;B.0.1 mol/L Ba(OH)2溶液中OH-的物质的量浓度为20.1 mol/L=0.2 mol/L,物质的量浓度与所取溶液的体积无关,故 0.5 L 该溶液中氢氧根离子的物质的量浓度为0.2 mol/L,正确;C.1 L该溶液中含有Ba(OH)2的物质的量为1 L0.1 mol/L=0.1 mol,所以Ba(OH)2 的质量为0.1 mol171 g/mol=17.1 g,正确;D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL,体积扩大为原来的10倍,则Ba(OH)2的物质的量浓度变为原来的110,所以Ba(OH)

8、2的物质的量浓度为0.01 mol/L,正确。4.标准状况下,n L NH3溶于m mL H2O中,得密度为 gcm-3的R L氨水,则此氨水的物质的量浓度为(B)A.n2.4R molL-1B.1 000n17n+22.4m molL-1C.n22.4 molL-1D.1 00017n+22.4m molL-1解析:标准状况下,n L氨气的物质的量为nL22.4 Lmol-1=n22.4 mol,该氨气的质量为17 gmol-1n22.4 mol=17n22.4 g,m mL 水的质量约为m g,则所得溶液质量为m g+17n22.4 g,所得溶液的体积为17n22.4g+mg1 000gL

9、-1=17n+22.4m22 400 L,所以该氨水的物质的量浓度为n22.4mol17n+22.4m22 400L=1 000n17n+22.4m molL-1,故B正确。5.常温下,将20.0 g质量分数为14.0%的KNO3溶液与 30.0 g 质量分数为24.0%的KNO3溶液混合,得到密度为1.15 g/cm3的混合溶液。计算:(计算结果保留到小数点后一位)(1)混合后溶液的质量分数为。(2)混合后溶液的物质的量浓度为。(3)在1 000 g水中需溶解mol KNO3能使其浓度恰好与上述混合后溶液的浓度相等。解析:(1)混合溶液的质量为20.0 g+30.0 g=50.0 g,硝酸钾

10、的质量为20.0 g14.0%+30.0 g24.0%=10.0 g,则混合溶液的质量分数为10.0 g50.0 g100%=20.0%。(2)由c=1 000wM可得,混合溶液的物质的量浓度c=1 0001.1520.0%101 mol/L2.3 mol/L。(3)设需要硝酸钾的物质的量为x mol,由混合溶液的质量分数为20.0%可得101x1 000+101x100%=20.0%,解得 x2.5。答案:(1)20.0%(2)2.3 mol/L(3)2.5 物质的量浓度计算的常见类型1.标准状况下,气体溶质溶于水所得溶液物质的量浓度的计算溶质的物质的量n=V气体22.4 L/mol溶液的体

11、积V=m=m气体+m水10-3L/mL c=nV2.溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2溶液质量守恒,m稀=m浓+m水(体积一般不守恒,V稀V浓+V水)混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混(稀溶液混合时,常认为V混=V1+V2,进行粗略计算)溶液质量守恒,即1V1+2V2=混V混电荷守恒,如不同浓度的Na2SO4溶液混合后仍存在c(Na+)=2c(SO42-)知识点2一定物质的量浓度溶液的配制一、配制主要仪器容量瓶1.构造及用途2.容量瓶使用时的注意事项(1)在使用前

12、首先要检查是否漏水,查漏方法:(2)不能配制任意体积的溶液。选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算。(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。(4)不能作为反应器或用来长期贮存溶液。(5)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。(6)向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流,且玻璃棒下端要靠在容量瓶刻度线以下的瓶颈壁上。3.配制辅助仪器(1)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。若称量时物码反放,不一定有误差。(2)胶头滴管:在实验中往试管或其他容器中滴入少量试剂,或用于量筒

13、和容量瓶的定容。二、一定物质的量浓度溶液的配制1.配制流程(以配制500 mL 1.0 mol/L NaOH溶液为例)2.注意事项(1)称量时一般用天平,量取时一般用量筒,它们只能精确到小数点后一位(0.1 g或0.1 mL),因此计算所用溶质的质量或体积时保留到小数点后一位。(2)称量时左物右码,有吸湿性和腐蚀性的药品放在烧杯中快速称量;用量筒量取的液体倒入烧杯后,量筒内壁附着的溶质不要洗涤到烧杯中。(3)溶解时一般先在烧杯中加入溶质,后加溶剂进行溶解。浓硫酸的稀释一定要注意将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中,且边加边用玻璃棒搅拌。(4)配制一定物质的量浓度的溶液,是将一定质量或体积的溶质按溶液

14、的体积在选定的容量瓶中定容,因而完全不需要计算水的用量。(5)溶液注入容量瓶前要使其温度恢复到室温,这是因为热的溶液转入容量瓶会使所配的溶液的体积偏小(玻璃的膨胀系数小于液体),所配溶液浓度偏大。(6)溶液转移至容量瓶时,要用玻璃棒引流,并用蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒(上面粘有少量溶质)23次,将洗涤液注入容量瓶。(7)当容量瓶中液面上升到距刻度线12 cm处,要改用胶头滴管滴加蒸馏水,防止液面超过刻度线。若加水定容时超过刻度线,必须重新配制。(8)定容后的溶液要注意反复摇匀。静置后若发现液面下降,稍低于标线,不要再加蒸馏水,否则会引起结果偏低。如果摇匀后洒出几滴,溶液的浓度不变。1.洗净的锥形瓶

15、和容量瓶需要放进烘箱中烘干。()2.配制450 mL某浓度的溶液应选用500 mL的容量瓶。()3.用天平称取1.06 g Na2CO3用于配制100 mL 0.1 molL-1 Na2CO3溶液。()4.用浓硫酸配制稀硫酸,所用的仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。()5.配制0.100 0 molL-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流。()6.定容时,俯视容量瓶刻度线,导致所配溶液浓度偏低。()7.用配制0.1 molL-1的NaOH溶液。()8.用配制100 mL 0.100 0 molL-1 K2Cr2O7溶液。()答案:1.2.3.4.5.6.7.8.题点一一定物

16、质的量浓度溶液的配制1.(2021诸暨适应性考试)用浓硫酸配制950 mL 2.50 mol/L 稀硫酸,包括计算、量取、稀释、转移、定容等多个步骤。下列说法不恰当的是(D)A.图1仪器的规格应选择1 000 mLB.图2稀释过程中应将浓硫酸加入水中C.图3洗涤后需将洗涤液转入容量瓶D.按图4操作加水至溶液凹液面与刻度线相切解析:A.用浓硫酸配制950 mL 2.50 mol/L稀硫酸,实验室没有950 mL规格的容量瓶,所以应该选择1 000 mL的容量瓶,正确;B.浓硫酸稀释过程中会释放大量的热,所以应将浓硫酸缓慢加入水中,并不断搅拌,正确;C.洗涤后的洗涤液中含有溶质,所以需将洗涤液转入

17、容量瓶,正确;D.定容时当液面距刻度线12 cm时,改用胶头滴管继续定容至凹液面与刻度线相切,错误。2.下列关于一定物质的量浓度溶液配制的说法,正确的是(D)A.在溶解和转移两个步骤中玻璃棒的作用相同B.容量瓶有刻度线,所以可以进行液体的量取操作C.定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线D.配制480 mL 0.1 molL-1的硫酸溶液时,需量取 5.0 mL 10 molL-1的硫酸溶液解析:A项,溶解过程中玻璃棒起搅拌的作用,加速固体的溶解,转移过程中是起引流作用,两次作用不一样,错误;B项,容量瓶有刻度线,但只有一个刻度,不能用于液体的量取,错误;C项,定容时,加水超

18、过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线,将导致溶质损失,所配溶液浓度偏小,错误;D项,实验室没有480 mL的容量瓶,需要用500 mL容量瓶,因此需量取5.0 mL 10 molL-1的硫酸溶液,正确。3.用经过准确称量的NaOH固体配制250 mL 0.2 mol/L NaOH溶液。(1)在下列实验仪器中,不必使用的是(填字母)。A.天平B.500 mL试剂瓶C.500 mL容量瓶D.250 mL烧杯E.胶头滴管(2)除上述仪器中可使用的以外,还缺少的仪器是;在该实验中的用途是 。(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是。(4)配制时经以下操作步骤,正确的顺序是(填字母)。A.用适量的蒸

19、馏水加入盛NaOH的烧杯中完全溶解,冷却至室温B.将烧杯中的溶液小心转移到容量瓶中C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线12 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次,每次洗涤液都小心注入容量瓶,并轻轻振荡E.将容量瓶塞塞紧,充分摇匀解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液,所用仪器根据实验步骤选择,因为NaOH固体是经过准确称量的,故不再需天平进行称量,固体需溶解,故需用250 mL烧杯,又因是配制250 mL的溶液,故不需要500 mL容量瓶,而应使用250 mL容量瓶,又因容量瓶不能用来长期保存试剂,故需500 mL试剂瓶来盛装溶

20、液。答案:(1)AC(2)玻璃棒、250 mL容量瓶玻璃棒的作用为溶解NaOH固体时起搅拌作用,加速固体的溶解;将烧杯中溶解的NaOH溶液转移到容量瓶中时起引流作用,以防液体洒在瓶外及沾在容量瓶的刻度线上方而引起体积不准确。250 mL容量瓶的作用为准确配制溶液(3)检查容量瓶是否漏水(4)ABDCE题点二配制一定物质的量浓度溶液的误差分析4.某学生在配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,所配溶液浓度偏高,其原因可能是(C)A.氢氧化钠固体在白纸上称量,且称量速度较慢B.用带游码的天平称2.4 g NaOH时误用了“左码右物”方法C.称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量

21、瓶中并定容D.定容时,仰视容量瓶刻度线,导致所配溶液浓度偏高解析:在白纸上称量NaOH固体,并且称量速度较慢的话,会导致NaOH固体潮解,则真正的NaOH固体的质量偏小,所配制溶液浓度偏低,故A项错误;称量时误用“左码右物”,若不使用游码,对称取氢氧化钠的质量无影响,对所配溶液浓度无影响,若使用游码,实际称取氢氧化钠的质量减小,所配溶液浓度偏低,故B项错误;配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液,移液时未冷却,最终溶液冷却后,液面会低于容量瓶的刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,故C项正确;仰视读数,溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,故D项错误。5.下列有关一定物质的量浓度溶液配制的说法正确的是

22、(C)A.向容量瓶中转移液体前容量瓶未烘干,所配得的溶液浓度偏低B.称量固体溶质时,操作无误,但所用砝码生锈,所配溶液浓度偏低C.配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,量取浓硫酸时仰视读数,所配溶液浓度偏高D.定容时盖上瓶塞,摇匀后发现液面低于刻度线,再继续滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线,所配溶液浓度偏高解析:A.定容前容量瓶内有水,不影响所配溶液的体积和溶质的物质的量,由c=nV可知,所配得的溶液浓度不变,错误;B.砝码被锈蚀后质量偏大,而m物=m砝+m游,故称量出的药品的质量偏大,所配得的溶液的浓度偏高,错误;C.配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,量取浓硫酸时仰视读数,所取浓硫酸的量偏大,则所配得

23、的溶液浓度偏高,正确;D.定容时盖上瓶塞,摇匀后发现液面低于刻度线是正常的,若再继续滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线,则会使所配溶液浓度偏低,错误。 有关溶液配制的误差分析技巧(1)误差分析的思维流程(2)视线引起误差的分析方法仰视容量瓶刻度线图(a),导致溶液体积偏大,结果偏低。俯视容量瓶刻度线图(b),导致溶液体积偏小,结果偏高。当堂检测1.配制100 g 20% NaOH溶液的实验过程中,不需要用到的仪器是(A)解析:配制100 g 20% NaOH溶液的实验过程中,需要用到天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管,不需要用到的仪器是容量瓶,故A符合题意。2.V mL Fe2(SO4)3溶液中含

24、Fe3+a g,取出12V mL,用水稀释成4V mL,则稀释后溶液中SO42-的物质的量浓度是(C)A.125a36V mol/LB.375a56V mol/LC.375a112V mol/LD.125a72V mol/L解析:a g铁离子的物质的量为n(Fe3+)=ag56 g/mol=a56 mol,V mL Fe2(SO4)3溶液中含有硫酸根离子的物质的量为n(SO42-)=32n(Fe3+)=a56 mol32=3a112 mol,12V mL 溶液中含有硫酸根离子的物质的量为n(SO42-)=3a112 mol12VmLVmL=3a224 mol,稀释后溶液体积为4V mL,则溶液

25、中硫酸根离子的物质的量浓度为c(SO42-)=3a224mol4V10-3L=375a112V mol/L。3.如图是硫酸试剂标签上的部分内容。下列说法正确的是(C)A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/LB.1 mol锌与足量的该硫酸反应产生2 g氢气C.配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mLD.该硫酸与等体积的水混合所得溶液的物质的量浓度等于9.2 mol/L解析:A.c=1 000wM=1 0001.8498%98 mol/L=18.4 mol/L,错误;B.该溶液为浓硫酸,与锌反应生成二氧化硫气体,没有氢气生成,错误;C.设准确配制200 mL 4.6 m

26、ol/L 的稀硫酸需取该硫酸的体积为V,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则有0.2 L4.6 mol/L=V18.4 mol/L,V=0.2 L4.6mol/L18.4mol/L=0.05 L,即50 mL,正确;D.硫酸的密度大于水的密度,该硫酸与等体积的水混合所得溶液的体积小于原来的2倍,则物质的量浓度大于 9.2 mol/L,错误。4.K2SO4、KCl、NaCl三种固体溶于水得溶液M,部分离子的物质的量浓度如图甲所示。取200 mL混合溶液加水稀释,测得c(Na+)随溶液体积的变化如图乙所示。下列说法正确的是(C)A.Y离子可能是SO42-B.c1=0.96C.溶液M中KCl的物质的量

27、浓度为0.10 mol/LD.固体溶解时,K2SO4与NaCl的物质的量之比为11解析:A.若溶液中没有氯化钾,则钾离子和硫酸根离子的浓度比等于21,若溶液中有氯化钾,则钾离子和硫酸根离子的浓度比大于21,图甲中钾离子和Y的浓度比为11,所以Y离子不可能是SO42-,错误;B.根据稀释前后溶质的物质的量不变可知,c1=0.1610.2=0.8,错误;C.根据B选项可知c(Na+)=0.8 mol/L,Y不是SO42-,则Y是Cl-,c(Cl-) =0.9 mol/L,X表示SO42-,c(SO42-)=0.4 mol/L,所以溶液M中KCl的物质的量浓度为0.10 mol/L,正确;D.c(S

28、O42-)=0.4 mol/L,c(Na+)=0.8 mol/L,则固体溶解时,K2SO4与NaCl的物质的量之比为12,错误。5.用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中二价铁的含量。若需配制浓度为0.010 00 molL-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取一定质量的K2Cr2O7,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g mol-1。(1)计算配制250 mL 0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液时需要准确称量K2Cr2O7的质量是g(保留4位有效数字)。(2)配制0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液的操作步骤为计算称量移液洗涤

29、定容。(3)配制0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液,定容时不慎加水超过了刻度线,应如何操作:。(4)下列情况会使所配溶液浓度偏低的是(填字母)。a.砝码上有杂质b.容量瓶使用前内壁沾有水珠c.没有进行洗涤操作d.加蒸馏水不慎超过刻度线(5)用0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Fe2+的溶液,恰好完全反应时消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液,则溶液中Fe2+的物质的量浓度是(已知:Fe2+Cr2O72-+H+Cr3+Fe3+H2O,未配平)。解析:(1)配制250 mL 0.010 00 molL-1 K2Cr2O7溶液,需要

30、 溶质的质量为0.250 L0.010 00 molL-1294.0 g mol-1=0.735 0 g。(2)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等。(3)定容时不慎加水超过了刻度线,导致实验失败且无法挽救,必须重新配制。(4)没有进行洗涤操作,使溶质损失,溶液浓度偏低;加蒸馏水超过刻度线,溶液体积偏大,使溶液浓度偏低。解析:(5)依据方程式,设Fe2+的物质的量浓度为c,6Fe2+ + Cr2O72-+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O61c20.0010-3 L0.010 00 molL-110.0010-3 L解得c=0.030 00 molL-1。答案:(1)0.735 0(2)溶解摇匀(3)重新配制(4)cd答案:(5)0.030 00 molL-1