专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx
- 文档编号:25168178
- 上传时间:2023-06-05
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:356.74KB
专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx
《专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题123物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1
一、物质的量浓度
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)天平:
应使用分析天平或电子天平,也可以用天平。
(2)容量瓶
(3)其他仪器:
量筒、、、等。
2.配制过程
以配制100mL1.00mol·L−1NaCl溶液为例。
(1)计算、称量:
需要NaCl固体的质量为,实际用托盘天平称量的质量为。
(2)溶解:
溶解过程中玻璃棒的作用为。
(3)移液、震荡。
移液前需。
移液中玻璃棒的作用为。
震荡前需进行的操作是。
(4)定容。
当液面离容量瓶颈刻度线下时改用滴加蒸馏水。
定容标准为:
溶液凹液面最低处与刻度线相切。
(5)摇匀:
方法为。
【答案】一、单位体积物质的量cmol·L−1
二、1.
(1)托盘
(2)②温度容积
③100mL、250mL、500mL、l000mL
(3)烧杯玻璃棒胶头滴管
2.
(1)5.85g5.9g
(2)搅拌加速溶解
(3)①将溶液冷却至室温
②引流
③将烧杯和玻璃棒洗涤2〜3次,并将洗涤液注入容量瓶中
(4)①1〜2cm胶头滴管
(5)盖好瓶塞,反复上下颠倒
一、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)误差分析原理依据——公式法:
,c(NaOH)=
。
其中M不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。
(2)误差分析
步骤
可能引起误差的原因
因变量
c
n
V
称量
需要使用游码且物质、砝码位置颠倒
偏小
—
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
偏低
量取
用量筒量取浓溶液时仰视
偏大
—
偏高
用量筒量取浓溶液时俯视
偏小
—
偏低
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
偏低
冷却
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
偏高
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
偏低
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
—
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线,立即用吸管吸出
偏小
—
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
偏低
【总结归纳】
1.容量瓶有关仰视或俯视刻度线的图解
(1)仰视刻度线(图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视刻度线(图2)。
恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏小,结果偏高。
2.容量瓶的选择与溶质质量的计算
如“需要480mL上述溶液”,因无480mL容量瓶,应选择500mL容量瓶,所需溶质的物质的量应按配制500mL溶液计算。
二、有关物质的量的浓度的计算
1.一个基本公式
进行物质的量浓度的有关计算时,各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c=
,要充分利用有关物质的量的各种计算公式,发挥物质的量的桥梁作用。
2.两点注意事项
(1)以上公式中体积指的是溶液的体积,而不是指溶剂的体积。
(2)计算时要注意单位,c的单位是mol·L−1,n的单位是mol,V的单位是L。
3.四种计算类型
(1)物质的量浓度的简单计算:
c=
。
(2)溶液稀释的有关计算:
稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
(3)溶液混合的计算:
混合前后溶质的物质的量或质量都保持不变。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)
(4)物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系:
c=
(此式中
的单位为g·mL−1)
4.—定体积的气体(标准状况)溶于水后溶质的物质的置浓度的计算方法:
(1)若已知溶液的体积:
(2)若已知溶液的密度:
[假定气体的摩尔质量为Mg·mol−1,VL(标准状况)该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·cm−3]
计算过程:
①先计算溶质的物质的量:
n=
mol。
②再计算溶液的体积:
③最后计算溶质的物质的量浓度:
c=
=
典例1(安徽省淮北市第一中学2017−2018学年高一上学期期中考试)下列关于0.2mol·L−1K2SO4溶液的正确说法是
A.该溶液中所含K+、SO42−总数为0.6NA
B.500mL该溶液中含有0.1NA个K+
C.任意体积的该溶液中,K+浓度均是0.4mol·L−1
D.2L该溶液中SO42−浓度是0.4mol·L−1
【答案】C
【解析】A、因为n=cV,选项中不知道溶液的体积,无法计算出离子的物质的量,A错误。
B、K+的浓度为0.4mol·L−1,所以K+的物质的量n=0.5L×0.4mol·L−1=0.2mol,即含有0.2NA个K+,B错误。
C、溶液的浓度一旦确定,则溶液的浓度与所取溶液的体积无关,所以任意体积的该溶液中K+浓度均是0.4mol·L−1,C正确。
D、溶液的浓度一旦确定,则溶液的浓度与所取溶液的体积无关,所以SO42−浓度仍是0.4mol·L−1,D错误。
正确答案为C。
典例2若在标准状况下,将VLHCl气体溶于1L水中,所得溶液密度为dg/mL,则此溶液的物质的量浓度为
A.
mol/LB.
mol/L
C.
mol/LD.
mol/L
【答案】A
【解析】标准状况下,VL氯化氢是
mol,质量是
g,所以溶液的质量是(1000+
)g,因此溶液的体积是(1000+
)g÷dg/mL。
根据c=n/V可知,溶液的浓度是
mol/L,答案选A。
典例3(上海市静安区七一中学2018届高考一模)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列操作正确的是
A.称量时,应将NaOH固体放在称量纸上称量
B.将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解,待溶液冷却至室温再转移
C.定容时若加水超过了刻度线,可用胶头滴管直接将多余溶液吸出
D.为减小误差,容量瓶必须干燥才可使用
【答案】B
【解析】A.氢氧化钠易吸水具有腐蚀性,称量时,应将NaOH固体放在烧杯中称量,A错误;B.将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解,待溶液冷却至室温再转移至容量瓶,B正确;C.定容时若加水超过了刻度线,需要重新配制,C错误;D.配制时容量瓶不必干燥,D错误,答案选B。
典例4实验室配制500mL、0.2mol·L−1的Na2SO4溶液,实验操作步骤有:
A.在天平上称取14.2g硫酸钠固体,把它放在烧杯中,用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温。
B.把制得的溶液小心地转移至容量瓶中。
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡。
E.将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________。
(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码、镊子)、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________、________。
(3)下列情况会使所配溶液浓度偏大的是(填序号)________。
A.某同学观察液面的情况如图所示:
B.没有进行上述的操作步骤D
C.加蒸馏水时,不慎超过了刻度线
D.砝码上黏附有杂质
【答案】
(1)ABDCE
(2)药匙 胶头滴管 500mL容量瓶(3)AD
【解析】
(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:
计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。
(2)还需要500mL容量瓶、胶头滴管和药匙。
(3)A俯视使体积减小,故使浓度偏大;B未进行洗涤,使溶质减小,故使浓度偏小;C项使体积增大,故浓度偏小;D使称量的溶质质量增大,故使浓度偏大。
K基础
1.在配制250mL2.0mol/LNaCl溶液的实验中,必须使用的仪器是
2.实验室中需要配制2mol·L−1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,111.2gB.500mL,117.0g
C.1000mL,117.0gD.任意规格,111.2g
3.(云南省泸水市第一中学2017−2018学年高一上学期期中考试)1L0.1mol/LK2CO3溶液中含有的K+的数目为
A.0.1B.0.2C.6.02×1023D.1.204×1023
4.某同学用Na2CO3配制0.10mol/LNa2CO3溶液的过程如图所示。
你认为该同学的错误有
A.①⑤⑥B.②④⑦C.①⑥⑦D.⑤⑥⑦
5.(河南省中原名校2017−2018学年高一下学期第一次联考)在配制溶液过程中正确的是
A.配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时量筒必须先润洗
B.配制盐酸溶液时,容量瓶中少量的水不影响最终的浓度
C.定容时观察液面俯视会造成所配溶液浓度偏低
D.浓H2SO4稀释后即可注入容量瓶配制
6.(双选)配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列操作可使所配制溶液浓度偏高的是
A.用量筒量取浓盐酸时仰视读数
B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线
D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
7.在标准状况下,将VLHCl气体溶于水制得1000mL盐酸,则该盐酸的物质的量浓度为
A.
mol/LB.
mol/L
C.
mol/LD.
mol/L
8.1LK2SO4和MgSO4的混合溶液中,含Mg2+2.4g,
的物质的量浓度为1mol/L,则MgSO4和K2SO4的物质的量浓度分别是________、________。
9.把2.0mol·L−1CuSO4和1.0mol·L−1H2SO4溶液等体积混合(假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)计算:
(1)混合溶液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度c(CuSO4)=________;c(H2SO4)=________。
(2)混合液中H+和
的物质的量浓度c(H+)=________;c(
)=________。
(3)向溶液中加入铁粉,经过足够长的时间,铁粉有剩余。
此时溶液中的物质的量浓度c(Fe2+)=________。
10.实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L−1的NaOH溶液240mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④倒转摇匀 ⑤转移⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却
其正确的操作顺序为________________。
本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、还有________。
(2)某同学欲称量一定量的NaOH固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。
烧杯的实际质量为____________g,要完成本实验该同学应称出____________gNaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是________。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
K能力
11.(河南省八市2018届高三上学期第二次测评)实验室要用63%的浓硝酸(密度1.38g/cm3) 配制800mL0.8mol/L 的稀硝酸,下列说法正确的是
A.浓硝酸应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存
B.量取浓硝酸应选用的量筒规格是50mL
C.量筒量取的浓硝酸倒入烧杯后应洗涤量筒并将洗涤液也倒入烧杯
D.定容时仰视会导致配出溶液的浓度偏大
12.下列溶液中物质的量浓度肯定为1mol/L的是
A.将40gNaOH固体溶解于1L水中
B.将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液
C.将1L10mol/L浓盐酸与10L水混合
D.10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液
13.硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后,铝离子浓度为0.1mol/L,硫酸根离子的浓度为0.3mol/L,则混合溶液中镁离子浓度为
A.0.15mol/LB.0.3mol/L
C.0.45mol/LD.0.2mol/L
14.在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1mol/L,加入等体积0.3mol/L的BaCl2溶液恰好使
完全沉淀,则混合溶液中Na+的浓度为
A.0.3mol/LB.0.45mol/L
C.0.6mol/LD.0.15mol/L
15.将标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于0.1L水中,所得溶液密度为ρg/cm3,则此溶液的物质的量浓度(mol/L)为
A.
B.
C.
D.
16.(河南省南阳市七校2017−2018学年高一上学期第一次联考)使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是
①用天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了
②用量筒取浓溶液时仰视读数
③溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
⑤定容时,仰视容量瓶的刻度线
⑥定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
A.①②⑤⑥B.②③④⑥C.③④⑤⑥D.①③⑤⑥
17.将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液,其密度为1.219g·mL−1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为______。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为______。
(3)从该溶液中取出10mL,其中NaOH的物质的量浓度为______,NaOH的质量分数为______,溶液的密度为______,含NaOH的质量为______,含NaOH的物质的量为______。
(4)将取出的10mL溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。
18.实验室需配制250mL0.1mol·L−1的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol·L−1的Na2CO3溶液。
实际应称Na2CO3质量/g
应选用容量瓶的规格/mL
______
______
(2)配制时,其正确的操作顺序是(填字母,每个字母只能用一次)________________。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1~2cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是____________,溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为________________________。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
容量瓶中有少量蒸馏水:
________________________________________;
定容时俯视刻度线:
_____________________________________________。
(5)若实验过程中出现如下情况,应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线:
_____________________________________;
向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面:
___________________。
1.【答案】A
【解析】配制一定物质的量浓度溶液的实验时,必须使用的仪器是容量瓶。
2.【答案】C
3.【答案】D
【解析】n(K2CO3)=c(K2CO3)×V=0.1mol/L×1L=0.1mol,根据1K2CO3~2K+,可知n(K+)=0.2mol,所以N(K+)=n(K+)×NA=6.02×1023mol−1×0.2mol=1.204×1023,故选D。
4.【答案】C
【解析】称量Na2CO3固体时,应将被称量物放在托盘天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与凹液面最底处相切,⑥错误;摇匀时,应将容量瓶反复上下颠倒,⑦错误,故C项正确。
5.【答案】B
【解析】A、量筒量取溶液时不应润洗,否则所取溶液偏多,选项A错误;B、因配制过程中需要用蒸馏水定容,故配制盐酸溶液时,容量瓶中少量的水不影响最终的浓度,选项B正确;C、定容时观察液面俯视,则所加蒸馏水偏少,会造成所配溶液浓度偏高,选项C错误;D、浓H2SO4稀释后必须冷却至室温再注入容量瓶配制,选项D错误。
答案选B。
学*科网
6.【答案】AC
【解析】A项,用量筒量取浓盐酸时仰视读数使得所取浓盐酸多了,导致所配溶液浓度偏高。
B项,搅拌时有液体飞溅,说明有盐酸损失,导致浓度偏低。
C项,定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线,说明定容时水加少了,导致浓度偏高。
D项,定容后再加水,水加多了,导致浓度偏低。
学*科网
7.【答案】C
【解析】在标准状况下,将VLHCl气体溶于水制得1000mL盐酸,氯化氢的物质的量是
,所以该盐酸的物质的量浓度为
,答案选C。
8.【答案】0.1mol/L 0.9mol/L
【解析】n(Mg2+)=
=0.1mol,则c(MgSO4)=
=0.1mol/L,MgSO4提供的c(
)=0.1mol/L,则K2SO4提供的c(
)=1mol/L−0.1mol/L=0.9mol/L,所以c(K2SO4)=0.9mol/L。
9.【答案】
(1)1.0mol·L−1 0.5mol·L−1
(2)1.0mol·L−1 1.5mol·L−1
(3)1.5mol·L−1
10.【答案】
(1)②①③⑧⑤⑥⑦④ 250mL容量瓶
(2)27.4 10.0
(3)查漏
(4)④⑤
【解析】
(1)配制溶液的几个步骤为:
②计算→①称量→③溶解→⑧冷却→⑤转移→⑥洗涤→⑦定容→④摇匀。
主要仪器为250mL容量瓶。
(2)配制240mL溶液,需使用250mL容量瓶,计算时按250mL计算,n(NaOH)=1.0mol·L−1×0.25L=0.25mol,m(NaOH)=10.0g。
称量时应左物右码,图中左码右物,因有质量关系:
游码+右盘=左盘,故烧杯的质量为30g−2.6g=27.4g。
(3)容量瓶必须查漏后,才能使用。
(4)①没洗涤会减少溶质,引起浓度偏低;②溶液洒到外面,引起浓度偏低;③含少量蒸馏水,对溶液浓度没有影响;④俯视刻度线,导致液面不到刻度线,引起浓度偏高;⑤未冷却就转移,定容并冷却后,液体体积减少,浓度偏高;⑥定容后再加水,溶液体积变大,溶液浓度偏低。
学*科网
11.【答案】A
12.【答案】D
【解析】A、40gNaOH的物质的量为1mol,溶液的体积不等于溶剂的体积,溶液的体积不是1L,因此溶液中物质的量浓度不是1mol/L,故A错误;B、22.4L氯化氢气体的物质的量不一定等于1mol,因此溶液中物质的量浓度不是1mol/L,故B错误;C、混合溶液的体积不等于10L,根据稀释定律可知混合液的物质的量浓度不是1mol/L,故C错误;D、10gNaOH的物质的量为0.25mol,溶液的体积为0.25L,因此溶液中物质的量浓度是1mol/L,故D正确。
13.【答案】A
【解析】根据电荷守恒有2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(
),即2c(Mg2+)+3×0.1mol/L=2×0.3mol/L,解得c(Mg2+)=0.15mol/L。
14.【答案】A
【解析】假设溶液体积均为1L,Ba2+离子物质的量为1L×0.3mol/L=0.3mol,混合溶液中加入BaCl2,恰好使溶液中的SO42−离子完全沉淀,则:
SO
+Ba2+
BaSO4↓
0.3mol0.3mol
c(SO
)=
=0.3mol/L,又因为溶液不显电性,则有3c(Al3+)+c(Na+)=2c(SO
),
故0.1mol/L×3+c(Na+)=0.3mol/L×2,解得c(Na+)=0.3mol/L。
15.【答案】B
【解析】标准状况下,VLA该气体的质量为
,0.1L水的质量为100mL×1g/mL=100g,所以溶液的质量分数ω=
,所得溶液密度为ρg/cm3,所以溶液的物质的量浓度c=
。
学*科网
16.【答案】D
17.【答案】
(1)6.1mol·L−1
(2)20%
(3)6.1mol·L−1 20% 1.219g·mL−1 2.44g 0.061mol
(4)0.61mol·L−1
【解析】
(1)24.4gNaOH的物质的量为0.61mol,c(NaOH)=0.61mol÷0.1L=6.1mol·L−1。
(2)100mLNaOH溶液的质量为:
100mL×1.219g·mL−1=121.9g;NaOH的质量分数为:
×100%=20%。
(3)由于整个溶液的各处都是均匀的,所以这10mL溶液与原100mL溶液
相比,NaOH的质量分数和溶液的密度均相同,但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10。
(4)这10mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1mol·L−1,稀释
到100mL以后,NaOH的物质的量浓度缩小为6.1mol·L−1÷10=0.61mol·L−1。
18.【答案】
(1)2.7 250
(2)B、C、A、F、E、D
(3)保证溶质全部转入容量瓶 容量瓶盛放热溶液时,体积不准
(4)无影响 偏高
(5)洗净容量瓶后重新配制 洗净容量瓶后重新配制
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1 专题 123 物质 化学 实验 中的 应用 高中化学 同步 讲义 人教版 必修