第一章學(xué)案5化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用(二)

1、學(xué)案5化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用(二)物質(zhì)的量濃度考綱要求1.了解溶液的含義，了解溶解度、飽和溶液的概念。2.了解溶液的組成。理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度的概念，并能進(jìn)行有關(guān)計算。3.掌握一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法，會進(jìn)行有關(guān)誤差分析。知識點一物質(zhì)的量濃度1物質(zhì)的量濃度表示單位體積溶液里溶質(zhì)b的物質(zhì)的量，是用來表示溶液組成的物理量，也稱為b的物質(zhì)的量濃度，符號為cb。2物質(zhì)的量濃度的數(shù)學(xué)表達(dá)式是，nb表示溶質(zhì)b的物質(zhì)的量，v表示溶液的體積，因此物質(zhì)的量濃度的單位是moll1。3將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液稀釋時，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量總是保持不變；同理，稀釋一定物質(zhì)的量濃度的溶液

2、時，溶液的體積發(fā)生了變化，但溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變，即遵循稀釋定律：c(濃)v(濃)c(稀)v(稀)。問題思考1將標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 l氨氣溶于1 l水中，得到的溶液是2 l嗎？若不是，還需要哪些數(shù)據(jù)能求出該溶液的體積？答案不是，還要知道溶液的密度。2將一定物質(zhì)的量濃度的溶液取出一部分，物質(zhì)的量濃度變化嗎？答案不變。知識點二一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制1容量瓶的使用(1)規(guī)格及特點：常規(guī)的容量瓶有100_ml、250_ml、500_ml、1_000_ml等幾種。(2)容量瓶上標(biāo)注有溫度、刻度線(標(biāo)線)、規(guī)格。（3）使用容量瓶的第一步操作是檢查是否漏水，操作方法是加水倒立觀察正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180倒

3、立觀察。問題思考3容量瓶使用前應(yīng)用蒸餾水洗凈是否還需要待配溶液潤洗？答案不需要，若潤洗，則加入的溶質(zhì)偏多。4實驗室需要480 ml某溶液，應(yīng)選用多大規(guī)格容量瓶配制溶液？答案500 ml容量瓶。2以配制1 000 ml 1.0 moll1的nacl溶液為例。完成下列填空：(1)實驗原理：c(2)實驗儀器：主要有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、1_000_ml容量瓶、膠頭滴管。(3)實驗步驟：計算：計算所需nacl固體的質(zhì)量為58.5_g。稱量：根據(jù)計算結(jié)果，稱量nacl固體。溶解：將稱量好的nacl固體放入燒杯中，加適量水溶解，并用玻璃棒攪拌。轉(zhuǎn)移：待恢復(fù)到室溫后，將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中。洗滌：用適

4、量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌23次，將每次洗滌液也注入容量瓶中，并振蕩容量瓶。定容：往容量瓶中緩慢加蒸餾水，等液面離容量瓶頸刻度線12cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切。塞好瓶塞，反復(fù)上下顛倒，搖勻。問題思考5為什么不能將固體或液體直接在容量瓶中溶解或稀釋？答案溶解時會有溶解熱，造成溶液的體積有誤差，配制的溶液濃度不準(zhǔn)確，應(yīng)先在燒杯中冷卻后再轉(zhuǎn)移至容量瓶中。6(1)若轉(zhuǎn)移時，容量瓶中有殘留的水，則對所配制溶液的濃度有何影響？(2)若沒有洗滌燒杯和玻璃棒，則對所配制溶液的濃度有何影響？(3)加蒸餾水時不慎超過刻度線，則將如何操作？答案(1)無影響。(2)偏低。(3)重新配制。一、有關(guān)

5、物質(zhì)的量濃度的計算物質(zhì)的量濃度計算的兩個關(guān)鍵：(1)正確判斷溶液的溶質(zhì)并求其物質(zhì)的量與水發(fā)生反應(yīng)生成新的物質(zhì)，如na、na2o、na2o2naoh，so3h2so4等。含結(jié)晶水的物質(zhì)如cuso45h2ocuso4。特殊物質(zhì)：如nh3溶于水后溶質(zhì)為nh3h2o，但計算濃度時是以nh3分子作為溶質(zhì)。(2)準(zhǔn)確計算溶液的體積不能用水的體積代替溶液體積，應(yīng)根據(jù)vm/求算。典例導(dǎo)悟1 在一定溫度下，某飽和氫氧化鈉溶液體積為v ml，溶液密度為d gcm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w%，物質(zhì)的量濃度為c moll1，溶液中含氫氧化鈉的質(zhì)量為m g。(1)用w來表示該溫度下氫氧化鈉的溶解度(s)為_。(2)用m、v表示溶

6、液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_。(3)用w、d表示溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度(c)為_。(4)用c、d表示溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。解析(1)s100 g(溶解度定義)(2)c1 000 mll1 moll1(3)c0.25dw moll1(4)w%100%答案(1)100 g(2) moll1(3)0.25dw moll1(4)%變式演練1(1)若某飽和溶液的密度為 gcm3，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為m gmol1，溶解度為s g，則溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式分別是什么？(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 l水中溶解某氣體v l，所得溶液密度為 gcm3，則w和c的表達(dá)式分別是什么？答案(1)w100

7、%c(2)cw100%100%100%二、溶液的稀釋與混合1溶液的稀釋根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，即物質(zhì)的量也不變，得m1w1m2w2或c1v1c2v22溶液的混合(依據(jù)混合前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量守恒，具體情況具體分析)(1)將3p%的硫酸與同體積的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，則p、q的關(guān)系正確的是_。q2p q2pq2pq2時，如h2so4溶液、hno3溶液，w2p%；當(dāng)12時，如氨水、酒精溶液，wbc bbacccba dcab解析由混合后溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判定規(guī)律知，硫酸溶液密度大于1 gcm3，故ba；氨水密度小于1 gcm3，且濃度越大，密度越小，則ca。故答案為b。答案b變式演練2將a

8、%的酒精和(100a)%的酒精溶液等體積混合后，所得酒精溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能為()a大于50% b小于50%c小于或等于50% d大于或等于50%答案b三、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程中的誤差分析聯(lián)想一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制的步驟，結(jié)合公式cb，試總結(jié)怎樣判斷cb的誤差？并舉例說明。提示凡操作上引起mb增大或v值減少的，都會使所配溶液濃度偏大(如砝碼生銹或定容時俯視刻度線)。否則偏小(如砝碼殘缺或未洗滌燒杯、玻璃棒，定容時仰視刻度線)。請完成下表中的誤差分析：典例導(dǎo)悟3 (1)下圖是配制50 ml kmno4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程示意圖。請你觀察圖示，判斷其中不正確的操作有(填序號)_，其中確定50

9、ml溶液體積的容器是(填名稱)_。(2)若配制的過程中，有液體濺出，應(yīng)如何處理_。(3)使用容量瓶配制溶液時，由于操作不當(dāng)，會引起誤差，下列情況會使所配溶液濃度偏低的是()使用天平(使用了游碼)稱量時，被稱量物與砝碼位置放顛倒了用滴定管量取溶質(zhì)體積時，開始時平視讀數(shù)，結(jié)束后俯視讀數(shù)溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶內(nèi)有少量蒸餾水定容時，仰視容量瓶刻度線定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補加少量水，重新達(dá)到刻度線a bc d答案(1)50 ml容量瓶(2)重新配制(3)a題組一關(guān)于物質(zhì)的量濃度的溶液1na代表阿伏加德羅常數(shù)。判斷下列各項是否正確。(1)1 moll1 nac

10、l溶液含有na個na()(2010廣東理綜8b)解析只有物質(zhì)的量濃度而無溶液體積，故無法計算。(2)將0.1 mol氯化鐵溶于1 l水中，所得溶液含有0.1na個fe3()(2009廣東6d)解析兩處錯誤，一是“溶于1 l水中”，二是沒有考慮fe3的水解。(3)1 l 2 moll1的mgcl2溶液中含mg2數(shù)為2na()(2008上海9b)解析沒有考慮mg2的水解。(4)等體積、濃度均為1 moll1的磷酸和鹽酸，電離出的氫離子數(shù)之比為31()(2008四川理綜6c)解析磷酸為弱酸，不能完全電離；鹽酸為強酸，能完全電離。故氫離子個數(shù)之比小于31。(5)1 l濃度為1 moll1的na2co3

11、溶液中含有na個co()(2008江蘇3d)解析co的水解，離子數(shù)目減少。(6)10 ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的h2so4，用水稀釋至100 ml，h2so4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%()(2008山東理綜13a)解析溶質(zhì)的質(zhì)量稀釋前后沒變，溶液的濃度稀釋減小，體積變?yōu)樵瓉淼?0倍，但溶液的質(zhì)量比原溶液的10倍要小，故質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀釋后大于9.8%。(7)一定溫度下，1 l 0.50 moll1 nh4cl溶液與2 l 0.25 moll1 nh4cl溶液含nh物質(zhì)的量不同()(2008山東理綜13d)解析濃度越小，nh水解程度越大。故兩溶液的nh的物質(zhì)的量不同。(8)1 mol 硫酸鉀中陰離子所帶電荷數(shù)為

12、na()(2009廣東6a)解析1 mol k2so4 中含有陰離子物質(zhì)的量為1 mol，則所帶電荷數(shù)為2na。(9)1 l 0.1 moll1 na2so4溶液中有0.1na個na()(2009廣東理基20b)解析1 l 0.1 moll1 na2so4溶液中含有0.2 mol na，故錯。(10)常溫下，100 ml 1 moll1 na2co3溶液中陰離子總數(shù)大于0.1na()(2009上海12b)解析考慮co的水解，陰離子包括co 、hco、oh 總數(shù)大于0.1na。(11)常溫下，1 l 0.1 moll1的nh4no3溶液中氮原子數(shù)為0.2na()(2010江蘇5a)解析無論nh

13、水解與否，根據(jù)元素守恒n元素總是0.2na。(12)含na個na的na2o溶解于1 l水中，na 的物質(zhì)的量濃度為1 moll1()(2010福建理綜7d)解析na個na就是1 mol，溶解于1 l水中所得溶液不是1 l，則na的物質(zhì)的量濃度不是1 moll1。2(2009浙江理綜，9)已知單位體積的稀溶液中，非揮發(fā)性溶質(zhì)的分子或離子數(shù)越多，該溶液的沸點就越高。則下列溶液沸點最高的是()a0.01 moll1的蔗糖溶液b0.01 moll1 的cacl2溶液c0.02 moll1的nacl溶液d0.02 moll1的ch3cooh溶液答案c解析題目中“非揮發(fā)性溶質(zhì)”要理解清楚，首先排除d項中易

14、揮發(fā)的ch3cooh。而c項離子數(shù)在單位體積中最多，故選c。題組二關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計算3(2010課標(biāo)全國卷，10)把500 ml含有bacl2和kcl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸銀的溶液，恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為()a0.1(b2a) moll1 b10(2ab) moll1c10(ba) moll1 d10(b2a) moll1答案d解析把500 ml混合溶液分成5等份，每份100 ml , 向一份中加入含a mol硫酸鈉的溶液使鋇離子完全沉淀時，可知原溶液c(ba2)為10a mol

15、l1，同理知原溶液中c(cl)10b moll1，根據(jù)電荷守恒原理，求出c(k)10(b2a) moll1。 4(2010四川理綜，12)標(biāo)準(zhǔn)狀況下v l氨氣溶解在1 l水中(水的密度近似為1 gml1)，所得溶液的密度為 gml1，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，物質(zhì)的量濃度為c moll1，則下列關(guān)系中不正確的是()a(17v22 400)/(22.422.4v)bw17c/(1 000)cw17v/(17v22 400)dc1 000v/(17v22 400)答案a解析由c moll1由上可推知：設(shè)溶液的體積為1 l由c可得ww因此只有a項不正確。5(2008四川理綜，13)在a l al2(so4)3和

16、(nh4)2so4的混合溶液中加入b mol bacl2，恰好使溶液中的so完全沉淀；如加入足量強堿并加熱可得到c mol nh3，則原溶液中的al3物質(zhì)的量濃度(moll1)為()a. b. c. d.答案c解析由于產(chǎn)生c mol nh3，則必定有nh c mol，使so完全沉淀需ba2 b mol，因此so有b mol。根據(jù)電荷守恒：2c(so)c(nh)3c(al3)，則3c(al3) moll1c(al3) moll1。6(2006全國理綜，13)由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液，其ph1，c(al3)0.4 moll1，c(so)0.8 moll1，則c(k)為()a0.15 m

17、oll1 b0.2 moll1c0.3 moll1 d0.4 moll1答案c解析根據(jù)溶液中電荷守恒的原則，建立如下等式：c(h)c(k)3c(al3)2c(so)，即0.1 moll1c(k)30.4 moll120.8 moll1，則c(k)0.3 moll1，故答案為c。題組一物質(zhì)的量濃度及相關(guān)計算1（2011太原月考）已知25%的氨水密度為0.91 gcm3,5%的氨水密度為0.98 gcm3，若將上述兩種溶液等體積混合，所得氨水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)()a等于15% b大于15%c小于15% d無法估算答案c2300 ml al2(so4)3溶液中，含al3為1.62 g，在該溶液中加入0.

18、1 moll1 ba(oh)2溶液300 ml，反應(yīng)后溶液中so的物質(zhì)的量濃度為()a0.4 moll1 b0.3 moll1c0.2 moll1 d0.1 moll1答案d3（2011南昌質(zhì)檢）將kcl和kbr的混合物13.4 g溶于水配成500 ml溶液，通入過量的cl2，反應(yīng)后將溶液蒸干，得固體11.175 g，則原來所配溶液中k、cl、br的物質(zhì)的量濃度之比為()a123 b321c132 d231答案b解析本題的解答用一般方法解決時，必須根據(jù)混合物總質(zhì)量13.4 g，及通入cl2后得固體11.175 g，建立方程組求得。但若能注意到溶液中的電荷守恒關(guān)系，即可一舉獲解。這種計算技巧對選

19、擇題顯得非常適合，解法簡捷而靈活。由于c(h)c(k)c(cl)c(br)c(oh)因為c(h)c(oh)，所以c(k)c(cl)c(br)觀察選項，得答案為b。4（2011黃石模擬）某氯化鎂溶液的密度為1.18 gcm3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.1%,300 ml該溶液中cl的物質(zhì)的量約等于()a0.37 mol b0.63 molc0.74 mol d1.5 mol答案d題組二一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及誤差分析5配制250 ml 0.10 moll1的naoh溶液時，下列實驗操作會使配得的溶液濃度偏大的是()a轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容b在容量瓶中進(jìn)行定容時仰視刻度線c在容

20、量瓶中定容時俯視刻度線d定容后把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，再補充幾滴水至刻度線答案c6（2011洛陽模擬）有下列化學(xué)儀器：托盤天平，玻璃棒，藥匙，燒杯，量筒，容量瓶，膠頭滴管，細(xì)口試劑瓶，標(biāo)簽紙。(1)現(xiàn)需要配制500 ml 1 moll1硫酸溶液，需用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 gcm3的濃硫酸_ml。(2)從上述儀器中，按實驗使用的先后順序，其編號排列是_。(3)若實驗中遇到下列情況，對硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“不變”)?用以稀釋硫酸的燒杯未洗滌，_。未經(jīng)冷卻趁熱將溶液注入容量瓶中，_。搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線再加水，_。容量瓶中原有少量蒸餾水，_。定容時觀察液面俯視，_。答案(1)27(2)(3)偏低偏高偏低不變偏高解析(1)設(shè)需w98%、密度為1.84 gcm3的濃硫酸的體積為v。v1.84 gcm398%0.5 l1 moll198 gmol1，v27 ml。（2）配制順序是：計算量取稀釋移液定