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2022高考化学专题复习 专题一 化学计量 第2讲 物质的量浓度及其溶液配制课件PPT
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这是一份2022高考化学专题复习 专题一 化学计量 第2讲 物质的量浓度及其溶液配制课件PPT，共60页。
1.物质的量浓度和溶质(B)的质量分数
一、溶液浓度表示方法和有关计算
提醒 a.c为溶质的物质的量浓度,单位为ml·L-1;ρ为溶液密度,单位为g·cm-3;ω为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g·ml-1。b.从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同、所含溶质 的物质的量不同。c.公式推导及关系图:c= = = = = ⇨ω= 。
2.气体溶于水所得溶液中溶质物质的量浓度的计算(标准状况下) c=
3.同种溶质的溶液稀释或混合的“守恒”计算(1)溶液稀释a.溶质的 质量 在稀释前后保持不变,即m1ω1=m2ω2。b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即 c1V1=c2V2 。c.溶液的质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。(2)同种溶质的溶液混合a.混合前后溶质的物质的量保持不变,即 c1V1+c2V2=c混V混 ,其中V混= 。b.混合前后溶质的质量保持不变,即 m1ω1+m2ω2=(m1+m2)ω混 。(3)电解质溶液中的电荷守恒,如K2SO4溶液中存在:c(K+)= 2c(S ) 。
二、一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)托盘天平: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。
(2)容量瓶Ⅰ.特点
Ⅱ.使用方法及注意事项a.查漏操作
b.用“能”或“不能”填空 不能 将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;容量瓶 不能 作为 反应容器或长期贮存溶液的容器; 不能 加入过冷或过热的液体; 不能 配制任意体积的溶液。(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、 胶头滴管 等。
2.配制过程(1)配制步骤(以配制500 mL 1.00 ml·L-1NaOH溶液为例)
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(1)误差的分析方法
(2)常见的操作不当造成的误差
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)5% CuSO4溶液表示100 g水中溶有5 g CuSO4 ( )(2)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶液中溶质的质量分数为40% ( )(3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25% ( )(4)1 L水中溶解了5.85 g NaCl,所得溶液中NaCl的物质的量浓度为0.1 ml·L-1 ( )(5)标准状况下,22.4 L HCl溶于水配成1 L溶液,所得盐酸的物质的量浓度为1 ml·L-1 ( )
(6)从100 mL 0.1 ml·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度变为0.01 ml·L-1,含NaCl 0.001 ml ( )(7)用图A装置配制0.1 ml·L-1的NaOH溶液 ( )
(8)用图B装置配制一定物质的量浓度的NaCl溶液 ( )(9)若量取7.2 mL溶液,应选用10 mL量筒 ( )(10)分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水 ( )
2.为了配制100 mL 1 ml/L NaOH溶液,下列操作中错误的是 ( )①选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制②NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶中④使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面最低处恰好跟刻度线 相切⑤由于不慎,液面超过了容量瓶的刻度线,这时采取的措施是用胶头滴管吸出 一部分液体A.②④⑤ B.①⑤ C.②③⑤ D.①②
解析 NaOH固体在烧杯中溶解后冷却至室温再转移至容量瓶中,②错误;定 容时,蒸馏水加至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,直到凹液面最低点 与刻度线相切,④错误;定容时,加水超过刻度线,就必须重新配制,⑤错误。
3.现有两种溶液:1 ml·L-1 KCl溶液、1 ml·L-1 BaCl2溶液,请用“相同”或 “不同”填写下表:
4.(1)称量5.9 g NaCl固体,若不慎将物品和砝码颠倒放置,则实际称量的NaCl 质量为 4.1 g 。(2)实验室需要980 mL 0.20 ml·L-1的NaCl溶液,则选用的容量瓶规格和称取 NaCl的质量分别是 1 000 mL 、 11.7 g 。(3)配制时两次用到玻璃棒,作用分别是 搅拌 、 引流 。
考点一 溶液浓度表示方法和有关计算
题组一 物质的量浓度的基本计算
2.下列说法中正确的是 ( )A.将286 g Na2CO3·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L-1B.将1 L 2 ml·L-1 H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L-1C.将1 L 18.4 ml·L-1的H2SO4溶液加入1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 ml·L-1D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.05 ml·L-1
解析 将286 g Na2CO3·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,所得溶 液的物质的量浓度不是1 ml·L-1,A错误;将1 L 18.4 ml·L-1的H2SO4溶液加入1 L水中,所得溶液的体积不是2 L,不能计算溶液的物质的量浓度,C错误;336 mL HCl气体不一定处于标准状况下,不能计算其物质的量,因此不能计算盐酸的物质的量浓度,D错误。
名师提醒不同物质溶于水时溶质的变化(1)能与水发生反应的物质,溶液中的溶质为生成的新物质,如Na、Na2O、Na2 O2 NaOH,SO3 H2SO4,NO2 HNO3。(2)特殊物质溶于水的溶质:NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以 NH3为溶质。(3)含结晶水的物质溶于水,溶质为无水成分,如CuSO4·5H2O CuSO4,Na2CO3·10H2O Na2CO3。
题组二 物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
4.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ω, 物质的量浓度为c ml·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。(1)用m、V表示溶质的物质的量浓度: ml·L-1 ;(2)用ω、ρ表示溶质的物质的量浓度: ml·L-1 ;(3)用c、ρ表示溶质的质量分数: ×100% ;
(4)用ω表示NaCl的溶解度: g 。
名师总结物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·ml-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为c= = ml·L-1,S= g。
6.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。据此下列说 法正确的是 ( )
A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 ml·L-1和6.3 ml·L-1B.各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2 ml·L-1,c(NH3)>6.45 ml·L-1C.各取5 mL与等体积的水混合后,ω(H2SO4)<49%,ω(NH3)>12.5%D.各取10 mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液 和氨水
解析 利用c= 计算:c(H2SO4)= ml·L-1=18.4 ml·L-1,c(NH3)= ml·L-1≈12.9 ml·L-1,A错误;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 ml·L-1,c(NH3)>6.45 ml·L-1,B正 确;5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g· cm-3×5 mL=4.4 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, ω(H2SO4)>49%,ω(NH3)<12.5%,C错误;溶质质量分数为98%的硫酸为浓硫酸, 稀释时,不能将水加入浓硫酸中,否则易引起暴沸,D错误。
名师总结溶质相同、溶质质量分数不同的两溶液的混合规律(设溶质质量分数分别为a%、b%)
1.用98%的浓H2SO4(密度为1.84 g·mL-1)配制1 ml·L-1的稀H2SO4 100 mL,配制 过程中可能用到下列仪器:①100 mL量筒;②10 mL量筒;③50 mL烧杯;④托盘 天平;⑤100 mL容量瓶; ⑥胶头滴管;⑦玻璃棒。按使用的先后顺序排列正确 的是 ( )A.②⑥③⑦⑤ B.④③⑤⑦⑥C.①③⑦⑤⑥ D.②⑤⑦⑥
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
题组一 一定物质的量浓度溶液的配制操作
2.实验室需要0.1 ml·L-1 NaOH溶液450 mL和0.5 ml·L-1硫酸溶液450 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 AC (填字母)。仪器C的 名称是 分液漏斗 ,本实验所需玻璃仪器E规格和名称是 500 mL容量瓶 。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有 BCD (填字母)。A.配制一定体积准确浓度的标准溶液B.长期贮存溶液C.用来加热溶解固体溶质D.量取220 mL体积的液体(3)在配制NaOH溶液实验中,其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所配制 溶液浓度 小于 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.1 ml·L-1。若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容,则所配制溶液浓度 大于 0.1 ml·L-1。
(4)根据计算得知:所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积 为 13.6 mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL量筒,应选用 25 mL规格的量筒最好。(5)如果定容时不小心超过刻度线,应如何操作: 重新配制 。
解析 (2)容量瓶不能配制或长期贮存溶液,不能稀释或溶解药品,不能用来 加热溶解固体溶质。(3)若定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,溶液浓 度偏小;若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容,冷却后,溶液体积偏小,溶 液浓度偏大。(4)溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸物质的量 浓度c= ml·L-1=18.4 ml·L-1,设配制500 mL 0.5 ml·L-1硫酸溶液需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释前后含溶质的物质的量保持不变得: V×18.4 ml·L-1=0.5 ml·L-1×500 mL,解得V≈13.6 mL,宜选用25 mL量筒。(5)如果定容时不小心超过刻度线,则实验失败,必须重新配制。
名师拓展容量瓶的使用注意事项不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;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;向容量瓶中 注入液体时,一定要用玻璃棒引流;容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存 溶液;不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
题组二 溶液配制的误差分析
3.以下实验操作可能会导致实验结果偏高的是 ( )A.配制一定物质的量浓度的溶液:移液后未洗涤烧杯B.配制一定物质的量浓度的溶液:定容时仰视刻度线C.配制一定物质的量浓度稀硫酸时:用量筒量取浓硫酸时俯视读数D.用浓硫酸与烧碱的稀溶液反应来测定中和热的数值
解析 移液后未洗涤烧杯,导致移入容量瓶中溶质的物质的量减小,所配溶液 浓度偏低,A错误;在容量瓶中进行定容时,仰视刻度线,导致所配溶液体积增 大,所配溶液浓度偏低,B错误;用量筒量取浓硫酸时俯视读数,导致所取浓硫 酸的量偏少,所配溶液浓度偏低,C错误;浓硫酸与烧碱反应放热,结果偏高,D 正确。
4.溶液配制过程中的误差分析,用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制450 mL 0.1 ml·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g 偏小 。(2)配制500 mL 0.1 ml·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g 偏小 。(3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码位置颠倒 偏小 。(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数 偏大 。(5)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 偏大 。
(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 偏小 。(7)定容、摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线 偏小 。(8)定容时仰视刻度线 偏小 。(9)定容、摇匀后少量溶液外流 无影响 。(10)容量瓶中原有少量蒸馏水 无影响 。(11)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质 偏大 。(12)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长 偏小 。
名师提醒量筒使用时的误差分析(1)量筒无“0”刻度,小刻度在下。(2)用量筒量取一定体积(例如5.0 mL)的浓溶液配制稀溶液时仰视(或俯视)读 数,导致量取的浓溶液的体积偏大(或偏小),溶质的物质的量偏大(或偏小),所 配制溶液中溶质的物质的量浓度偏高(或偏低)。
①样品中CaO的质量为 0.56 g 。②样品中CaO2·xH2O中的x为 0.5 。
(2)n(CaCO3)= =0.07 ml,①根据钙元素守恒,可知:n(CaO)=0.07 ml-0.06 ml=0.01 ml,所以m(CaO)=0.01 ml×56 g·ml-1=0.56 g。②样品中水的质量为m(H2O)=5.42 g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42 g-0.06 ml×72 g·ml-1-0.56 g=0.54 g,所以n(H2O)= =0.03 ml,则x= = =0.5。
名师点拨应用比例式法计算的步骤
2.碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的 组成,进行下列实验:①称取样品1.116 0 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.172 2 g;③另 取25.00 mL溶液A,调节pH为4~5,用浓度为0.080 00 ml·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2- CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
答案 n(Cl-)=n(AgCl)× = × =4.800×10-3 ml,n(Cu2+)=n(EDTA)× =0.080 00 ml·L-1×30.00 mL×10-3L·mL-1× =9.600×10-3 ml,n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 ml-4.800×10-3 ml=1.440×10-2 ml,m(Cl-)=4.800×10-3 ml×35.5 g·ml-1=0.170 4 g,m(Cu2+)=9.600×10-3 ml×64 g·ml-1=0.614 4 g,m(OH-)=1.440×10-2 ml×17 g·ml-1=0.244 8 g,n(H2O)= =4.800×10-3 ml,
a∶b∶c∶x=n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1,化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。
名师点拨守恒法的应用原理及解题步骤
3.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·ml-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:(1)溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品溶于蒸馏水制成100 mL溶液。(2)滴定:取0.009 50 ml·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2 +6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至溶液呈淡黄绿色,发生反应:I2+2S2 S4 +2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液 蓝色褪去且半分钟内不恢复原色 ,即滴定终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为 95. 0 %(保留1位小数)。
解析 加入淀粉溶液作指示剂,淀粉遇I2变成蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反 应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色,即滴定终点。由反应Cr2 +6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O,I2+2S2 S4 +2I-得关系式:Cr2 ~ 3I2 ~ 6S2 1 6 0.009 50 ml·L-1×0.02 L 0.009 50 ml·L-1×0.02 L×6硫代硫酸钠样品溶液的浓度为 ,样品的纯度为 ×100%=95.0%。
名师点拨多步反应找关系式的解题步骤
4.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质 量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是 ( )A. B. C. D.
名师点拨差量法在化学方程式计算中的妙用(1)差量法的原理:差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出 “理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压 强、反应过程中的热量等。(2)使用差量法的注意事项:所选用差值要与有关物质的量的数值成正比例或 反比例关系。有关物质的物理量及其单位都正确地使用,即“上下一致,左右 相当”。
方法五 十字交叉法5.由CO和CO2组成的混合气体,其相对氢气的密度是18,则此混合气体中,CO 和CO2的体积比(同温同压下)为 ( )A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶1
6.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混 合气体中CO2、H2、CO的体积比为 ( )A.29∶8∶13 B.22∶1∶14C.8∶13∶29 D.26∶16∶57
名师点拨十字交叉法(1)使用范围:凡可按M1·n1+M2·n2= ·n计算的问题,均可按十字交叉法计算。式中 表示某混合物相关量的平均值,M1、M2则表示两组分相关量对应的值。十字交叉法常用于:①有关质量分数的计算;②有关平均相对分子质量的计算;③有关平均相对原子质量的计算;④有关平均分子式的计算;
⑤有关反应热的计算;⑥有关混合物反应的计算。(2)方法:其计算形式为 =
2.(2018课标Ⅰ,27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方 面应用广泛。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 ml·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+ ,该样品中Na2S2O5的残留量为 0.128 g·L-1(以SO2计)。
1.物质的量浓度和溶质(B)的质量分数
一、溶液浓度表示方法和有关计算
提醒 a.c为溶质的物质的量浓度,单位为ml·L-1;ρ为溶液密度,单位为g·cm-3;ω为溶质的质量分数;M为溶质的摩尔质量,单位为g·ml-1。b.从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同、所含溶质 的物质的量不同。c.公式推导及关系图:c= = = = = ⇨ω= 。
2.气体溶于水所得溶液中溶质物质的量浓度的计算(标准状况下) c=
3.同种溶质的溶液稀释或混合的“守恒”计算(1)溶液稀释a.溶质的 质量 在稀释前后保持不变,即m1ω1=m2ω2。b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即 c1V1=c2V2 。c.溶液的质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。(2)同种溶质的溶液混合a.混合前后溶质的物质的量保持不变,即 c1V1+c2V2=c混V混 ,其中V混= 。b.混合前后溶质的质量保持不变,即 m1ω1+m2ω2=(m1+m2)ω混 。(3)电解质溶液中的电荷守恒,如K2SO4溶液中存在:c(K+)= 2c(S ) 。
二、一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)托盘天平: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。
(2)容量瓶Ⅰ.特点
Ⅱ.使用方法及注意事项a.查漏操作
b.用“能”或“不能”填空 不能 将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;容量瓶 不能 作为 反应容器或长期贮存溶液的容器; 不能 加入过冷或过热的液体; 不能 配制任意体积的溶液。(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、 胶头滴管 等。
2.配制过程(1)配制步骤(以配制500 mL 1.00 ml·L-1NaOH溶液为例)
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(1)误差的分析方法
(2)常见的操作不当造成的误差
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)5% CuSO4溶液表示100 g水中溶有5 g CuSO4 ( )(2)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶液中溶质的质量分数为40% ( )(3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25% ( )(4)1 L水中溶解了5.85 g NaCl,所得溶液中NaCl的物质的量浓度为0.1 ml·L-1 ( )(5)标准状况下,22.4 L HCl溶于水配成1 L溶液,所得盐酸的物质的量浓度为1 ml·L-1 ( )
(6)从100 mL 0.1 ml·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度变为0.01 ml·L-1,含NaCl 0.001 ml ( )(7)用图A装置配制0.1 ml·L-1的NaOH溶液 ( )
(8)用图B装置配制一定物质的量浓度的NaCl溶液 ( )(9)若量取7.2 mL溶液,应选用10 mL量筒 ( )(10)分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水 ( )
2.为了配制100 mL 1 ml/L NaOH溶液,下列操作中错误的是 ( )①选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制②NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶中④使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面最低处恰好跟刻度线 相切⑤由于不慎,液面超过了容量瓶的刻度线,这时采取的措施是用胶头滴管吸出 一部分液体A.②④⑤ B.①⑤ C.②③⑤ D.①②
解析 NaOH固体在烧杯中溶解后冷却至室温再转移至容量瓶中,②错误;定 容时,蒸馏水加至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,直到凹液面最低点 与刻度线相切,④错误;定容时,加水超过刻度线,就必须重新配制,⑤错误。
3.现有两种溶液:1 ml·L-1 KCl溶液、1 ml·L-1 BaCl2溶液,请用“相同”或 “不同”填写下表:
4.(1)称量5.9 g NaCl固体,若不慎将物品和砝码颠倒放置,则实际称量的NaCl 质量为 4.1 g 。(2)实验室需要980 mL 0.20 ml·L-1的NaCl溶液,则选用的容量瓶规格和称取 NaCl的质量分别是 1 000 mL 、 11.7 g 。(3)配制时两次用到玻璃棒,作用分别是 搅拌 、 引流 。
考点一 溶液浓度表示方法和有关计算
题组一 物质的量浓度的基本计算
2.下列说法中正确的是 ( )A.将286 g Na2CO3·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L-1B.将1 L 2 ml·L-1 H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 ml·L-1C.将1 L 18.4 ml·L-1的H2SO4溶液加入1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 ml·L-1D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.05 ml·L-1
解析 将286 g Na2CO3·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,所得溶 液的物质的量浓度不是1 ml·L-1,A错误;将1 L 18.4 ml·L-1的H2SO4溶液加入1 L水中,所得溶液的体积不是2 L,不能计算溶液的物质的量浓度,C错误;336 mL HCl气体不一定处于标准状况下,不能计算其物质的量,因此不能计算盐酸的物质的量浓度,D错误。
名师提醒不同物质溶于水时溶质的变化(1)能与水发生反应的物质,溶液中的溶质为生成的新物质,如Na、Na2O、Na2 O2 NaOH,SO3 H2SO4,NO2 HNO3。(2)特殊物质溶于水的溶质:NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以 NH3为溶质。(3)含结晶水的物质溶于水,溶质为无水成分,如CuSO4·5H2O CuSO4,Na2CO3·10H2O Na2CO3。
题组二 物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
4.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ω, 物质的量浓度为c ml·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。(1)用m、V表示溶质的物质的量浓度: ml·L-1 ;(2)用ω、ρ表示溶质的物质的量浓度: ml·L-1 ;(3)用c、ρ表示溶质的质量分数: ×100% ;
(4)用ω表示NaCl的溶解度: g 。
名师总结物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·ml-1,溶解度为S g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为c= = ml·L-1,S= g。
6.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。据此下列说 法正确的是 ( )
A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 ml·L-1和6.3 ml·L-1B.各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2 ml·L-1,c(NH3)>6.45 ml·L-1C.各取5 mL与等体积的水混合后,ω(H2SO4)<49%,ω(NH3)>12.5%D.各取10 mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液 和氨水
解析 利用c= 计算:c(H2SO4)= ml·L-1=18.4 ml·L-1,c(NH3)= ml·L-1≈12.9 ml·L-1,A错误;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 ml·L-1,c(NH3)>6.45 ml·L-1,B正 确;5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g· cm-3×5 mL=4.4 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, ω(H2SO4)>49%,ω(NH3)<12.5%,C错误;溶质质量分数为98%的硫酸为浓硫酸, 稀释时,不能将水加入浓硫酸中,否则易引起暴沸,D错误。
名师总结溶质相同、溶质质量分数不同的两溶液的混合规律(设溶质质量分数分别为a%、b%)
1.用98%的浓H2SO4(密度为1.84 g·mL-1)配制1 ml·L-1的稀H2SO4 100 mL,配制 过程中可能用到下列仪器:①100 mL量筒;②10 mL量筒;③50 mL烧杯;④托盘 天平;⑤100 mL容量瓶; ⑥胶头滴管;⑦玻璃棒。按使用的先后顺序排列正确 的是 ( )A.②⑥③⑦⑤ B.④③⑤⑦⑥C.①③⑦⑤⑥ D.②⑤⑦⑥
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
题组一 一定物质的量浓度溶液的配制操作
2.实验室需要0.1 ml·L-1 NaOH溶液450 mL和0.5 ml·L-1硫酸溶液450 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 AC (填字母)。仪器C的 名称是 分液漏斗 ,本实验所需玻璃仪器E规格和名称是 500 mL容量瓶 。
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有 BCD (填字母)。A.配制一定体积准确浓度的标准溶液B.长期贮存溶液C.用来加热溶解固体溶质D.量取220 mL体积的液体(3)在配制NaOH溶液实验中,其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所配制 溶液浓度 小于 (填“大于”“等于”或“小于”,下同)0.1 ml·L-1。若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容,则所配制溶液浓度 大于 0.1 ml·L-1。
(4)根据计算得知:所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积 为 13.6 mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有10 mL、25 mL、50 mL量筒,应选用 25 mL规格的量筒最好。(5)如果定容时不小心超过刻度线,应如何操作: 重新配制 。
解析 (2)容量瓶不能配制或长期贮存溶液,不能稀释或溶解药品,不能用来 加热溶解固体溶质。(3)若定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,溶液浓 度偏小;若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容,冷却后,溶液体积偏小,溶 液浓度偏大。(4)溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸物质的量 浓度c= ml·L-1=18.4 ml·L-1,设配制500 mL 0.5 ml·L-1硫酸溶液需要浓硫酸体积为V,则依据溶液稀释前后含溶质的物质的量保持不变得: V×18.4 ml·L-1=0.5 ml·L-1×500 mL,解得V≈13.6 mL,宜选用25 mL量筒。(5)如果定容时不小心超过刻度线,则实验失败,必须重新配制。
名师拓展容量瓶的使用注意事项不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;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;向容量瓶中 注入液体时,一定要用玻璃棒引流;容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存 溶液;不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
题组二 溶液配制的误差分析
3.以下实验操作可能会导致实验结果偏高的是 ( )A.配制一定物质的量浓度的溶液:移液后未洗涤烧杯B.配制一定物质的量浓度的溶液:定容时仰视刻度线C.配制一定物质的量浓度稀硫酸时:用量筒量取浓硫酸时俯视读数D.用浓硫酸与烧碱的稀溶液反应来测定中和热的数值
解析 移液后未洗涤烧杯,导致移入容量瓶中溶质的物质的量减小,所配溶液 浓度偏低,A错误;在容量瓶中进行定容时,仰视刻度线,导致所配溶液体积增 大,所配溶液浓度偏低,B错误;用量筒量取浓硫酸时俯视读数,导致所取浓硫 酸的量偏少,所配溶液浓度偏低,C错误;浓硫酸与烧碱反应放热,结果偏高,D 正确。
4.溶液配制过程中的误差分析,用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制450 mL 0.1 ml·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g 偏小 。(2)配制500 mL 0.1 ml·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g 偏小 。(3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码位置颠倒 偏小 。(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数 偏大 。(5)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 偏大 。
(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 偏小 。(7)定容、摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线 偏小 。(8)定容时仰视刻度线 偏小 。(9)定容、摇匀后少量溶液外流 无影响 。(10)容量瓶中原有少量蒸馏水 无影响 。(11)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质 偏大 。(12)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长 偏小 。
名师提醒量筒使用时的误差分析(1)量筒无“0”刻度,小刻度在下。(2)用量筒量取一定体积(例如5.0 mL)的浓溶液配制稀溶液时仰视(或俯视)读 数,导致量取的浓溶液的体积偏大(或偏小),溶质的物质的量偏大(或偏小),所 配制溶液中溶质的物质的量浓度偏高(或偏低)。
①样品中CaO的质量为 0.56 g 。②样品中CaO2·xH2O中的x为 0.5 。
(2)n(CaCO3)= =0.07 ml,①根据钙元素守恒,可知:n(CaO)=0.07 ml-0.06 ml=0.01 ml,所以m(CaO)=0.01 ml×56 g·ml-1=0.56 g。②样品中水的质量为m(H2O)=5.42 g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42 g-0.06 ml×72 g·ml-1-0.56 g=0.54 g,所以n(H2O)= =0.03 ml,则x= = =0.5。
名师点拨应用比例式法计算的步骤
2.碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的 组成,进行下列实验:①称取样品1.116 0 g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A;②取25.00 mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl 0.172 2 g;③另 取25.00 mL溶液A,调节pH为4~5,用浓度为0.080 00 ml·L-1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2- CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
答案 n(Cl-)=n(AgCl)× = × =4.800×10-3 ml,n(Cu2+)=n(EDTA)× =0.080 00 ml·L-1×30.00 mL×10-3L·mL-1× =9.600×10-3 ml,n(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=2×9.600×10-3 ml-4.800×10-3 ml=1.440×10-2 ml,m(Cl-)=4.800×10-3 ml×35.5 g·ml-1=0.170 4 g,m(Cu2+)=9.600×10-3 ml×64 g·ml-1=0.614 4 g,m(OH-)=1.440×10-2 ml×17 g·ml-1=0.244 8 g,n(H2O)= =4.800×10-3 ml,
a∶b∶c∶x=n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1,化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。
名师点拨守恒法的应用原理及解题步骤
3.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·ml-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:(1)溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品溶于蒸馏水制成100 mL溶液。(2)滴定:取0.009 50 ml·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2 +6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至溶液呈淡黄绿色,发生反应:I2+2S2 S4 +2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液 蓝色褪去且半分钟内不恢复原色 ,即滴定终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为 95. 0 %(保留1位小数)。
解析 加入淀粉溶液作指示剂,淀粉遇I2变成蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反 应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色,即滴定终点。由反应Cr2 +6I-+14H+ 3I2+2Cr3++7H2O,I2+2S2 S4 +2I-得关系式:Cr2 ~ 3I2 ~ 6S2 1 6 0.009 50 ml·L-1×0.02 L 0.009 50 ml·L-1×0.02 L×6硫代硫酸钠样品溶液的浓度为 ,样品的纯度为 ×100%=95.0%。
名师点拨多步反应找关系式的解题步骤
4.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质 量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是 ( )A. B. C. D.
名师点拨差量法在化学方程式计算中的妙用(1)差量法的原理:差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出 “理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压 强、反应过程中的热量等。(2)使用差量法的注意事项:所选用差值要与有关物质的量的数值成正比例或 反比例关系。有关物质的物理量及其单位都正确地使用,即“上下一致,左右 相当”。
方法五 十字交叉法5.由CO和CO2组成的混合气体,其相对氢气的密度是18,则此混合气体中,CO 和CO2的体积比(同温同压下)为 ( )A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶1
6.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混 合气体中CO2、H2、CO的体积比为 ( )A.29∶8∶13 B.22∶1∶14C.8∶13∶29 D.26∶16∶57
名师点拨十字交叉法(1)使用范围:凡可按M1·n1+M2·n2= ·n计算的问题,均可按十字交叉法计算。式中 表示某混合物相关量的平均值,M1、M2则表示两组分相关量对应的值。十字交叉法常用于:①有关质量分数的计算;②有关平均相对分子质量的计算;③有关平均相对原子质量的计算;④有关平均分子式的计算;
⑤有关反应热的计算;⑥有关混合物反应的计算。(2)方法:其计算形式为 =
2.(2018课标Ⅰ,27节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方 面应用广泛。(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 ml·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 S2 +2I2+3H2O 2S +4I-+6H+ ,该样品中Na2S2O5的残留量为 0.128 g·L-1(以SO2计)。
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