2021新高考化学鲁科版一轮复习学案：第1章第2讲一定物质的量浓度的溶液及其配制

第2讲　一定物质的量浓度的溶液及其配制目标要求　1.学会溶液配制的基本技能。2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。1．物质的量浓度(1)定义：单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，叫溶质B的物质的量浓度。(2)表达式：cB＝。(3)单位：mol·L－1或mol/L。2．溶质的质量分数(1)定义：用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量。(2)计算公式：w＝×100%。3．对物质的量浓度表达式的理解(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量①与水发生反应生成新的物质，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，SO3H2SO4，NO2HNO3。②特殊物质：如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时仍以NH3作为溶质。③含结晶水的物质：CuSO4·5H2O→CuSO4，Na2CO3·10H2O→Na2CO3。(2)准确计算溶液的体积c＝中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和，不能用水的体积代替溶液的体积，应根据V＝计算。(1)1 mol·L－1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl(　　)(2)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L－1(　　)(3)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L－1(　　)(4)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%(　　)(5)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%(　　)(6)31 g Na2O溶于水，配成1 L溶液，c(Na2O)＝0.5 mol·L－1(　　)(7)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则SO浓度之比为3∶2∶3(　　)(8)0.5 mol·L－1的稀H2SO4溶液中[H＋]为1.0 mol·L－1(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)√1．(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液，则溶液中溶质的物质的量浓度为__________。(2)0.3 L 2 mol·L－1的硫酸铝溶液中SO的物质的量为____________；其Al3＋数__________(填“>”“<”或“＝”)1.2NA。(3)2  mol·L－1Mg(NO3)2溶液中含有0.4 mol NO，则溶液的体积为__________mL。(4)2 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液中Na＋的浓度____________(填“>”“<”或“＝”)1 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液中Na＋的浓度。(5)10 g NaCl溶于40 g水形成的溶液，其溶质的质量分数为________，从中取出5 g溶液，所含NaCl质量为__________，其溶质质量分数为________。答案　(1)2  mol·L－1　(2)1.8 mol　<　(3)100　(4)＝　(5)20%　1 g　20%2．若20 g密度为ρ g·cm－3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2，则溶液中NO的物质的量浓度为________________________________________________________________________。答案　 mol·L－1解析　Ca(NO3)2的物质的量浓度为＝ mol·L－1，NO的物质的量浓度为 mol·L－1。3．在标准状况下，将V L氨气溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为____________ mol·L－1。答案　解析　n(NH3)＝ mol，溶液体积：V＝×10－3 Lc＝ mol·L－1＝ mol·L－1。 1．注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系溶质的浓度和离子浓度可能不同，要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中c(SO)＝3 mol·L－1，c(Al3＋)＝2 mol·L－1(考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2 mol·L－1)。2．准确计算溶液的体积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：V＝×10－3 L。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。2．配制过程以配制500 mL 1.0 mol·L－1 NaCl溶液为例：特别提醒：(回顾对比)质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体，放入烧杯中，再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入100 mL的烧杯中，再用10 mL 的量筒量取10.0 mL浓硫酸，然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中，并用玻璃棒不停地搅拌。(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水(　　)(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L－1的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(　　)(3)向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁(　　)(2016·海南，8D)(4)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L－1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80 mL，配制成0.100 0 mol·L－1 H2SO4溶液(　　)(5)如图A配制0.1 mol·L－1NaOH溶液(　　)(6)如图B配制一定浓度的NaCl溶液(　　)(7)用如图C装置配制溶液(　　)(8)NaOH在烧杯里刚完全溶解时，立即将溶液转移到容量瓶(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×解析　(2)必须用托盘天平。(5)不能在容量瓶中直接溶解固体。(6)应平视刻度线。(7)接近刻度线时应用胶头滴管定容。(8)应恢复至室温后再定容。(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。题组一　配制一定物质的量浓度溶液的规范操作1．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(　　)答案　B2．用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm－3)配制成1 mol·L－1的稀盐酸。现实验室需这种盐酸220 mL，试回答下列问题：(1)配制稀盐酸时，应选用________ mL的容量瓶。(2)经计算需要________ mL浓盐酸，在量取时宜选用________(填字母)量筒。A．5 mL  B．10 mL  C．25 mL  D．50 mL(3)在量取浓盐酸后，进行了下列操作：①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线1～2 cm 时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀。④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。上述操作中，正确的顺序是________(填序号)。答案　(1)250　(2)21.6　C　(3)③①④②解析　(2)c(HCl)＝＝＝11.6 mol·L－1。加水稀释前后HCl的物质的量不变，所以11.6 mol·L－1×V(HCl)＝250 mL×1 mol·L－1，解得V(HCl)≈21.6 mL，应该选择25 mL的量筒量取。配制一定物质的量浓度溶液时应注意：(1)做需要补充仪器的实验题时，要学会“有序思考”——即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。 题组二　学会从2个角度分析误差的原因3．从溶质改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。(1)配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g：________。(2)配制500 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0 g：________。(3)配制NaOH溶液时，托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确：________。(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4 g，称量时物码放置颠倒：________。(5)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数：________。(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：________。(7)未经洗涤烧杯及玻璃棒：________。答案　(1)偏小　(2)偏小　(3)偏小　(4)偏小　(5)偏大　(6)偏小　(7)偏小解析　(2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol－1，所需质量为0.5 L×0.1 mol·L－1×250 g·mol－1＝12.5 g。(3)NaOH易吸水潮解。(4)实际称量质量为4 g－0.4 g＝3.6 g。4．从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。(1)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：________。(2)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线：________。(3)定容时仰视刻度线：________。(4)定容摇匀后少量溶液外流：________。(5)容量瓶中原有少量蒸馏水：________。答案　(1)偏大　(2)偏小　(3)偏小　(4)无影响　(5)无影响解析　(1)NaOH溶于水放热，溶液的体积比室温时大，应恢复至室温后再移液、定容。(2)溶液的总体积超出了刻度线。误差判断分析技巧(1)误差分析的思维流程(2)视线引起误差的分析方法①仰视容量瓶刻度线[图(a)]，导致溶液体积偏大，结果偏低。②俯视容量瓶刻度线[图(b)]，导致溶液体积偏小，结果偏高。1．(2019·浙江4月选考，3改编)下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是________。答案　BD2．下列实验过程不可以达到实验目的的是________。编号实验目的实验过程A(2018·全国卷Ⅱ，13A)配制0.400 0 mol·L－1的NaOH溶液称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容B(2017·全国卷Ⅲ，9D)配制浓度为0.010 mol·L－1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C(2018·全国卷Ⅱ，13C)制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D(2016·全国卷Ⅲ，9A)配制稀硫酸先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水 答案　ABCD解析　称取4.0 g NaOH固体于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，冷却后转移至250 mL容量瓶中，洗涤烧杯和玻璃棒并将洗涤液转移至容量瓶中，然后定容，A项错误；不能在容量瓶中直接溶解固体，B项错误；锌粒与稀盐酸反应生成的H2中混有挥发出的HCl，要先通过NaOH溶液除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气即可，不需要通过KMnO4溶液，C项错误；稀释浓硫酸时应将浓硫酸慢慢加入水中(“酸入水”)，并不断搅拌使产生的热量迅速扩散，以防液体溅出，D项错误。3．[2016·天津理综，7(6)]铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成的两种气体均由下表中两种元素组成，气体的相对分子质量都小于50。为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1 L 2.2 mol·L－1 NaOH溶液和1 mol O2，则两种气体的分子式及物质的量分别为______________________________________，生成硫酸铜的物质的量为________。碳氮Y X 硫Z答案　NO：0.9 mol，NO2：1.3 mol　2 mol解析　铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应可能生成NO和NO2，相对分子质量都小于50，符合题意，1 mol O2参与反应转移电子的物质的量为4 mol。设NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，则x＋y＝2.2 mol，x＋3y＝4 mol，解得x＝1.3 mol，y＝0.9 mol。根据转移电子守恒知，参与反应的铜的物质的量为 mol＝2 mol，因此生成硫酸铜的物质的量为2 mol。4．[2018·全国卷Ⅲ，26(2)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：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，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的________中，加蒸馏水至___________________________________________________________________________________________。②滴定：取0.009 50 mol·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：Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I2＋2S2O===S4O＋2I－。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________，即为终点。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________%(保留1位小数)。答案　①烧杯　容量瓶　溶液的凹液面最低处与刻度线相切　②蓝色退去　95.0解析　①配制一定物质的量浓度的溶液，应该在烧杯中溶解，冷却至室温后，转移至100 mL的容量瓶中，加水至距刻度线1～2 cm处，改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相切。②加入淀粉溶液作指示剂，淀粉遇I2变蓝色，加入的Na2S2O3样品与I2反应，当I2消耗完后，溶液蓝色退去，即为滴定终点。由反应Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2OI2＋2S2O===S4O＋2I－得关系式：Cr2O　～　3I2　～　6S2O　　　     1　　　　　　　　　　60．009 50 mol·L－1×0.02 L　0.009 50 mol·L－1×0.02 L×6硫代硫酸钠样品溶液的浓度＝，样品的纯度为×100%＝95.0%。