2020届一轮复习鲁科版第1章第2讲一定物质的量浓度的溶液及其配制学案

2020届一轮复习鲁科版第1章第2讲一定物质的量浓度的溶液及其配制学案

第2讲　一定物质的量浓度的溶液及其配制 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。‎ 考点一　物质的量浓度及相关计算 ‎1．物质的量浓度 ‎(1)概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。‎ ‎(2)表达式：cB＝。‎ ‎(3)单位：mol·L－1(或 mol/L)。‎ ‎2．溶质的质量分数 ‎(1)1 mol·L－1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl(　　)‎ ‎(2)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 mol·L－1(　　)‎ ‎(3)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L－1(　　)‎ ‎(4)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%(　　)‎ ‎(5)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%(　　)‎ ‎(6)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则SO浓度之比为3∶2∶3(　　)‎ ‎(7)0.5 mol·L－1的稀H2SO4溶液中c(H＋)为1.0 mol·L－1(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√‎ ‎1．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ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为____________ mol·L－1。‎ 答案　 解析　n(NH3)＝ mol，‎ 溶液体积：V＝×10－3 L c＝ mol·L－1‎ ‎＝ mol·L－1。‎ ‎2．将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于水配成1 L溶液。‎ ‎(1)该溶液中Na2SO4的物质的量浓度为_________，溶液中Na＋的物质的量浓度为_________。‎ ‎(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4 mol·L－1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为__________，Cl－的物质的量浓度为____________。‎ 答案　(1)0.1 mol·L－1　0.2 mol·L－1　(2)11.7 g　0.2 mol·L－1‎ 解析　(1)n(Na2SO4)＝n(Na2SO4·10H2O)＝＝0.1 mol，‎ c(Na2SO4)＝0.1 mol·L－1，c(Na＋)＝0.2 mol·L－1。‎ ‎(2)n(Na＋)＝0.4 mol·L－1×1 L＝0.4 mol，‎ 则加入n(NaCl)＝0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol，‎ m(NaCl)＝0.2 mol×58.5 g·mol－1＝11.7 g，‎ c(Cl－)＝＝0.2 mol·L－1。‎ ‎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：CuSO4·5H2O―→CuSO4；Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。‎ ‎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＝×10－3 L。‎ ‎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·L－1 Al2(SO4)3‎ 溶液中c(SO)＝3 mol·L－1，c(Al3＋)＝2 mol·L－1(考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2 mol·L－1)。‎ 题组一　有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算 ‎1．[2016·全国卷Ⅱ，36(5)节选]一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm－3)，其浓度为______mol·L－1。‎ 答案　8.9‎ 解析　假设溶液的体积为1 L，则1 L溶液中含H2O2的质量：‎ m＝1 000 mL×1.10 g·cm－3×27.5%＝1.10×275 g c(H2O2)＝＝≈8.9 mol·L－1。‎ ‎2．某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm－3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl－的物质的量浓度为____________。‎ 答案　5 mol·L－1‎ 解析　300 mL溶液中n(Mg2＋)＝‎ ≈0.75 mol，‎ 依据MgCl2的化学式可知n(Cl－)＝0.75 mol×2＝1.5 mol，‎ c(Cl－)＝＝5 mol·L－1。‎ ‎3．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，溶液中含NaCl的质量为m g。‎ ‎(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度：____________________________________________。‎ ‎(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度：____________________________________________。‎ ‎(3)用c、ρ表示溶质的质量分数：________________________________________________。‎ ‎(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度：___________________________________________。‎ 答案　(1) mol·L－1　(2) mol·L－1　(3)×100%　(4) g 解析　(1)c＝ mol·L－1＝ mol·L－1‎ ‎(2)c＝＝ mol·L－1。‎ ‎(3)w＝×100%＝×100%。‎ ‎(4)＝，S＝ g。‎ 从定义式出发进行物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算 ‎(1)由定义式出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c＝、质量分数＝×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。‎ ‎(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时，除利用上述方法外，我们还可以运用假设法，使问题简单化。‎ 例如：已知溶质的质量分数w，溶液的密度为ρ g·cm－3，溶质的摩尔质量为M g·mol－1，求物质的量浓度c。‎ 我们可以假设溶液为1 L，所以溶液质量为1×1 000×ρ g，溶质的质量为1×1 000×ρ×w g，溶质的物质的量为 mol，这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c＝ mol·L－1。‎ 题组二　溶液的稀释与混合 ‎4．V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3＋m g，取 mL该溶液用水稀释至4V mL，则SO物质的量浓度为(　　)‎ A. mol·L－1 B. mol·L－1‎ C. mol·L－1 D. mol·L－1‎ 答案　A 解析　 mL溶液中Al3＋的物质的量为＝ mol，稀释后溶液中Al3＋的物质的量浓度为c(Al3＋)＝＝ mol·L－1，c(SO)＝c(Al3＋)＝× mol·L－1＝ mol·L－1。‎ ‎5．现有V L 0.5 mol·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是(　　)‎ A．加热浓缩到原来体积的一半 B．加入5 mol·L－1的盐酸0.125V L C．加入10 mol·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L D．标况下通入11.2 L氯化氢气体 答案　C 解析　加热蒸发，HCl挥发，溶液浓度降低，故A错误；溶液的体积不具有加和性，故B错误；混合后溶液中的HCl的物质的量为 0.5 mol·L－1×V L＋10 mol·L－1×0.1V L＝1.5V mol ‎，所以混合后HCl的浓度为＝1 mol·L－1，故C正确；通入氯化氢气体，溶液的体积发生变化，无法求出浓度，故D错误。‎ ‎6．(1)在100 g物质的量浓度为c mol·L－1，密度为ρ g·cm－3的硫酸中加入一定量的水稀释成 mol·L－1的硫酸，则加入水的体积________(填“＝”“＞”或“＜”，下同)100 mL。‎ ‎(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积______ 100 mL。‎ ‎(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________ 100 mL。‎ 答案　(1)＜　(2)＞　(3)＝‎ 解析　(1)·c＝· V水＝－100，由于ρ′＜ρ，所以V水＜100 mL。‎ ‎(2)由于ρ′＞ρ，所以V水＞100 mL。‎ ‎(3)根据质量分数＝×100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所以均应加入100 mL水。‎ ‎1．溶液稀释定律(守恒观点)‎ ‎(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。‎ ‎(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。‎ ‎(3)溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。‎ ‎2．同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 ‎(1)混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。‎ ‎(2)混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝。‎ ‎3．不同溶质溶液混合反应，有关物质浓度的计算 ‎(1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。‎ ‎(2)巧用电荷守恒思想：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。‎ ‎4．溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律(教师用书独具)‎ 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ρ>1 g·cm－3还是ρ＜1 g·cm－3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w＝(a%＋b%)。‎ 以上规律概括为“计算推理有技巧，有大必有小，均值均在中间找，谁多向谁靠”。‎ ‎(2)等体积混合 ‎①当溶液密度大于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，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%)。‎ ‎②当溶液密度小于1 g·cm－3时，必然是溶液浓度越大，密度越小(如酒精、氨水溶液)，等体积混合后，质量分数w＜(a%＋b%)。‎ 考点二　一定物质的量浓度溶液的配制 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．容量瓶的构造及使用 ‎(1)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、1 000 mL等。‎ ‎(2) 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 mol·L－1 NaCl溶液为例：‎ 特别提醒：(回顾对比)‎ 质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制 ‎(1)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)用浓硫酸配制1∶4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。‎ ‎(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水(　　)‎ ‎(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L－1的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(　　)‎ ‎(3)向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁(　　)‎ ‎(2016·海南，8D)‎ ‎(4)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L－1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80 mL，配制成0.100 0 mol·L－‎ ‎1 H2SO4溶液(　　)‎ ‎(5)如图A配制0.1 mol·L－1NaOH溶液(　　)‎ ‎(6)如图B配制一定浓度的NaCl溶液(　　)‎ ‎(7)用如图C装置配制溶液(　　)‎ ‎(8)NaOH在烧杯里刚完全溶解时，立即将溶液转移到容量瓶(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×‎ 解析　(2)必须用托盘天平。(5)不能在容量瓶中直接溶解固体。(6)应平视刻度线。(7)接近刻度线时应用胶头滴管定容。(8)应恢复至室温后再定容。‎ ‎(1)配制100 mL 1.0 mol·L－1的H2SO4溶液，需要18 mol·L－1的浓硫酸的体积是________，该实验过程中所需要的玻璃仪器有___________________________________________________。‎ ‎(2)配制0.2 mol·L－1的Na2CO3溶液50 mL，计算出需要称取固体Na2CO3的质量是________，用托盘天平称取固体Na2CO3的质量是________。‎ 答案　(1)5.6 mL　10 mL量筒、100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管　(2)1.06 g　1.1 g 解析　注意量筒与托盘天平的精确度。‎ 题组一　一定物质的量浓度的溶液配制题的规范书写 ‎1．实验室需要配制0.50 mol·L－1 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。‎ ‎①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：‎ ‎②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。‎ ‎③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2～3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。‎ 答案　(1)500 mL容量瓶　胶头滴管　玻璃棒　(2)14.6‎ ‎(3)①‎ ‎②左盘　(4)搅拌，加速NaCl溶解　(5)保证溶质全部转入容量瓶中　(6)1～2 cm　胶头滴管 解析　配制480 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液，必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)＝0.50 mol·L－1‎ ‎×0.5 L×58.5 g·mol－1≈14.6 g(托盘天平精确到0.1 g)。用托盘天平称量时，物品应放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。‎ ‎1．找出某一考生答卷中的错误(前2个小题)‎ 失分原因分析：‎ ‎(1)中没有指明容量瓶的规格。‎ ‎(2)中[案例1]没有注意托盘天平的精确度；[案例2]忽略了没有480 mL的容量瓶，必须配制500 mL的溶液，按500 mL溶液中的溶质进行计算。‎ ‎2．解决方案与规范指导 配制一定物质的量浓度溶液时应注意：‎ ‎(1)做需要补充仪器的实验题时，要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤，思考每一步所需仪器，然后与已知仪器对比，就一定不会漏写某种仪器；‎ ‎(2)容量瓶的规格，常见的有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL；‎ ‎(3)所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。‎ 题组二　学会从2个角度分析误差的原因 ‎2．从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)‎ ‎(1)配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g：________。‎ ‎(2)配制500 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0 g：________。‎ ‎(3)配制NaOH溶液时，托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确：________。‎ ‎(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4 g，称量时物码放置颠倒：________。‎ ‎(5)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数：________。‎ ‎(6)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：________。‎ ‎(7)经洗涤烧杯及玻璃棒：________。‎ 答案　(1)偏小　(2)偏小　(3)偏小　(4)偏小 ‎(5)偏大　(6)偏小　(7)偏小 解析　(2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol－1，所需质量为0.5 L×0.1 mol·L－1×250 g·mol－1＝12.5 g。‎ ‎(3)NaOH易吸水潮解。‎ ‎(4)实际称量质量为4 g－0.4 g＝3.6 g。‎ ‎3．从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)‎ ‎(1)配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容：________。‎ ‎(2)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线：________。‎ ‎(3)定容时仰视刻度线：________。‎ ‎(4)定容摇匀后少量溶液外流：________。‎ ‎(5)容量瓶中原有少量蒸馏水：________。‎ 答案　(1)偏大　(2)偏小　(3)偏小　(4)无影响 ‎(5)无影响 解析　(1)NaOH溶于水放热，溶液的体积比室温时大，应恢复室温后再移液、定容。(2)溶液的总体积超出了刻度线。‎ 误差判断分析技巧 ‎(1)误差分析的思维流程 ‎(2)视线引起误差的分析方法 ‎①仰视容量瓶刻度线[图(a)]，导致溶液体积偏大，结果偏低。‎ ‎②俯视容量瓶刻度线[图(b)]，导致溶液体积偏小，结果偏高。‎ ‎1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”‎ ‎(1)称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，就能配得浓度为0.010 mol·L－1的KMnO4溶液(　　)(2017·全国卷Ⅲ，9D)‎ ‎(2)容量瓶和滴定管使用前均需要检漏(　　)(2017·海南，12B)‎ ‎(3)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用滴管滴加蒸馏水至刻度线(　　)(2016·浙江理综，8D)‎ ‎(4)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水，所以可配制2.0 mol·L－1的Ca(OH)2溶液(　　)‎ ‎(2014·广东理综，9D)‎ ‎(5)用容量瓶配制溶液，定容时俯视刻度线，所配溶液浓度偏小(　　)‎ ‎(2013·天津理综，4B)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×‎ ‎2．(2013·江苏，5)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(　　)‎ 答案　B 解析　A项，托盘天平使用时应“左物右码”，图为“左码右物”，错误；C项，移液时不能将烧杯中的溶液直接倒入容量瓶，应用玻璃棒引流，错误；D项，胶头滴管应在容量瓶口垂直正上方，不能伸入瓶口，错误。‎ ‎3．[2016·天津理综，7(6)]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.2 mol·L－1 NaOH溶液和1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为______________________________________________，‎ 生成硫酸铜的物质的量为________。‎ 碳 氮 Y X 硫 Z 答案　NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol　2 mol 解析　铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2，相对分子质量都小于50，符合题意，1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。设NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，则x＋y＝2.2 mol，x＋3y＝4 mol，解得x＝1.3 mol，y＝0.9 mol。根据转移电子守恒知，参与反应的铜的物质的量为 mol＝2 mol，因此生成硫酸铜的物质的量为2 mol。‎ ‎4．[2018·全国卷Ⅲ，26(2)①]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·mol－1)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：‎ 溶液配制：称取1.200 0 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________。‎ 答案　烧杯　容量瓶　液面与刻度线相切 解析　配制一定物质的量浓度的溶液，应该在烧杯中溶解，冷却至室温后，转移至100 mL的容量瓶中，加水至距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相平。‎