第02讲 物质的量浓度(课件)-2025年高考化学一轮复习讲练测(新教材新高考)
展开容量瓶的使用:检漏、固定规格、指定温度
考点一 物质的量浓度及相关计算
考点二 溶液浓度的计算与换算
考点三 一定物质的量浓度溶液的配制
知识点1 物质的量浓度
物质的量浓度表示 里所含溶质B的物质的量,也称为 ,符号为cB。
2.常用单位: 或 。
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
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
w= ×100%
w= (M:摩尔质量;单位:g·ml-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
【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-、H2OB.若取50 mL溶液,其中的c(Cl-)=1.0 ml·L-1C.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
考向1 理解物质的量浓度概念
MgCl2:强电解质,水:弱电解质,溶液中存在的微粒有Mg2+、Cl-、H2O、H+、OH-
浓度与溶液的体积无关,c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×1.0 ml·L-1=2.0 ml·L-1
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
1.0 ml·L-1 NaCl溶液中的c(Cl-)=c(NaCl)=1.0 ml·L-1
1.注意物质溶于水后溶质是否改变
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0.9NAC.2 L该溶液中K+的浓度为1.2 ml·L-1D.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
【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
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
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
B.将100mL 5ml•L-1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
【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( )
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
【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.
【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-1B.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-1D.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
1.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算
2.物质的量浓度与溶解度(S)的换算(饱和溶液)
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:
(ρ:g·cm-3),
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。
(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 。
(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 。
(2)两溶液等体积混合:
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:
a.若溶液中溶质的密度大于溶剂的密度,则w≥ (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≤ (w1+w2),如氨水、酒精溶液。
【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( )
考向1 有关气体溶于水的浓度计算
D.c=1 000Vρ/(17V+22 400)
C.w=17V/(17V+22 400)
B.w=17c/(1 000ρ)
A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
计算气体溶于水后物质的量浓度的一般思路
C.溶液中c(OH-)= ml·L-1
【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NH4+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= ×100%
B.溶质的物质的量浓度c= 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
【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
考向2 混合规律的应用
【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:
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
(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)。
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
【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知识点1 容量瓶的构造及使用
1.容量瓶上标有 、 和 。
常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
2.容量瓶在使用前要 。
其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
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:
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。
C.量取浓硫酸的体积为20.0mL
B.必须用到的定量仪器有200mL容量瓶和托盘天平
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
【例1】(2024•宁夏石嘴山市期末)用溶质质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84g· cm-3)配制200ml 1.84ml/L稀硫酸,下列操作正确的是( )
考向1 配制一定物质的量浓度的溶液
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
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
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
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
×103mL/L=25.0mL
溶液配制过程中的“四个数据”
(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 ml(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
【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
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
会使溶质损失,所配溶液浓度偏低
会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高
会导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低
(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HCl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Na+的浓度为 ;④“M→N”过程中发生反应的离子方程式是 。
CO32-+H+=HCO3-
先发生①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
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
【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( )
考向2 配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析
A.只有②③④ B.只有③④ C.只有①②③ D.①②③④
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
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
1.(2023•全国甲卷,9)实验室将粗盐提纯并配制0.1000ml/L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.①②④⑥ B.①④⑤⑥ C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
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
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
A.反应转移电子为0.1mlB.HCl溶液中Cl-数为3NAC.2.8g 56Fe含有的中子数为1.3NAD.反应生成标准状况下气体3.36L
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( )
0.3mlH+和0.3mlCl-
两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。
Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1ml
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
3.(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250ml 0.1ml/L的HAc溶液,需5ml/L溶液的体积为_______mL。
(2)下列关于250ml容量瓶的操作,正确的是_______。
【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
不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂
视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视
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
4.(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)。
【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:
实验原理:CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2
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)。
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