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第02讲 物质的量浓度(讲义)(含答案) 2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)
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\l "_Tc28492" 02知识导图·思维引航 PAGEREF _Tc28492 \h 2
\l "_Tc28085" 03考点突破·考法探究 PAGEREF _Tc28085 \h 4
\l "_Tc22110" 考点一 物质的量浓度及相关计算 PAGEREF _Tc22110 \h 5
\l "_Tc3556" 知识点1 物质的量浓度 PAGEREF _Tc3556 \h 5
\l "_Tc31554" 知识点2 物质的量浓度和溶质质量分数的比较 PAGEREF _Tc31554 \h 5
\l "_Tc32258" 考向1 理解物质的量浓度概念 PAGEREF _Tc32258 \h 6
\l "_Tc16676" 考向2 物质的量浓度及相关计算 PAGEREF _Tc16676 \h 6
\l "_Tc20939" 考点二 溶液浓度的计算与换算 PAGEREF _Tc20939 \h 8
\l "_Tc7456" 知识点1 理解公式 PAGEREF _Tc7456 \h 8
\l "_Tc24815" 知识点2 掌握规律 PAGEREF _Tc24815 \h 9
\l "_Tc2828" 考向1 有关气体溶于水的浓度计算 PAGEREF _Tc2828 \h 9
\l "_Tc14155" 考向2 混合规律的应用 PAGEREF _Tc14155 \h 10
\l "_Tc20798" 考点三 一定物质的量浓度溶液的配制 PAGEREF _Tc20798 \h 11
\l "_Tc3071" 知识点1 容量瓶的构造及使用 PAGEREF _Tc3071 \h 11
\l "_Tc21465" 知识点2 配制一定物质的量浓度溶液操作 PAGEREF _Tc21465 \h 12
\l "_Tc7717" 考向1 配制一定物质的量浓度的溶液 PAGEREF _Tc7717 \h 13
\l "_Tc31526" 考向2 配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析 PAGEREF _Tc31526 \h 15
\l "_Tc3113" 04真题练习·命题洞见 PAGEREF _Tc3113 \h 17
考点一 物质的量浓度及相关计算
知识点1 物质的量浓度
1.概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
2.常用单位:ml/L或ml·L-1。
3.公式:n=cBVeq \(⇒,\s\up6(变式))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(cB=\f(n,V),V=\f(n,cB))))
【名师提醒】
1.V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
2.n必须是溶质B的物质的量。
知识点2 物质的量浓度和溶质质量分数的比较
考向1 理解物质的量浓度概念
【例1】某试剂瓶上贴有标签:“100 mL 1.0 ml·L-1MgCl2溶液”。下列对该试剂理解正确的是( )
A.该溶液中含有的微粒主要有MgCl2、Mg2+、Cl-、H2O
B.若取50 mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0 ml·L-1
C.取该溶液5.0 mL恰好与100 mL 0.1 ml·L-1AgNO3溶液完全反应
D.该溶液与100 mL 1.0 ml·L-1NaCl溶液中的c(Cl-)相等
【答案】C
【解析】MgCl2是强电解质,在水溶液中完全电离,水是弱电解质,在水溶液中部分电离,所以溶液中存在的微粒有Mg2+、Cl-、H2O、H+、OH-,A项错误;该溶液的浓度为1.0 ml·L-1,根据Cl原子守恒可得c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×1.0 ml·L-1=2.0 ml·L-1,浓度与溶液的体积无关,B项错误;n(Cl-)=2.0 ml·L-1×0.005 L=0.01 ml,n(Ag+)=0.1 ml·L-1×0.1 L=0.01 ml,二者以1∶1的比例进行反应,所以n(Cl-)=n(Ag+)时,二者恰好完全反应,C项正确;1.0 ml·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)=c(NaCl)=1.0 ml·L-1,D项错误。
【易错警示】
1.注意物质溶于水后溶质是否改变,如:Na2O、Na2O2eq \(―→,\s\up7(水))NaOH,SO3eq \(―→,\s\up7(水))H2SO4,CuSO4·5H2Oeq \(―→,\s\up7(水))CuSO4。
2.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。
【变式训练】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3 ml·L-1K2SO4溶液的叙述正确的是( )。
A.1 L该溶液中含有0.3NA个K+
B.1 L该溶液中含有K+和SO42-的总数为0.9NA
C.2 L该溶液中K+的浓度为1.2 ml·L-1
D.将0.3 ml硫酸钾溶于1 L水中,所得硫酸钾溶液的浓度为0.3 ml·L-1
【答案】B
【解析】在0.3 ml·L-1K2SO4溶液中,c(K+)=0.6 ml·L-1,c(SO42-)=0.3 ml·L-1,则1 L该溶液中所含K+的数目为0.6NA,K+和SO42-的总数为0.9NA,A项错误,B项正确;物质的量浓度表示的是1 L溶液中所含溶质的物质的量,其不受溶液体积大小的影响,故2 L 0.3 ml·L-1K2SO4溶液中K+的浓度为0.6 ml·L-1,C项错误;体积应为溶液的体积而不是溶剂的体积,D项错误。
考向2 物质的量浓度及相关计算
【例2】(2024•安徽省芜湖市期中)下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是( )
A.同浓度的三种物质的溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3∶2∶1,则SO42-浓度之比为3∶2∶3
B.将100mL 5的盐酸加水稀释至1L,再取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度为0.5ml/L
C.将1ml•L-1的NaCl溶液和0.5ml•L-1的BaCl2溶液等体积混合后,忽略溶液体积变化,c(Cl-)=0.75ml•L-1
D.标准状况下,22.4L HCl溶于1L水,盐酸的物质的量浓度为1ml•L-1
【答案】B
【解析】A项,假设三种溶液的浓度均为1ml/L,则Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液中SO42-浓度分别=1ml/L×1=1ml/L、1ml/L×1=1ml/L和1ml/L×3=3ml/L,即浓度之比为1∶1∶3,A错误;B项,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,则稀释后盐酸物质的量浓度==0.5ml/L,溶液具有均一性、稳定性,所以稀释后溶液中盐酸浓度都是相同的,与溶液体积大小无关,5mL溶液物质的量浓度为0.5ml/L,B正确;C项,1ml·L-1的NaCl溶液中c(Cl-)=1ml/L×1=1ml/L,0.5ml•L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=0.5ml/L×2=1ml/L,故两者混合后,不考虑体积的变化,c(Cl-)=1ml•L-1,C错误;D项,1L为水的体积,不是溶液的体积,则溶液体积未知不能计算盐酸的物质的量浓度,D错误;故选B。
【变式训练】某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如图:
净含量:1000 mL
主要成分: 25%NaClO
密度:1.19 g·cm-3
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
注意事项:密封保存,易吸收空气中的CO2而变质
根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是( )。
A.该“84”消毒液的物质的量浓度约为4.0 ml·L-1
B.一瓶该“84”消毒液最多能吸收空气中CO2约为89.6 L(标准状况)
C.取100 mL该“84”消毒液稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0.04 ml·L-1
D.参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25%NaClO的消毒液,需要称量NaClO固体的质量约为143 g
【答案】D
【解析】根据c=1000ρwM得,c(NaClO)=1000×1.19×25%74.5 ml·L-1≈4.0 ml·L-1,A项正确;一瓶该“84”消毒液含有的n(NaClO)约为1 L×4.0 ml·L-1=4.0 ml,根据反应CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO可知,吸收CO2的物质的量最多为4.0 ml,即标准状况下V(CO2)约为4.0 ml×22.4 L· ml-1=89.6 L,则最多能吸收约89.6 L的CO2,B项正确;根据稀释前后溶质的物质的量不变,有100 mL×4.0 ml·L-1=100 mL×100×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 ml·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 ml·L-1,C项正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL,所以需要NaClO的质量约为0.5 L×4.0 ml·L-1×74.5 g· ml-1=149 g,D项错误。
考点二 溶液浓度的计算与换算
知识点1 理解公式
1.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算
c=eq \f(n,V)=eq \f(m/M,V)=eq \f(maqw,MV)=eq \f(1 000ρw,M),w=eq \f(cM,1 000ρ) 。(ρ:g·cm-3)
2.物质的量浓度与溶解度(S)的换算(饱和溶液)
c=eq \f(n,V)=eq \f(S/M,\f(100+S,1 000ρ))=eq \f(1 000ρS,M100+S),S=eq \f(100cM,1 000ρ-cM )。(ρ:g·cm-3)
3.气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度和质量分数的计算
在标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液密度为ρ,则:c=eq \f(n,V)=eq \f(V/22.4,\f(1 000×1+\f(V,22.4)×M,1 000ρ))=eq \f(1 000ρV,22 400+MV )(ρ:g·cm-3),w=eq \f(m溶质,m溶液)×100%=eq \f(\f(V,22.4)×M,1 000×1+\f(V,22.4)×M)=eq \f(MV,22 400+MV)×100%。
【易错提醒】
1.溶液的体积不能用溶剂水的体积和溶质的体积之和来代替,应该用溶液的质量除以溶液的密度;
2.两溶液混合,由于其密度可不相等,所以体积不等于两混合溶液体积之和。
3.物质溶于水后注意看溶质是否发生了变化。如Na、Na2O2、NO2、SO3等溶于水,由于它们与水反应,所以溶质发生了变化。
知识点2 掌握规律
1.稀释定律
(1)如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和溶质的物质的量浓度,有c1V1=c2V2。
(2)如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和质量分数,有m1w1=m2w2。
2.混合规律
同一溶质不同浓度的溶液混合后溶质质量分数的判断方法:设溶质质量分数分别为w1和w2的两溶液混合后所得溶液溶质的质量分数为w。
(1)两溶液等质量混合:w=eq \f(1,2)(w1+w2)。
(2)两溶液等体积混合:
a.若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度,则w≥eq \f(1,2)(w1+w2),如H2SO4溶液。
b.若溶液中溶质的密度小于溶剂的密度,则w≤eq \f(1,2)(w1+w2),如氨水、酒精溶液。
考向1 有关气体溶于水的浓度计算
【例1】标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为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 ml·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/(1 000ρ)
C.w=17V/(17V+22 400)
D.c=1 000Vρ/(17V+22 400)
【答案】A
【解析】由c=eq \f(n质,V总)=eq \f(\f(\f(V L,22.4 L·ml-1),17 g·ml-1×\f(V L,22.4 L·ml-1)+1 000 g),ρ×1 000 g·L-1)=eq \f(1 000 Vρ,17V+22 400) ml·L-1;由上可推知:ρ=eq \f(17V+22 400c,1 000V),设溶液的体积为1 L,由c=eq \f(1 000ρ·w,M)可得,w=eq \f(Mc,1 000ρ)=eq \f(17c,1 000ρ),w=eq \f(m质,m液)=eq \f(\f(V L,22.4 L·ml-1)×17 g·ml-1,\f(V L,22.4 L·ml-1)×17 g·ml-1+1 000 g)=eq \f(17V,17V+22 400),因此只有A项不正确。
【思维建模】
计算气体溶于水后物质的量浓度的一般思路
【变式训练】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,溶质的质量分数为w,其中含NHeq \\al(+,4)的物质的量为b ml。下列叙述中正确的是( )
A.溶质的质量分数为w=eq \f(a,Vρ-a)×100%
B.溶质的物质的量浓度c=eq \f(1 000a,17 V) ml·L-1
C.溶液中c(OH-)=eq \f(1 000b,V) ml·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
【答案】B
【解析】根据题中给出的已知量及各选项的要求,利用待求量的最基本计算关系代入求解即可。A不正确,w应为eq \f(a,Vρ)×100%;根据公式c=eq \f(n,V)进行计算知B正确;由溶液中的电荷守恒可知c(OH-)=eq \f(1 000b,V) ml·L-1+c(H+),C错误;因为氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D不正确。
考向2 混合规律的应用
【例2】若以w1和w2分别表示浓度为a ml·L-1和 b ml·L-1的氨水的质量分数,且知2a=b,则下列判断正确的是 ( )
A.2w1=w2 B.2w2=w1 C.w2>2w1 D.w1<w2<2w1
【答案】C
【解析】根据溶质的质量分数和物质的量浓度之间的换算关系,有:a=eq \f(1 000ρ1w1,M) ①;b=eq \f(1 000ρ2w2,M)②;将上述两式相比得:eq \f(b,a)=eq \f(ρ2w2,ρ1w1)=2,即eq \f(w2,w1)=eq \f(2ρ1,ρ2),因为氨水的密度比纯水的小,氨水浓度越大,密度越小,所以ρ1>ρ2,即w2>2w1。
【思维建模】
1.溶液稀释
(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.溶液混合,混合前后:c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=m混/ρ混,据此可进行相关计算。
【变式训练】浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后,溶液中溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶质的质量分数为b%;浓度不等的两种氨水等质量混合时,其溶质的质量分数为a%,而等体积混合后,溶质的质量分数为c%,那么a、b、c数值的关系是 ( )
A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b
【答案】B
【解析】由混合后溶质质量分数的判定规律知,硫酸溶液密度大于1 g·cm-3,故b>a;氨水密度小于1 g·cm-3,且浓度越大,密度越小,则c考点三 一定物质的量浓度溶液的配制
知识点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。
【名师提醒】
1.选用容量瓶的原则——“大而近”,如需90 mL溶液,则选用100 mL容量瓶。
2.选用容量瓶时,应指明其规格。
3.往容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流,玻璃棒末端应在容量瓶刻度线以下。
知识点2 配制一定物质的量浓度溶液操作
以配制500 mL 1.0 ml·L-1 NaCl溶液为例:
【易错提醒】
1.做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——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。
考向1 配制一定物质的量浓度的溶液
【例1】(2024•宁夏石嘴山市期末)用溶质质量分数为的浓硫酸(ρ=1.84g· cm-3)配制稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必须用到的定量仪器有200mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为20.0mL
D.量取浓硫酸时仰视,定容时俯视,都会使所配硫酸溶液浓度偏大
【答案】D
【解析】A项,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸缓慢注入盛有一定量蒸馏水的烧杯中,并不断搅拌至冷却,A错误;B项,实验室没有200mL容量瓶,则配制200ml1.84ml/L稀硫酸时,必须用到的定量仪器为250mL容量瓶和量筒,B错误;C项,由c=可知,浓硫酸的浓度为ml/L=18.4ml/L,由稀释定律可知,量取浓硫酸的体积为×103mL/L=25.0mL,C错误;D项,量取浓硫酸时仰视会使硫酸的物质的量增大,导致所配硫酸溶液浓度偏大,定容时俯视会使溶液的体积偏小,导致所配硫酸溶液浓度偏大,D正确;故选D。
【思维建模】
溶液配制过程中的“四个数据”
【变式训练】(2024•辽宁省本溪市开学考试)某种天然碱的化学式为aNaHCO3·bNaHCO3·cH2O,某实验小组欲测定该天然碱中Na2CO3与NaHCO3的比例,进行了如下实验。回答下列问题
(1)配制一定物质的量浓度的稀盐酸溶液。
①若要配制250mL0.10ml·L-1稀盐酸,需量取120.1ml·L-1的浓盐酸 (计算结果保留1位小数)。
②配制溶液过程中,下列关于容量瓶的操作,正确的是 (填字母,下同)。
A.检验容量瓶是否漏水 B.定容
C.转移 D.摇匀
③下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理
B.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒
C.溶液未经冷却直接倒入容量瓶中
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切
(2)取一定质量该天然碱溶于水,逐滴加入稀盐酸,溶液中NaHCO3的物质的量与加入的物质的量关系如图所示。
①a:b= ;
②P点处溶液中c(Na+):n(Cl-)= ;
③若Q点时溶液体积为5L,则溶液中的浓度为 ;
④“M→N”过程中发生反应的离子方程式是 。
【答案】(1) 2.1 C BD
(2) 1:2 2:1 0.8ml·L-1 CO32-+H+=HCO3-
【解析】(2)天然碱溶于水,加入稀盐酸先发生①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,当碳酸钠完全转化为碳酸氢钠后,继续加入稀盐酸发生②NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑,根据图像可知,MN发生反应①,NQ发生反应②。(1)①据稀释原理,要配制250mL0.10ml/L稀盐酸,设需量取12ml/L的浓盐酸VmL,则有250×0.10=V×12,解得V=2.1;检验容量瓶是否漏水,应往瓶内加入一定量的水,塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒立过来观察瓶塞周围是否漏水,若不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180º后,再把瓶倒立过来,再检查是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用,故A错误;定容时视线应平视,故B错误;转移时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端靠在刻度线之下,故C正确;摇匀时盖上容量瓶的瓶塞,左手掌心托住瓶底,右手食指紧按住瓶塞,进行上下颠倒摇匀,故D错误;故选C;③容量瓶清洗后,未经过干燥处理,不影响定容时溶液的体积,对所配溶液浓度无影响,故A错误;转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒,会使溶质损失,所配溶液浓度偏低,故B正确;溶液未经冷却直接倒入容量瓶中,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,故C错误;摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切,会导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,故D正确;故选BD;(2)①MN段发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,消耗氯化氢的物质的量为1ml,生成n(NaHCO3)=1ml,原溶液中n(Na2CO3)=1ml,NQ段发生NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑,该段消耗氯化氢的物质的量为3ml,消耗NaHCO3的物质的量为3ml,则原溶液中碳酸氢钠的物质的量为2ml,所以天然碱中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为1:2,即a:b=1:2;②溶液中钠离子和氯离子未参与反应,n(Na+)=1×2+2=4ml,n(Cl-)=2ml, P点处溶液中c(Na+):n(Cl-)=4:2=2:1;③Q点碳酸氢钠与盐酸恰好完全反应,溶质只有氯化钠,根据原子守恒可知,n(Na+)=4ml,溶液体积为5L,则溶液中c(Na+)=;④上分析可知,“M→N”过程中发生的是Na2CO3与盐酸1:1的反应,反应的离子方程式是CO32-+H+=HCO3-。
考向2 配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析
【例2】某同学配制了100 mL 1 ml·L-1的硫酸,然后对溶液浓度做精确测定,且测定过程中一切操作都正确,但测得溶液的物质的量浓度小于1 ml·L-1。则在配制过程中,下列操作可能导致溶液浓度偏低的是( )
①量筒用蒸馏水洗净后立即用来量取浓硫酸 ②将浓硫酸在烧杯中稀释,转移到100 mL的容量瓶中后,没有洗涤烧杯和玻璃棒 ③在转移过程中用玻璃棒引流,因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面 ④最后定容时,加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶液凹液面刚好与刻度线相切
A.只有②③④ B.只有③④ C.只有①②③ D.①②③④
【答案】D
【解析】①量筒用蒸馏水洗净后未干燥立即量取浓硫酸,浓硫酸会被稀释,所取溶质H2SO4偏少,导致溶液浓度偏低;②未洗涤烧杯和玻璃棒,使溶质H2SO4损失,导致溶液浓度偏低;③少量溶液流到容量瓶外面,使溶质H2SO4损失,导致溶液浓度偏低;④加水超过了刻度线,马上用胶头滴管吸去多余的水,使溶质H2SO4损失,导致溶液浓度偏低。
【思维建模】
1.判断配制实验误差模板
2.误差分析的思维流程
3.对于定容时俯视、仰视对结果的影响,要学会画线分析(如图)
【变式训练】某消毒小组人员用18.4ml•L-1的浓硫酸配制500mL0.1ml•L-1的稀硫酸用于84消毒液消毒能力的实验探究,在配制过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏低的有__________________(填代号)。
①用量筒量取98%的硫酸时俯视
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④转移过程中,有少量液体溅出
⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
【答案】①④⑤
【解析】对于实验:用18.4ml•L-1的浓硫酸配制500mL0.1ml•L-1的稀硫酸在配制过程中的操作:①用量筒量取98%的硫酸时俯视,导致量取浓硫酸体积偏小,溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故不选;③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故不选;④转移过程中,有少量液体溅出,导致溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故选;⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故选①④⑤。
1.(2023•全国甲卷,9)实验室将粗盐提纯并配制的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥B.①④⑤⑥C.②③⑦⑧D.①⑤⑥⑧
【答案】D
【解析】实验室将粗盐提纯时,需要将其溶于一定量的水中,然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去,该过程中有过滤操作,需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒;将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐,该过程要用到蒸发皿和酒精灯;用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作,需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述,本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯,故选D。
2.(2022•海南省选择性考试)在2.8gFe中加入100mL3ml/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1mlB.HCl溶液中数为3NA
C.含有的中子数为1.3NAD.反应生成标准状况下气体3.36L
【答案】A
【解析】2.8gFe的物质的量为0.05ml;100mL 3ml·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3ml,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。A项,Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1ml,A正确;B项,HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3ml,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;C项,56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05ml,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;D项,反应生成H2的物质的量为0.05ml,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;故选A。
3.(2024·湖北卷,18节选)(1)配制1.00ml·L-1的CSO4溶液,需要用到下列仪器中的 (填标号)。
a. b. c. d.
【答案】(1)bc
【解析】(1)配制1.00 ml·L-1的CSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等等,因此选bc。
4.(2024·全国甲卷,9节选)下图为“溶液配制”的部分过程,操作a应重复3次,目的是 ,定容后还需要的操作为 。
【答案】(4)避免溶质损失 盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀
【解析】(4)操作a为洗涤烧杯和玻璃棒,并将洗涤液转移到容量瓶中,目的是避免溶质损失;定容后应盖好瓶塞,反复上下颠倒、摇匀。
5.(2022•广东选择性考试,17题节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,HAc的Ka=1.75×105=10-4.76。
(1)配制的HAc溶液,需溶液的体积为_______mL。
(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是_______。
【答案】(1)5.0 (2)C
【解析】(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250mL×0.1ml/L=V×5ml/L,解得V=5.0mL;(2)A项,容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;B项,定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B错误;C项,向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C正确;D项,定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误;综上所述,正确的是C项
6.(2020·全国Ⅰ卷,27节选)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
【答案】烧杯、量筒、托盘天平
【解析】烧杯用于固体的溶解;量筒用于量取蒸馏水,避免直接向烧杯中加蒸馏水使溶液体积过大;托盘天平用于称量固体样品的质量。
5.[2020·天津,15(4)(8)]为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
(4)甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
固体质量为w g,则c(CuSO4)=__________________ ml·L-1。
(8)乙方案,实验装置如图:
Zn粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1,则c(CuSO4)=________ ml·L-1(列出计算表达式)。
【答案】(4)eq \f(40w,233) (8)eq \f(\f(a,65)-\f(bd×10-3,2),25.00×10-3)
【解析】(4)w g为BaSO4的质量,BaSO4的物质的量为eq \f(w,233) ml,由化学方程式:CuSO4+BaCl2 ===BaSO4↓+CuCl2可知,CuSO4的物质的量等于BaSO4的物质的量,所以CuSO4溶液的浓度为c(CuSO4)=eq \f(\f(w,233) ml,0.025 L)=eq \f(40w,233) ml·L-1。(8)Zn粉的物质的量为eq \f(a,65) ml,反应产生H2的物质的量为eq \f(d g·L-1×b×10-3 L,2 g·ml-1)=eq \f(bd×10-3,2) ml,由Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑知,与H2SO4反应的Zn的物质的量等于产生H2的物质的量,为eq \f(bd×10-3,2) ml,与CuSO4反应消耗Zn的物质的量为(eq \f(a,65)-eq \f(bd×10-3,2))ml。由化学方程式Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu可知,与CuSO4反应消耗的Zn的物质的量等于CuSO4的物质的量,所以c(CuSO4)=eq \f(\f(a,65)-\f(bd×10-3,2),25.00×10-3) ml·L-1。
考点要求
考题统计
考情分析
物质的量浓度的计算
2022•海南卷7题,2分
从近三年高考试题来看,有关物质的量浓度的概念主要体现在NA、水溶液中的离子平衡及化学计算中;一定物质的量浓度溶液的配制是重要的化学定量实验之一,融合于选择题的化学实验基本操作,填空题主要以穿插在生活、生产中的化学分析计算(如食品污染物空气污染物的测定、食品中的营养物质的测定、化工生产中的产品是否合格等等)为主,中需关注滴定实验中有关物质的量浓度的计算。
一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
2023•全国甲卷9题,6分;
2022山东卷6题,2分;
2022•全国乙卷27(1)题,2分;
2022•广东卷7题(1)(2),4分;
2021广东卷7题,2分
复习目标:
1.掌握物质的量浓度的含义和应用,能运用物质的量浓度进行简单计算。
2.建立n、M、Vm、c之间相互转化关系及进行简单计算的思维模型。
3.掌握一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
4.学会一定物质的量浓度的溶液的配制的过程中的误差分析。
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质的质量与溶液的质量比值来表示溶液的组成的物理量
溶质的单位
ml
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=eq \f(nB,V)
w=eq \f(溶质质量,溶液质量)×100%
两者关系
w=eq \f(cM,1 000ρ)(M:摩尔质量;单位:g·ml-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
数据
要求或解释
药吕的质量
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,如需配制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”
洗涤烧杯和玻璃棒2~3次
移液时洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了确保溶质全部转入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低
液面距容量瓶刻度线1~2 cm
定容时,当液面距容量瓶刻度线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,使溶液浓度偏低
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