高考化学新课标第一轮复习 溶液的配制与分析.docx
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高考化学新课标第一轮复习溶液的配制与分析
【高考目标】
锁定考点
考纲解读
1.物质的量浓度
2.一定物质的量浓度溶液的配制
1.了解物质的量浓度的含义。
2.理解溶解度、溶液中溶质质量分数的概念,并能进行相关计算。
3.掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的配制方法。
【基础自主梳理】
一、物质的量浓度
1.溶液中溶质的质量分数是指 溶液中溶质的质量与溶液质量的之比。
溶液中溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号 cB表示,常用单位为 mol·L-1。
2.若某溶液的体积为V,其中所含溶质的物质的量为n,则溶质B的物质的量浓度c(B)=。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
3.容量瓶是用于配制 一定体积一定浓度的溶液的容器,在使用之前必须先查漏。
其瓶颈上有一道刻度线,瓶壁上标有规格和温度,此三者的含意是在容量瓶所标记的温度下,当溶液的凹液面正好与刻度线相切时,容量瓶中溶液的体积即为容量瓶上所标记的体积。
所以,在配制溶液过程中,热或冷的溶液一定要 冷却后才能转移到容量瓶中。
4.配制一定物质的量浓度的溶液通常要有以下几个步骤:
(1)计算:
(2)称量或量取:
固体用托盘天平,液体用量筒(或滴定管/移液管)移取。
(3)溶解或稀释,不能把溶质直接放入容量瓶中溶解或稀释溶解时放热的必须冷却后才能移液;
(4)移液:
把烧杯液体用玻璃棒引流移入容量瓶。
(5)洗涤:
洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并移入容量瓶,振荡摇匀。
因洗涤是将剩余溶液转移到容量瓶中,所以(4)和(5)可合并为一步,称为“转移”。
(6)定容:
向容量瓶中注入蒸馏水至距离刻度线2~3cm处改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线正好相切。
如果加水定容时超过了刻度线,不能 (填能或不能)将超出部分再吸走,必须 重新配制
(7)盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
摇匀后会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时 不能(填能或不能)再向容量瓶中加入蒸馏水。
因为定容后液体的体积刚好为容量瓶标定容积。
上述情况的出现主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失。
【高考热点突破】
考点1:
物质的量浓度
◎考点剖析
1.溶质的质量分数
质量分数(ω):
溶质B的质量和溶液的质量之比
ω=
优点:
(1)配制容易。
(2)知道溶液的质量就可以算出溶质的质量。
缺点:
(1)称量液体的质量不如量体积方便。
(2)发生反应的各物质间的质量关系要比它们的物质的量关系要复杂得多。
2.物质的量浓度
(1)定义:
以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量叫做溶质B的物质的量浓度,用符号cB表示,常用单位为mol·L-1。
若某溶液的体积为V,其中所含溶质的物质的量为n,则溶质B的物质的量浓度
c(B)=
(2)注意以下几点:
①V规定为溶液的体积,并非水的体积。
②取出任意体积的1mol·L-1溶液,其浓度都是1mol·L-1,但所含溶质的物质提则因体积的不同而不同。
③溶质可以指化合物,也可以指离子。
◎典题例析
【例1】在4℃时向100ml水中溶解了22.4LHCl气体(标准状况下测得)后形成溶液。
下列说法中正确的是( )
A.该溶液物质的量浓度为10mol/L
B.该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C.该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D.所得溶液的体积为22.5L
【点拔】解此类题的关键在于从定义出发,找源头。
气体与液体混合时体积不能简单加和,液体与液体混合,如果给出密度也不能简单加和。
溶液的体积不等于溶剂的体积。
本题的溶质的质量与溶液的质量可求得:
36.5g,100g,所以可求出质量分数。
选项A:
溶液的体积不能简单等于0.1L,便可推知该溶液物质的量浓度不应等于10mol/L。
选项D:
溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和。
即不等于22.5L。
【答案】选B。
规律方法:
(1)V是指溶液的体积,而不是溶剂体积,常用单位是L。
(2)溶质必须用物质的量来表示,不能用质量等表示。
(3)以带有结晶水的物质做溶质,在确定溶质物质的量时,用结晶水合物的质量除以结晶水合物的摩尔质量即可。
(4)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定组合。
若溶质是非电解质时,溶质在溶液中以分子形式存在;若溶质是强酸、强碱和可溶性盐时,溶质在溶液中是以阴阳离子存在的,不存在溶质的分子。
(5)分析溶质时要注意有关的化学变化,例三氧化硫溶于水后,溶液中的溶质为硫酸。
◎迁移应用
1.下列说法中正确的是( )。
A.1L水中溶解了58.5gNaCl,该溶液的物质的量浓度为1mol/L
B.从1L2mol/L的H2S04溶液中取出0.5L,该溶液的浓度为1mol/L
C.配制500mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液,需62.5g胆矾
D.中和100mL1mol/L的H2SO4溶液,需NaOH为4g
【点拔】A选项氯化钠的物质的量为1摩尔,但水溶解了氯化钠体积会发生变化,溶液的体积不再是1L;B选项溶液是均一的稳定的,从一定物质的量浓度的溶液中取出任意何种的溶液,其物质的量浓度不变;C选项所需硫酸铜的物质的量为0.25摩尔,因称量的固体是胆矾(CuSO4·5H2O),所需要胆矾的质量为0.25mol×250g/mol=62.5g;D选项硫酸的物质的量为0.1mol,根据反应方程式,需要0.2molNaOH才能将硫酸完全中和,0.2摩尔的氢氧化钠的质量为8g.
【答案】选C。
考点2:
溶液的稀释与混合的有关计算
◎考点剖析
1.不同物质的量浓度溶液的混合计算
(1)稀释定律:
溶质的物质的量稀释前后不变
c1V1=c2V2
注意:
对于已知质量分数的溶液稀释:
溶质的质量稀释前后不变。
(2)若混合后溶液的体积不变:
c1V1+c2V2=c混(V1+V2);
注意:
准确地讲,某溶液(体积为V1)和另一溶液(体积为V2)混合时,只有当溶质相同、且浓度也相同时,V总=V1+V2,只要有一项不同,,V总就不等于(V1+V2)。
而在一些稀溶液的计算中,往往忽略溶液混合后体积的变化,这需要根据题意去理解。
(3)若混合后溶液的体积发生了改变:
c1V1+c2V2=c混V混,V混=。
2.在标准状况下求气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度。
[设标准状况下气体体积为
V(L),水的体积为(L),溶液的密度为]
计算式为c=
◎典题例析
【例2】将标准状况下的aLHCl(g)溶于1000g水中,得到的溶液密度为,则该盐酸的物质的量浓度是
A.B.
C.D.
【点拔】要求溶液的物质的量浓度,需知溶液的体积和溶质(HCl)的物质的量。
溶液的体积:
V[HCl(aq)]=,
注意溶液的体积≠V(溶质)+V(溶剂)],溶质的物质的量:
n(HCl)=,
则c(HCl)=。
本题答案选D。
【例3】现有H2SO4和Na2SO4的混合溶液200mL,两者的物质的量浓度分别为1mol/L和0.5mol/L,要使两者的物质的量浓度分别变成2mol/L和0.2mol/L,应加入55.8%的H2SO4溶液(密度为1.35g/cm3)多少毫升?
加蒸馏水稀释到多少毫升?
【解析】因为溶质Na2SO4的量不变,所以应先根据Na2SO4的有关量,确定稀释后溶液的体积。
根据稀释定律:
c1V1=c2V2,得V2=(200mL×0.5mol/L)/0.2mol/L=500mL,则最后溶液中硫酸的物质的量为0.5L×2mol/L=1mol,而原有硫酸的物质的量为
0.2L×1mol/L=0.2mol,故需要加入的硫酸物质的量为0.8mol,即,从而可求得所需加入的体积。
【答案】应加入55.8%的H2SO4溶液(密度为1.35g/cm3)104.5mL。
加蒸馏水稀释到500mL。
规律方法:
1、计算气体溶于水所得溶液的物质的量浓度时要注意:
(1)溶液的体积必须用溶液的质量(气体的质量加上水的质量)除以溶液的密度。
(2)溶液体积要换算成以“L”为单位。
2、同一溶液,取出任意体积的溶液,其各种浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度等)均不变,但所含溶质的量则因体积不同而不同。
◎迁移应用
2.在标准状况下,一由排空气法收集满HCl气体的烧瓶,测得烧瓶内气体对氢气的相对密度为17(相同条件下测定),现将烧瓶倒立于水中,求进入烧瓶中液体的体积占烧瓶体积的几分之几?
若溶液不扩散,烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少?
【思路点拔】所收集的气体的相对分子质量为17×2=34<36.5,则烧瓶内所收集的是HCl与空气的混合气体,由“十字交叉法”可求气体的组成:
HCl36.55
34=2:
1
空气292.5
即烧瓶内的气体是体积比为2:
1的HCl和空气。
【自主解答】
由于所收集的气体的相对分子质量为17×2=34<36.5,则烧瓶内所收集的是HCl与空气的混合气体,由“十字交叉法”可求气体的组成:
HCl36.55
34=2:
1
空气292.5
即烧瓶内的气体是体积比为2:
1的HCl和空气。
HCl占烧瓶体积的2/3,由于只有HCl易溶于水,所以进入烧瓶的水也占烧瓶的2/3。
设烧瓶的体积为VL,则c(HCl)=
考点3:
物质的量浓度、溶质的质量分数和溶解度之间的换算
◎考点剖析
1、溶解度、溶质的质量分数和物质的量浓度的换算
(1)物质的量浓度与溶质的质量分数w的换算(设溶液的密度为)
c=
(2)溶解度与溶质的质量分数w的换算:
,
(3)溶解度与物质的量浓度的换算:
c=
2、关于溶质相同的溶液的混合
今有两种密度和溶质质量分数分别为、(g/cm3)和w1、w2的同溶质的溶液,等体
积相混合后所得溶液的溶质的质量分数为w,则两溶液混合后,有关情况比较如下:
序号
条件
用>、=、<比较w与的大小
结论
①
w1>w2>
>
当浓度越大其密度越大的同溶质水溶液等体积相混(>1),则混合后所得溶液溶质的质量分数大于混合前两溶液溶质质量分数的平均值;当浓度越大其密度越小的同溶质水溶液等体积相混(<1),则混合后所得溶液溶质的质量分数小于混合前两溶液溶质质量分数的平均值。
②
w1 > ③ w1>w2< < ④ w1 < ⑤ w1>0w2=0 >1=1 > ⑥ w1>0w2=0 <1=1 < ◎典题例析 【例4】已知某溶液的: ①体积;②密度;③溶质和溶剂的质量比;④溶质的摩尔质量。 要根据溶质的溶解度计算其饱和溶液的物质的量浓度时,上述条件中必不可少的是 A.①②③④B.①②③C.②④D.①④ 【解析】根据溶解度与物质的量浓度的换算公式c=,可见密度和摩尔质量在溶解度与物质的量浓度换算中是必不可少的。 本题答案选C。 【例5】已知25%氨水的密度为0.91g/cm3,5%氨水的密度为0.98g/cm3,若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数为 A.等于15%B.大于15%C.小于15%D.无法估算 【解析】求算同种溶质的不同浓度两溶液混合后溶质的质量分数,常见有两种形式混合,等质量混合和等体积混合,显然等质量混合计算很简单,所得溶液的溶质的质量分数等于两种溶液质量
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