2023届新高考新教材化学人教版一轮学案-第一章第3讲 物质的量在化学实验中的应用.docx
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1、第3讲物质的量在化学实验中的应用复习目标核心素养1.了解溶液的含义。2了解溶解度、饱和溶液的概念。3了解物质的量浓度(c)。4掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的溶液的化学实验基础知识和基本技能。1.科学探究与创新意识:了解容量瓶的使用方法,通过配制一定物质的量浓度的溶液,体会定量实验的操作要点,归纳总结规范操作对实验结果的影响。2变化观念与平衡思想:能通过分析各物质的溶解度及溶解度曲线,寻找各种因素对物质溶解度的影响。考点一物质的量浓度及其相关计算1物质的量浓度(1)概念物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。(2)常用单位:mol/
2、L或molL1。(3)公式:ncBV(4)注意事项V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。n必须是溶质B的物质的量。2物质的量浓度和溶质质量分数的比较物质的量浓度c溶质质量分数w概念以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量以溶质的质量与溶液的质量比值来表示溶液的组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg表达式cw100%两者关系w(M:摩尔质量;单位:gmol1;:密度,单位:gcm3)(1)1 molL1NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl。()(2)从100 mL 5 molL1H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.
3、5 molL1。()(3)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 molL1。()(4)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 molL1。()(5)0.5 molL1的稀H2SO4溶液中c(H)为1.0 molL1。()(6)31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)0.5 molL1。()题点一对物质的量浓度含义的理解根据题目条件计算下列溶液的相关量:(1)2 molL1Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则溶液的体积为_mL。(2)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度
4、为 gcm3,则此氨水的物质的量浓度为_molL1。(3)若20 g密度为 gcm3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为_。【解析】(2)n(NH3) mol,溶液体积:V103 Lc molL1 molL1。(3)Ca(NO3)2的物质的量浓度为 molL1,NO的物质的量浓度为 molL1。【答案】(1)100(2)(3) molL1母题延伸(1)2 mol/L Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO,则NO的浓度_mol/L。(2)在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为 gcm3,则此氨水中溶质的质量分数_。(
5、3)若20 g密度为 gcm3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的质量分数_。提示:(1)4(2)100%(3)7.6%对点训练1下列目的能达到的是()A将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 molL1的NaCl溶液B从1 L 1 molL1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 molL1C中和100 mL 1 molL1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH 4 gD将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为1 molL1溶液解析:BA项,不知道所得溶液的体积,无法计算NaCl溶液的物质的量浓度;B项,从1 L 1 molL1的Na
6、Cl溶液中取出10 mL,其浓度不变;C项,m(NaOH)20.1 L1 molL140 gmol18 g;D项,所得溶液溶质为NaOH,其浓度应为2 molL1。题点二物质的量浓度与溶质的质量分数之间换算在环保、化工行业有一种溶液浓度的表示方法:质量体积浓度,用单位体积溶液中所含的溶质质量来表示,单位gm3或gL1。现有一种20 时的饱和CuSO4溶液,密度为1.2 gcm3,质量体积浓度为200 gL1,则对此溶液的说法错误的是()A该溶液的质量分数为16.7%B该溶液的物质的量浓度为1.25 molL1C在20 时,硫酸铜的溶解度为20 gD在20 时把200 g CuSO45H2O溶解
7、于1 L水中恰好得到饱和溶液【解析】根据质量体积浓度为200 gL1,即1 L溶液中含200 g溶质,1 L溶液的质量是1000 mL1.2 gcm31200 g,该溶液的质量分数为100%16.7%,A正确;1 L溶液中含200 g(即1.25 mol)溶质,该溶液的物质的量浓度为1.25 molL1,B正确;S100 g200 g(1000 mL1.2 gcm3200 g),S20 g,C正确;CuSO45H2O溶于水后得到CuSO4溶液,其溶质为CuSO4,质量为200 g128 g,质量分数100%10.7%,此值小于16.7%,不是饱和溶液,D错误。【答案】D母题变式(双选)T 时,
8、有硫酸镁溶液500 mL,它的密度是1.20 gcm3,其中镁离子的质量分数是4.8%,则有关该溶液的说法不正确的是()A溶质的质量分数是24.0%B溶液的物质的量浓度是2.4 molL1C溶质和溶剂的物质的量之比是140D若此溶液为饱和溶液,则硫酸镁在该温度下的溶解度是 g24 g解析:CD由Mg2的质量分数知MgSO4的质量分数为4.8%24.0%,其物质的量浓度c2.4 molL1,溶质与溶剂的物质的量之比为121,硫酸镁在该温度下的溶解度为 g31.58 g。对点训练2已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为 g3,质量分数为w,物质的量浓度为c molL1,溶液中含NaCl的质
9、量为m g。(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:_。(2)用w、表示溶液的物质的量浓度:_。(3)用c、表示溶质的质量分数:_。(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度:_。解析:(1)c(NaCl) molL1 molL1。(2)c(NaCl) molL1。(3)w100%100%。(4),S g。答案:(1) molL1(2) molL1(3)100%(4) g题点三溶液的稀释与混合现有100 mL 1 molL1稀盐酸,欲将其浓度变为2 molL1,可以采取的措施为()A向其中通入标准状况下22.4 L 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
10、L1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL【解析】向其中通入标准状况下22.4 L HCl气体,则溶质的物质的量为0.1 L1 molL122.4 L/22.4 Lmol11.1 mol,而溶液体积不能计算,所以其物质的量浓度不能计算,A错误;HCl易挥发,所以加热蒸发稀盐酸,HCl和水蒸气都减少,蒸发操作不可取,故B、C错误;加入5 molL1盐酸100 mL,再将溶液体积稀释到300 mL,所得溶液中溶质物质的量浓度为(0.1 L1 molL15 mol L10.1 L)/0.3 L2 molL1,D正确。【答案】D母题变式(双选)在题干不变的情况下,下列措施正确的是()A向其中
11、通入2.24 L HCl气体B加入100 mL 3 mol/L稀盐酸使总体积变为200 mLC加热蒸发掉部分水使其密度变为2 gcm3,质量分数3.65%D加入200 mL 1 mol/L稀盐酸答案:BC对点训练3下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。按要求回答下列问题:(1)硫酸的物质的量浓度为_,氨水的物质的量浓度为_。(2)各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)_9.2 molL1,c(NH3)_6.45 molL1(填“”“”或“”,下同)。(3)各取5 mL与等体积水混合后,w(H2SO4)_49%,w(NH3)_12.5%。解析:(1)利用c计算,c(H2S
12、O4) molL118.4 molL1,c(NH3) molL112.9 molL1。(2)硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4 )9.2 molL1,c(NH3)6.45 molL1。(3)5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 gcm35 mL9.2 g、0.88 gcm35 mL4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,故各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)49%,w(NH3)12.5%。答案:(1)18.4 molL112.9 molL1(2)(3)名师
13、点拨溶质相同、质量分数不同的两溶液混合的计算技巧同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。(1)等质量混合两溶液等质量混合时(无论1 gcm3还是1 gcm3),混合后溶液中溶质的质量分数w(a%b%)。(2)等体积混合当溶液密度大于1 gcm3时,溶液浓度越大,密度越大,如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液等体积混合后,质量分数w(a%b%)。当溶液密度小于1 gcm3时,溶液浓度越大,密度越小,如酒精、氨水等少数溶液等体积混合后,质量分数w(a%b%)。(3)当a或b等于零时,也适用于上述判断。考点二一定物质的量浓度溶液的配制1一定物质的量浓度溶液的配制(1)容量瓶的构
14、造及使用容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。容量瓶在使用前要检查是否漏水,其操作顺序为装水盖塞倒立正立玻璃塞旋转180倒立。(2)配制过程以配制500 mL 1.0 molL1NaCl溶液为例:2质量分数及一定质量分数溶液的配制(1)溶质的质量分数概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。表达式:w(B)100%。(2)质量分数与物质的量浓度的关系c。(3)一定质量分数溶液的配制以配制100 g 5% NaOH溶液为例:步骤:计算称量(量取)溶解(稀释)。仪器:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒。(4
15、)体积比浓度溶液的配制如用浓硫酸配制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。3常见误差分析(1)误差分析依据c。实验操作V不变时,n偏大,则c偏大;n偏小,则c偏小。同样,若实验操作n不变时,V偏大,则c偏小;V偏小,则c偏大。(2)常见的实验误差分析可能引起误差的一些操作变量c/ (molL1)n/molV/L用量筒量取需稀释的溶液时仰视读数增大不变偏大定容时俯视容量瓶刻度线不变减小溶液未冷却就转入容量瓶进行定容不变减小药品和砝码位置颠倒(使用游
16、码)减小不变偏小没有洗涤烧杯、玻璃棒减小不变定容时仰视容量瓶刻度线不变增大溶质已潮解或含有其他杂质减小不变定容、摇匀后又加蒸馏水不变增大用量筒量取需稀释的溶液时俯视读数减小不变定容时蒸馏水加多后用胶头滴管吸出减小不变转移时有少量液体洒在容量瓶外减小不变(1)向容量瓶中转移液体时,引流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁。()(2)洗净的锥形瓶和容量瓶需要放进烘箱中烘干。()(3)NaOH固体放入小烧杯中,然后加入蒸馏水,为防止氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应,溶解后应立即转移到容量瓶中。()(4)在容量瓶中先加入一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸。()(5)用固体NaCl配制0.5 molL
17、1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。()(6)如图A配制0.1 molL1 NaOH溶液。()(7)如图B配制一定浓度的NaCl溶液。()(8)用如图C装置配制溶液()题点一一定物质的量浓度溶液的配制硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M248 gmol1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:(1)溶液配制:称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的_中,加蒸馏水至_(2)滴定。【解析】溶液配制需要计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等步骤,结
18、合配制过程选择需要的仪器,称取1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的容量瓶中,加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相平。【答案】烧杯容量瓶凹液面最低处与刻度线相平母题延伸(1)若将称取的1.2000 g某硫代硫酸钠晶体样品,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度线,该操作正确吗?为什么? (2)向容量瓶中转移液体时,引流用玻璃棒应接触容量瓶内壁的什么位置?为什么?(3)若定容时俯视刻度线,则所配溶液体积偏大还是偏小?此时应如何处理?提示:(1)不正确。容量瓶只用于配制固定体积的溶液,不能用于溶解固体,应在烧杯中溶解再转移
19、到容量瓶。(2)玻璃棒下端应接触容量瓶内壁刻度线以下,防止定容时有部分液体附着在刻度线上,导致所配溶液体积大于100 mL。(3)偏小。应平视,继续加水至溶液凹液面最低处与刻度线相平。对点训练1实验室需要0.1 molL1 NaOH溶液450 mL和0.5 molL1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是_(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_(填仪器名称)。(2)在配制NaOH溶液时:根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为_g;若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度_(填“”“”“”或“”)0.1
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- 2023 新高 新教材 化学 人教版 一轮 第一章 物质 实验 中的 应用
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