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考点03 物质的量浓度及溶液的配制——备战2022年浙江新高考一轮复习化学考点一遍过 试卷
展开考点03 物质的量浓度及溶液的配制一、物质的量浓度1.物质的量浓度定义用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度,符号为cB,单位为mol/L(或mol·L−1)。2.物质的量(nB)、物质的量浓度(cB)与溶液体积(V)之间的关系物质的量浓度(cB)=,即。(1)溶质是溶液中的溶质,可以指化合物,也可以指离子或其他特殊的组合。分析溶质时要注意特殊情况下的溶液的溶质,如NH3溶于水后所得氨水的溶质为NH3·H2O,但习惯上认为氨水的溶质为NH3;SO3溶于水后所得溶液的溶质为H2SO4;CuSO4·5H2O 溶于水后所得溶液的溶质为CuSO4。(2)体积V指溶液的体积而不是溶剂的体积。3.一定物质的量浓度溶液的配制(1)溶液配制过程中五种仪器的使用仪器注意事项或作用容量瓶(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释(2)不能作为反应器或用来长期贮存溶液(3)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(4)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①构造及用途②查漏操作量筒(1)不能作反应器(2)不能将浓溶液直接在量筒中稀释(3)量取的液体倒出后不必洗涤托盘天平(1)使用前调零(2)药品不能直接放在托盘上(3)左物右码,先大后小(4)读数至小数点后1位玻璃棒(1)在溶液配制中的作用是搅拌、引流(2)搅拌勿碰烧杯内壁,引流注意玻璃棒下端应在刻度线以下烧杯(1)用于溶解固体或稀释浓溶液(2)将溶液转入容量瓶后,必须将烧杯洗涤2~3次,洗涤液转入容量瓶注意:①熟知常见量器的精确度:量筒精确到0.1 mL,滴定管精确到0.01 mL,广泛pH试纸精确到整数值。②选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算。③不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。④向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流;且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。(2)配制步骤①过程示意图②配制步骤以配制500 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液为例二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析1.误差分析的依据若V不变,分析n的变化;若n不变,分析V的变化。2.常见的实验误差分析可能引起误差的操作因变量c/mol·L−1n/molV/L天平砝码附着有其他物质或已生锈增大不变偏大用量筒量取需稀释的溶液时仰视读数增大不变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砝码残缺减小不变偏小药品和砝码位置颠倒(使用游码)减小不变没有洗涤烧杯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吸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图1使所配溶液体积偏大,浓度偏小;图2使所配溶液体积偏小,浓度偏大。 三、物质的量浓度的计算方法(1)有关溶液混合稀释的计算①不同物质的量浓度溶液的混合。稀释:抓住稀释前后溶质的物质的量不变,列方程式:c1·V1=c2·V2a.如果忽略溶液体积变化,则c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)b.如果考虑溶液混合后的体积改变,则c1·V1+c2·V2=c混·V混(V混=)②不同质量分数的两种溶液混合的计算。混合:抓住混合前后溶质的质量不变,列方程式:m1·ω1+m2·ω2=(m1+m2)·ω混③两种同溶质溶液等质量混合、等体积混合时质量分数的判定。a.等质量混合:两种同溶质液体(或某溶液与水)等质量混合时,ω混=。b.等体积混合:两种同溶质液体(或某溶液与水)等体积混合时,当ρ液>1时,ω混>。当ρ液<1时,ω混<。(2)物质的量浓度、溶解度、质量分数的相互换算 ①溶质的质量分数ω与物质的量浓度c:c====(密度的单位为g·cm−3或g·mL−1)②饱和溶液溶质的质量分数与溶解度:ω=×100%,c=③标准状况下气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度c=式中V为标准状况下气体的体积(单位为L),V(H2O)为水的体积(单位为L,ρ水=1 g·mL−1),ρ为溶液的密度(单位为g·cm−3或g·mL−1),M为气体摩尔质量(单位为g·mol−1)。考向一 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析典例1 某同学欲配制两种一定物质的量浓度的NaOH溶液。(1)用NaOH固体配制100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液有如下基本操作,其中C操作的名称是____________________________。(2)该同学用上述1 mol·L-1 NaOH溶液配制50 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液。下列仪器中不必要用到的有________。①托盘天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥胶头滴管(3)该同学在两次配制中,以下操作使所配溶液的物质的量浓度偏大的是________________。A.准确称取4.0 g NaOH,待溶解后立即转移到100 mL容量瓶中并定容B.定容并摇匀,容量瓶正立后发现液面低于刻度线,继续加水至刻度线C.用少量的1 mol·L-1 NaOH溶液将50 mL容量瓶洗涤2~3次D.向容量瓶中加水至超过刻度线,用胶头滴管吸出后再定容至100 mL1. 用密度为1.84 g/mL,质量分数为98%的浓硫酸配制100 mL 3.0mol/L稀硫酸的实验步骤如下:①计算所用浓硫酸的体积 ②量取一定体积的浓硫酸③稀释 ④转移 ⑤洗涤 ⑥定容 ⑦摇匀(1)所需浓硫酸的体积是_________。(2)第③步实验的操作是_____________。(3)第⑥步实验的操作是_____________。(4)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用字母填写a.偏大 b.偏小 c.无影响)A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中________B.容量瓶用蒸馏洗涤后残留有少量的水________C.所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤________D.量取浓硫酸时仰视量筒上的刻度取用浓硫酸________E.定容时,滴加蒸馏水,先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切________F.把配好的溶液倒入用蒸馏水洗净而未干的试剂瓶中备用________规律方法1.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析2.仰视、俯视定容的分析结果:仰视时,容器内液面高于刻度线,浓度偏小;俯视时,容器内液面低于刻度线,浓度偏大。3.计算时容量瓶的选择问题(1)配制“450 mL”溶液时,计算溶质的量时,不能按“450 mL”计算,因为实验室没有任意规格的容量瓶,配制时要选用500 mL规格的容量瓶,计算溶质的量时,也应按照500 mL计算。(2)规格的选择,应遵循“满足要求,最小规格”的原则。 考向二 物质的量浓度的计算典例2 如图是某硫酸样品的相关信息,据此,下列说法正确的是A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/LB.该硫酸在实验过程中不能用来干燥氢气C.等质量的水与该硫酸混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/LD.配制200ml 4.6mol/L 的稀硫酸需取该溶液50ml2.把a L含(NH4)2SO4、NH4NO3的混合溶液分成两等份,一份用b mol烧碱刚好把NH3全部赶出,另一份与BaCl2溶液完全反应消耗c mol BaCl2,则原溶液中c()为( )A. B. C. D.考向三 溶液的稀释与混合、物质的量浓度与质量分数的换算典例3 在t ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,其中含有的物质的量是b mol,下列叙述正确的是A.溶质的质量分数w=×100%B.溶质的物质的量浓度c=mol·L-1 C.溶液中c(OH-)=mol·L-1+c(H+)D.向上述溶液中加入V mL水,所得溶液的质量分数大于0.5w3.V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g ,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为A. mol/L B. mol/LC. mol/L D. mol/L1.实验室用氢氧化钠固体配制 1.00mol/L 的NaOH 溶液 480ml,以下配制步骤正确的是( )A.直接在托盘天平上称取 19.2g 的氢氧化钠固体放入烧杯中,加蒸馏水溶解B.待溶液冷却后,用玻璃棒引流,将烧杯中的溶液转移到容量瓶中,洗涤烧杯、玻璃棒 2~3 次,并将洗涤液也转移至容量瓶中C.定容时,仰视凹液面最低处到刻度线D.按照上述步骤配制的溶液(没有涉及的步骤操作都正确),所得溶液的物质的量浓度偏高2.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是( )A.容量瓶用蒸馏水洗净后,可不经干燥直接用于配制溶液B.配制一定物质的量浓度的稀盐酸时,用量筒量取9.82 mL浓盐酸C.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量5.85 g NaCl固体D.定容时,为防止液滴飞溅,胶头滴管紧贴容量瓶内壁3.配制一定物质的量浓度的溶液,造成浓度偏高的操作是A.洗涤后的容量瓶未干燥 B.移液后,未洗涤烧杯和玻璃棒C.定容时,眼睛视线俯视刻度线 D.移液时,不慎将液体流到瓶外4.实验室用质量分数为98%、ρ=1.84 g·mL-1的浓硫酸配制190 mL 1.0 mol·L-1的稀硫酸,下列说法正确的是A.所用浓硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1B.所用容量瓶的规格为190 mLC.需用15 mL量筒量取10.3 mL浓硫酸D.定容时俯视容量瓶刻度,导致所配溶液浓度偏高5.下列关于容量瓶及其使用方法的叙述,正确的是A.是配制一定物质的量浓度的溶液的专用仪器B.容量瓶可以用来加热C.能用容量瓶贮存配制好的溶液D.可以用500mL容量瓶配制250mL溶液6.实验室配制0.1000mol·L-1的H2SO4溶液,下列图示操作不需要的是( )A. B. C. D.7.实验室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是 ( )A.950mL, 11.1g B.500mL, 117gC.1000mL,117.0g D.任意规格,111.2g8.与溶液中浓度相同的溶液是( )A.的溶液 B.的溶液C.的溶液 D.的溶液9.下列溶液中Cl-浓度与50 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-浓度相等的是( )A.150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B.75 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液C.25 mL 2 mol·L-1的KCl溶液 D.75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液10.在 25℃、101kPa 时,a g 相对分子质量为 M 的某物质溶解到 V L 水中,此时测得溶液的密度 为 c g·cm-3,则该溶液的物质的量浓度是(已知 25℃、101kPa 时,水的密度为 0.997 g·cm-3)A.mol·L-1 B.mol·L-1C.mol·L-1 D.mol·L-111.实验室要配制0.1mol·L-1CuSO4溶液480mL 和0.1mol·L-1硫酸溶液360mL,现用CuSO4.5H2O晶体和质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸配制上述溶液 实验室提供的仪器如图回答下列问题:(1)所给仪器中配制溶液时肯定不需要的是_____________(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CuSO4溶液时:①根据计算用托盘天平称取CuSO4•5H2O的质量为 _________g。②若称取CuSO4•5H2O的质量时,使用了生锈的砝码,则所得溶液浓度 __________ (填“>”“<”或“=”)0.1mol•L-1。③若定容时俯视读数,则所得溶液浓度_________(填“>”“<”或“=”)0.1mol•L-1。 (3)在配制硫酸溶液时:①所需质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的体积为 _____(计算结果保留一位小数)mL。②如果实验室有10mL、15mL、50mL量简,应选用__mL量简为宜。③若稀释浓硫酸后,未冷却至室温直接转移,则所得溶液浓度______(填“>”“<”或“=”)0.1mol•L-1。12.实验室需使用0.5 mol·L-1的稀硫酸480 mL,现欲用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm-3)进行配制。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__________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是__________(填仪器名称)。(2)需用量筒量取98%的浓硫酸的体积为__________ mL。(3)下列操作中正确的是__________(填序号,下同);若配制过程中的其他操作均准确,下列操作能使所配溶液浓度偏高的有________。①洗涤量取浓硫酸后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中②待稀释后的硫酸溶液冷至室温后,再将其转移到容量瓶中③将浓硫酸倒入烧杯中,再向烧杯中注入蒸馏水稀释浓硫酸④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线⑦定容时,俯视刻度线浙江真题题组1.[2021浙江10月选考]仪器名称为“容量瓶”的是2.[2021浙江10选考]用无水Na2CO3固体配制250 mL 0.100 0 mol·L-1的溶液。请回答下列问题:(1)在配制过程中不必要的玻璃仪器是________。A.烧杯 B.量筒 C.玻璃棒 D.胶头滴管 E.容量瓶(2)定容时的操作:当液面接近容量瓶刻度线时,______________________________________,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。(3)下列操作会使配得的Na2CO3溶液浓度偏低的是________。A.称取相同质量的Na2CO3·10H2O固体进行配制B.定容时俯视容量瓶的刻度线C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再滴加蒸馏水至刻度线D.转移洗涤液时洒到容量瓶外,继续用该未清洗的容量瓶重新配制3.[2021浙江4月选考] Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3,c(Cl-)和c(ClO-)的比值与反应的温度有关。用24 g NaOH配成的250 mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积的变化):(1)NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1。(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-)=_________ mol·L-1。4.[2021浙江10月选考]量取8.0 mL 5.0 mol·L-1 H2SO4溶液,加蒸馏水稀释至100 mL,取两份稀释后的H2SO4溶液各25 mL,分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算:(1)稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。(2)加入Fe的质量至少有____________g。 全国真题题组1.[2021·江苏]下列实验操作能达到实验目的的是A.用经水湿润的pH试纸测量溶液的pHB.将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 mol·L−1NaOH溶液C.用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体D.用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2 2.[2021新课标Ⅲ]下列实验操作规范且能达到目的的是 目的操作A.取20.00 mL盐酸在50 mL酸式滴定管中装入盐酸,调整初始读数为30.00 mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶B.清洗碘升华实验所用试管先用酒精清洗,再用水清洗C.测定醋酸钠溶液pH用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的pH试纸上D.配制浓度为0.010的KMnO4溶液称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度 3.[2021·海南]下列有关实验操作的叙述错误的是A.过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁B.从滴瓶中取用试剂时,滴管的尖嘴可以接触试管内壁C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D.向容量瓶转移液体时,导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁 4.[2021新课标Ⅰ,节选]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L–1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。