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文档介绍
2018届高考一轮复习人教版第2讲物质的量浓度及其溶液的配制学案73
第2讲 物质的量浓度及其溶液的配制 【考纲要求】 1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。2.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数的概念,并能进行有关计算。3.了解物质的量浓度的概念,并能进行相关计算。4.掌握配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。 考点一|物质的量浓度及计算(重点保分型——师生共研) 授课提示:对应学生用书第5页 [核心知识大通关] 1.物质的量浓度 2.溶质的质量分数 小题热身 1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)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。( ) (2)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。( ) (3)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%。( ) (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 mol·L-1。( ) (5)50 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液与150 mL 3 mol·L-1氯化钾溶液的c(Cl-)相等。( ) (6)T ℃时100 g饱和食盐水中,含有溶质NaCl的质量是m g,则该温度时,NaCl的溶解度是m g。( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× 2.将36.5 g HCl溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1吗?为什么? 答案:不是。当HCl溶于水后,溶液体积不再是1 L,故不可能是1 mol·L-1,但可以叙述为将36.5 g氯化氢溶于水得1 L溶液,则其浓度为1 mol·L-1。 [考向精练提考能] 考向一 依据定义式(cB=)计算 1.c==== 2.标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算 c= 1.(1)将106 g Na2CO3固体溶于1 L水配成溶液,(2)将1 mol Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液。两份溶液相比,下列量一定相等的是( ) A.物质的量浓度 B.溶质的物质的量 C.溶液的体积 D.质量分数 答案:B 2.若20 g密度为ρ g·mL-1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( ) A. mol·L-1 B. mol·L-1 C.mol·L-1 D.mol·L-1 解析:溶质的物质的量:n== mol 溶液的体积:V=×10-3 L·mL-1= L Ca(NO3)2的物质的量浓度:c=== mol·L-1 NO的物质的量浓度为mol·L-1×2=mol·L-1。 答案:C 3.(2017·沈阳检测)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中正确的是( ) A.ρ=+1 000 B.w=% C.w= D.c= 解析:溶质的物质的量为n= mol, 溶质的质量为m= g, 溶液的质量为m(溶液)=(×17+1 000)g 溶液的体积为V(溶液)=×10-3 L 代入有关公式判断,正确的是C。 答案:C 考向二 物质的量浓度与溶质的质量分数换算 公式推导 1.c===。 2.w===。 4.如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14 g·cm-3)。 14%的NaOH溶液的物质的量浓度及从瓶中取出20 mL该溶液中含有溶质的质量分别是( ) A.4.0 mol·L-1 3.2 g B.2.0 mol·L-1 3.2 g C.4.0 mol·L-1 6.4 g D.2.0 mol·L-1 6.4 g 解析:根据c==mol·L-1≈4.0 mol·L-1,20 mL该溶液含有溶质的质量是0.02 L×4.0 mol·L-1×40 g·mol-1=3.2 g。 答案:A 5.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为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为________。 (2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度为________。 (3)用c、ρ表示溶质的质量分数为________。 解析:(1)c== mol·L-1。 (2)c==mol·L-1。 (3)w=×100%=×100%。 答案:(1) mol·L-1 (2)mol·L-1 (3)×100% 考向三 溶液稀释时的计算 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)。 6.(RJ必修1·P174题改编)将30 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液加水稀释到500 mL,关于稀释后的溶液叙述不正确的是( ) A.浓度为0.03 mol·L-1 B.从中取出10 mL溶液,其浓度为0.03 mol·L-1 C.含NaOH 0.6 g D.从中取出10 mL溶液,含NaOH 0.015 mol 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。 答案:D 考向四 含相同溶质的溶液混合时的计算 1.同溶质不同物质的量浓度溶液混合时的计算 (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=。 2.同溶质不同质量分数的两溶液混合 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合 (1)等体积混合 ①ρ>1 g·cm-3时,混合后溶质质量分数:w>(a%+b%) ②ρ<1 g·cm-3时,混合后溶质质量分数:w<(a%+b%) (2)等质量混合 混合后溶质的质量分数:w=(a%+b%) 7.(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。 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。 答案:(1)< (2)> (3)= 考点二|一定物质的量浓度溶液的配制(重点保分型——师生共研) 授课提示:对应学生用书第7页 [核心知识大通关] 1.容量瓶 (1)构造及用途: (2)查漏操作: 2.配制过程示意图 3.配制步骤 以配制480 mL 1 mol·L-1NaOH溶液为例,所需容量瓶的规格:500_mL。 (1)计算(填写计算过程与结果):m(NaOH)=1_mol·L-1×0.5_L×40_g·mol-1=20.0_g。 (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,并用玻璃棒搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,加速溶解。 (4)转移(移液): ①移液前需要将溶液冷却至室温。 ②移液中玻璃棒的作用为引流。 (5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液注入容量瓶中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。 (6)定容: ①将蒸馏水注入容量瓶,在液面离容量瓶颈刻度线下1~2_cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。 ②定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线相切。 (7)摇匀:盖好瓶塞,上下反复颠倒,摇匀。 小题热身 1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上。( ) (2)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)。( ) (3)若量取7.2 mL溶液,应选用10 mL量筒。( ) (4)将10.6 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,物质的量浓度为0.1 mol·L-1。( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× 2.(1)定容时不小心使蒸馏水超过了刻度线,用胶头滴管立即吸出多余部分是否可以? (2)定容后,将容量瓶振荡摇匀,发现液面低于刻度线是否需再加水至刻度线? 答案:(1)不可以。因会有少量溶质被吸出,使所配溶液浓度偏低。 (2)不需要。静置一会以后,待上部溶液回流下来,又会与刻度线相切。 [考向精练提考能] 考向一 一定物质的量浓度溶液的配制 溶液配制过程中的“四个数据” 数据 要求或解释 药品的 质量 实验室中一般用托盘天平称量药品,而托盘天平只能精确到0.1 g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g,不能写为14.60 g 容量瓶的 规格 (1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大,如需用480 mL某溶液,则应该选择500 mL容量瓶 (2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格,如回答“500 mL容量瓶”时,不能只回答“容量瓶” 洗涤烧杯 2~3次 移液时洗涤烧杯2~3次是为了确保溶质全部转移到容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低 液面离容 量瓶颈刻 度线下 1~2 cm 定容时,当液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm时,应该改用胶头滴管滴加,否则容易导致液体体积超过刻度线,导致溶液浓度偏低 1.(RJ必修1·P15[例]改编)实验中需要2 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时,你认为应该选用容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是___________、________________。 答案:1 000 mL容量瓶 212.0 g 2.实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作都正确的是( ) 选项 容量瓶容积 固体质量 实验操作 A 480 mL 硫酸铜:7.68 g 加入500 mL水 B 480 mL 胆矾:12.0 g 配成500 mL溶液 C 500 mL 硫酸铜:8.0 g 加入500 mL水 D 500 mL 胆矾:12.5 g 配成500 mL溶液 解析:实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,因为没有480 mL规格的容量瓶,所以要选择500 mL规格的容量瓶。若是硫酸铜,则需要8.0 g,若是胆矾,则需要12.5 g,且配成500 mL溶液,而不是加入500 mL水。 答案:D 考向二 误差分析 1.误差分析的理论依据 . 2.仰视、俯视的分析 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。 3.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,用托盘天平称取明矾8.0 g。________。 (3)配制NaOH溶液时,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)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。________。 (7)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸收多余的液体至刻度线。________。 (8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线。________。 (9)定容时仰视刻度线。________。 (10)定容摇匀后少量溶液外流。________。 解析:(1)实际需配制500 mL溶液,需NaOH 2.0 g,浓度偏小。 (2)n(CuSO4)=0.5 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,n(CuSO4·5H2O)==0.032 mol,偏小。 (3)NaOH吸水,浓度偏小。 (4)实际称取NaOH的质量为4.0 g-0.4 g=3.6 g,偏小。 (5)仰视,读取刻度低于液面,量取浓H2SO4偏多,浓度偏大。 (6)等温度下降至室温,V(溶液)偏小,浓度偏大。 (7)造成溶质减少,浓度偏小。 (8)V(溶液)偏大,浓度偏小。 (9)仰视,V(溶液)偏大,浓度偏小。 (10)已经定容摇匀,溶液浓度不变,无影响。 答案:(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响 考点三|溶解度及溶解度曲线(重点保分型——师生共研) 授课提示:对应学生用书第8页 [核心知识大通关] 1.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)公式:固体物质溶解度(饱和溶液)S=×100 g (3)影响因素。 ①内因:物质本身的性质。 ②外因。 a.溶剂的影响(如NaCl易溶于水难溶于汽油)。 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的溶解度影响不大。 2.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1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。 (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。 3.溶解度的表示方法: (1)列表法 硝酸钾在不同温度时的溶解度: 温度/ ℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 溶解度/g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246 (2)曲线法 小题热身 在通常状况下,NH3在水中的溶解度为1∶700,其中“1∶700”的含义是什么? 答案:含义是1体积水最多溶解700体积的NH3。 [考向精练提考能] 利用溶解度曲线确定除杂方法 1.溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶,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)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。 1.(2017·成都质检)甲、乙两物质的溶解度(g/100 g水)曲线如图所示。下列叙述正确的是( ) A.t1 ℃时,在100 g水中放入60 g甲,其溶质的质量分数为37.5% B.t1 ℃时,甲和乙的饱和溶液的物质的量浓度一定相等 C.t2 ℃时,甲和乙的饱和溶液中溶质的质量分数一定相等 D.t2 ℃时,分别在100 g水中各溶解20 g甲、乙,同时降低温度,甲先达到饱和 答案:D 2.请填写下列物质的结晶方法 (1)氯化钠: _____________________________________________。 (2)硝酸钾: ____________________________________________________。 (3)硫酸铜晶体: _______________________________________________。 (4)从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O固体: _____________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)蒸发结晶 (2)蒸发浓缩,冷却结晶 (3)蒸发浓缩,冷却结晶 (4)在HCl气氛中加热,蒸发结晶 3.如图是X、Y、Z三种固体物质的溶解度曲线。按要求回答下列问题: (1)若X溶液中混有少量Y,怎样提纯X? ___________________________________。 (2)若Y溶液中混有少量的X,怎样提纯Y? _____________________________________。 答案:(1)加热浓缩,冷却结晶,过滤 (2)蒸发结晶,趁热过滤 [真题发掘·知识串联] 串线索 固双基 回扣关键知识 以化学实验为载体 串联物质的量浓度及其溶液的配制 授课提示:对应学生用书第9页 高考载体 (2016·浙江高考卷节选) 为测定产品无水MgBr2的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式: Mg2++Y4-===MgY2- 测定时,先称取0.250 0 g无水MgBr2产品,溶解后,用0.050 0 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是97.5%(以质量分数表示)。 知识串联——高考还可以这样考 (1)计算配制250 mL 0.010 00 mol·L-1 EDTA溶液时需要准确计算EDTA的质量是________g。[结果保留四位有效数字,已知Mr(EDTA)=372.0] (2)配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用的有________(用编号表示)。 ①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管 (3)配制0.010 00 mol·L-1 EDTA溶液的操作步骤为(填写空白): 计算⇒称量⇒________⇒移液⇒洗涤⇒________⇒摇匀。 (4)配制0.010 00 mol·L-1 EDTA溶液时,下列操作对配制结果有何影响? ①配制过程中未洗涤烧杯和玻璃棒。________。 ②定容时,仰视刻度线。________。 (5)配制0.010 00 mol·L-1 EDTA溶液,定容时不慎加水超过了刻度线,应如何操作? ________________________________________________________________________。 (6)用0.010 00 mol·L-1 EDTA溶液滴定20.00 mL未知浓度的含Mg2+的溶液,恰好完全反应时消耗10.00 mL EDTA溶液,则溶液中Mg2+的物质的量浓度是________。 答案:(1)0.930 0 (2)⑦ (3)溶解 定容 (4)①偏低 ②偏低 (5)重新配制 (6)0.005 00 mol·L-1 课时作业(授课提示:对应学生用书第237页) 1.(2017·江苏徐州调研)下列关于0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液的说法中,正确的是( ) A.溶液中含有的阴、阳离子总数为0.6 mol B.在0.5 L该溶液中,Ba2+的浓度为0.1 mol/L C.在500 mL该溶液中,含有0.2 mol NO D.取1 L该溶液稀释到10 L时,NO的浓度为0.02 mol/L 解析:由于缺少溶液体积,无法计算硝酸钡的物质的量,也就不能求出阴、阳离子总数,故A错误;c(Ba2+)=c[Ba(NO3)2]=0.2 mol/L,不随溶液体积而发生变化,故B错误;n(NO)=2c[Ba(NO3)2]·V=2×0.2 mol/L×0.5 L=0.2 mol,故C正确;0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液中NO的浓度为0.4 mol/L,取1 L该溶液稀释到10 L时,稀释过程中溶质的物质的量不变,c(NO)==0.04 mol/L,故D错误。 答案:C 2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是( ) A.将58.5 g NaCl溶解于1 L水中配成的溶液 B.将80 g SO3溶于水并配成1 L溶液 C.将0.5 mol·L-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液 D.含K+为2 mol的K2SO4溶液 解析:A中水的体积是1 L,溶液体积一定不是1 L;C中蒸发掉50 g水后,溶液的体积一定不是50 mL;D中未指明溶液的体积。 答案:B 3.将5 mol/L的盐酸10 mL稀释到200 mL,从中取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度为( ) A.0.5 mol/L B.0.25 mol/L C.0.1 mol/L D.1 mol/L 解析:从10 mL稀释到200 mL,盐酸稀释了20倍,稀释后的c(HCl)=0.25 mol/L。 答案:B 4.(2017·湖北黄冈质检)若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca2+,则溶液中NO的物质的量浓度为( ) A.5ρ mol·L-1 B.2.5ρ mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 解析:该硝酸钙溶液的体积V=== L,2 g Ca2+的物质的量n(Ca2+)==0.05 mol,根据化学式Ca(NO3)2可知,n(NO)=2n(Ca2+)=0.05 mol×2=0.1 mol,NO的物质的量浓度c(NO)==5ρ mol·L-1,A项正确。 答案:A 5.将标准状况下的a L 氯化氢气体溶于100 g水中,得到的盐酸的密度为b g·mL-1 ,则该盐酸的物质的量浓度(mol·L-1)是( ) A. B. C. D. 解析:根据c=进行计算,n= mol, V=,可知C正确。 答案:C 6.某MgCl2溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%。300 mL该溶液中Cl-的物质的量约等于( ) A.0.37 mol B.0.63 mol C.0.74 mol D.1.5 mol 解析:c(Mg2+)= ≈2.5 mol·L-1 n(Cl-)=2.5 mol·L-1×2×0.3 L=1.5 mol。 答案:D 7.(2017·豫北五校质量检测)向溶质质量分数为2a%,体积为10 mL,物质的量浓度为c1 mol·L-1的稀H2SO4中加入V mL的水,使之溶质质量分数变为a%,此时物质的量浓度为c2 mol·L-1,则下列关系正确的是( ) A.V>10 2c2=c1 B.V<10 2c2>c1 C.V>10 2c2查看更多
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