高考苏教版化学一轮复习讲义 专题1 第3单元 物质的量浓度及其溶液的配制.docx
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高考苏教版化学一轮复习讲义专题1第3单元物质的量浓度及其溶液的配制
第三单元 物质的量浓度及其溶液的配制
考纲定位
全国卷5年考情
1.了解物质的量浓度(c)的含义并能进行有关计算。
2.理解溶液中溶质的质量分数的概念并能进行有关计算。
3.掌握配制一定溶质质量分数和物质的量浓度溶液的方法,会进行有关误差分析。
4.了解溶液的含义。
了解溶解度、饱和溶液的概念。
5.能根据化学(或离子)方程式进行有关计算。
2017年:
Ⅰ卷T26(5);Ⅱ卷T26(4);Ⅲ卷T9(D)、T27(4)(5)
2016年:
Ⅱ卷T26(5);Ⅰ卷T28(4、5);Ⅲ卷T28
(2)
2015年:
Ⅰ卷T8(B);Ⅱ卷T10(B)
2014年:
Ⅰ卷T12(A、D)
2013年:
Ⅱ卷T9(A)
考点1|物质的量浓度及其计算
(对应学生用书第11页)
[考纲知识整合]
1.物质的量浓度
提醒:
(1)物质的量浓度中的体积是指溶液的体积,而不是指溶剂的体积。
(2)溶液中溶质的判断
①与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如:
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)
②结晶水合物,溶质不变但水量增多,如
CuSO4·5H2OCuSO4,FeSO4·7H2OFeSO4。
2.溶质的质量分数
(1)概念:
用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
(2)表达式:
w=×100%。
3.溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
(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:
混合前后溶质的物质的量保持不变,即:
c1V1+c2V2=c混V混。
(若混合体积不变V混=V1+V2;若混合后体积变化V混=)
[应用体验]
1.下列说法正确的是________(填序号)。
①1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L-1
②将32.2gNa2SO4·10H2O晶体溶于67.8g水中所得溶液中溶质的质量分数为32.2%
③将62gNa2O溶于水中,配成1L溶液,所得溶液的物质的量浓度为
2mol·L-1
④标准状况下,22.4LNH3溶于1L水,所得溶液的物质的量浓度为
1mol·L-1
⑤等物质的量的Na2O和Na2O2溶于同等体积的水中,待冷却至室温后所形成的NaOH溶液浓度相同
⑥将78gNa2O2溶于水中,配成1L溶液,所得溶液的溶质的物质的量浓度为2mol·L-1
⑦将1mol·L-1的NaCl溶液和0.5mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后(不考虑体积变化),所得溶液中c(Cl-)=0.75mol·L-1
⑧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
⑨c(H+)等于0.5mol·L-1的稀H2SO4溶液的物质的量浓度为1.0mol·L-1
⑩0.5mol·L-1的Ba(OH)2溶液的c(OH-)=1.0mol·L-1
【提示】 ③⑤⑥⑩
2.相同浓度溶液中某些物理量之间的关系:
现有两种溶液:
①1mol·L-1KCl溶液、②1mol·L-1BaCl2溶液,请用“相同”或“不同”填写下表:
取不同体积的KCl溶液
取相同体积的两种溶液
(1)c(溶质)
(2)ρ(溶液)
(3)n(溶质)
(4)m(溶质)
【提示】
(1)相同 相同
(2)相同 不同 (3)不同 相同 (4)不同 不同
[高考命题点突破]
命题点1 物质的量浓度的基本计算与换算
1.(2018·河北邯郸模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是( )
【导学号:
91720040】
A.0.3mol·L-1的Na2SO4溶液中含有的Na+和SO的总物质的量为0.9mol
B.当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol·L-1,只有当22.4L
氨气溶于水制得1L氨水时,其浓度才是1mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和SO的物质的量相
等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同
D.10℃时,0.35mol·L-1的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水,冷却到
10℃时,其体积小于100mL,它的物质的量浓度仍为0.35mol·L-1
D [不知道溶液体积,无法计算物质的量,故A错误;22.4L氨气的温度、压强不知,物质的量不一定为1mol,故B错误;K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,c(H+)=c(OH-),则c(K+)+c(Na+)=c(Cl-)+2c(SO),若Na+和SO物质的量相等,则K+的浓度必定大于Cl-的浓度,故C错误;同一物质在同一温度下的溶解度一定,饱和溶液的物质的量浓度恒定,故D正确。
]
2.36.5gHCl溶解在1L水中(水的密度近似为1g/mL),所得溶液的密度为ρg/mL,质量分数为w,物质的量浓度为c,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述中不正确的是( )【导学号:
91720041】
A.所得溶液的体积为mL
B.所得溶液中含有NA个Cl-
C.所得溶液的溶解度S=g
D.所得溶液的质量分数w=
C [A项,根据V=可知A正确;B项,根据n=可知B正确;C项,该溶液不一定是该温度下的饱和溶液,故无法根据w求S,C错;D项,可假定溶液为1L,则w==,D正确。
]
3.25℃时,pH=a的Ba(OH)2的溶液(ρ=1g/cm3)物质的量浓度为________,溶液的溶质质量分数为________。
【解析】 c(OH-)=10-14+amol/L
c[Ba(OH)2]=×10-14+amol/L,
w=×100%
=×100%。
【答案】 ×10-14+amol/L ×100%
4.已知某饱和NaCl溶液的体积为VmL,密度为ρg·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为cmol·L-1,溶液中含NaCl的质量为mg。
【导学号:
91720042】
(1)用m、V表示溶质的物质的量浓度________________________________。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度________________________________。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数_____________________________________。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度________________________________。
【解析】
(1)c=mol·L-1=mol·L-1。
(2)c==mol·L-1。
(3)w=×100%=×100%。
(4)=,S=g。
【答案】
(1)mol·L-1
(2)mol·L-1
(3)×100% (4)g
(1)标准状况下,气体溶于水形成溶液的浓度计算
c=,w=×100%
(2)关于饱和溶液中c、w、S的换算公式
①c= ②w=×100%③c=
[注] 三式中ρ的单位均为g/mL。
命题点2 溶液的稀释和混合的计算
5.将30mL0.5mol·L-1NaOH溶液加水稀释到500mL,关于稀释后的溶液叙述不正确的是( )
A.浓度为0.03mol·L-1
B.从中取出10mL溶液,其浓度为0.03mol·L-1
C.含NaOH0.6g
D.从中取出10mL溶液,含NaOH0.015mol
D [溶液稀释前后溶质的物质的量不变。
从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
]
6.100mL0.3mol·L-1Na2SO4溶液和50mL0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积保持不变),溶液中SO的物质的量浓度为( )
A.0.20mol·L-1B.0.25mol·L-1
C.0.40mol·L-1D.0.50mol·L-1
C [由c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)可知,100mL×0.3mol·L-1+50mL×0.2mol·L-1×3=c混(SO)×(100mL+50mL),解得c混(SO)=0.40mol·L-1。
]
7.
(1)在100g浓度为cmol·L-1,密度为ρg·cm-3的硫酸中加入一定量的水稀释成mol·L-1的硫酸,则加入水的体积__________100mL(填“=”“>”或“<”,下同)。
【导学号:
91720043】
(2)若把
(1)中的H2SO4改成氨水,应加入水的体积________100mL。
(3)若把
(1)、
(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积________100mL。
(4)将溶质质量分数为48%的H2SO4溶液与水等体积混合,所得溶液的质量分数________24%。
【解析】
(1)c·×10-3=·×10-3,
V水=(-100)mL,由于ρ′<ρ,所以V水<100mL。
(2)由于ρ′>ρ,所以V水>100mL。
(3)根据溶质质量分数=×100%知,溶质不变,质量分数减半,则溶液质量加倍,所以均应加入100mL水。
(4)等体积的H2SO4溶液的质量大于等体积水的质量,故混合液的质量分数大于24%。
【答案】
(1)<
(2)> (3)= (4)>
[思维建模] 溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
①等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm-3还是ρ<1g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
②等体积混合
a.当溶液密度大于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%)。
b.当溶液密度小于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水等),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
[注] 当a或b等于零时,也适用上述判断。
命题点3 溶液中离子浓度的计算——电荷守恒法
8.某硫酸铝和硫酸镁的混合液中,c(Mg2+)=2mol·L-1,c(SO)=6.5mol·L-1,若将200mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积为( )【导学号:
91720044】
A.0.5L B.1.625L
C.1.8LD.2L
D [根据电荷守恒得:
2c(Mg2+)+3c(Al3+)=2c(SO),c(Al3+)=
=3mol·L-1,加入氢氧化钠溶液使Mg2+、Al3+分离,此时NaOH转化为Na2SO4和NaAlO2,由电荷守恒得:
V(NaOH)=
=
=2L。
]
9.25℃时,将0.1mol/LNH4Cl溶液与amol/L的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH=7,则溶液中c(Cl-)=________,c(NH)=________,c(Na+)=________,c(NH3·H2O)=________。
【导学号:
91720045】
【解析】 等体积混合后c(Cl-)=mol/L=0.05mol/L,c(Na+)=mol/L,根据电荷守恒知c(Na+)+c(H+)+c(NH)=c(Cl-)+c(OH-),又pH=7
c(H+)=c(OH-),故c(NH)=c(Cl-)-c(Na+)
=(0.05-)mol/L。
根据物料守恒知
c(NH)+c(NH3·H2O)=mol/L,故c(NH3·H2O)=(0.05-0.05+)mol/L=mol/L。
【答案】 0.05mol/L (0.05-)mol/L mol/L mol/L
(2018·上饶模拟)把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含amolNaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;另一份加入含bmolBaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。
则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1D.mol·L-1
D [注意混合液分成两等份,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SO===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2+)=2×mol=amol、n(SO)=2bmol,依据电荷守恒可知原溶液中n(K+)=2n(SO)-2n(Mg2+)=2(2b-a)mol。
]
(1)任何电解质溶液中均存在电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为
3c(Al3+)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),知其中三种离子的浓度,即可求剩余一种离子的浓度。
(2)一般情况下,列电荷守恒等式时不能忽略H+、OH-,但在计算时,酸性溶液中常可忽略OH-,碱性溶液中常可忽略H+。
考点2|配制一定物质的量浓度的溶液
(对应学生用书第13页)
[考纲知识整合]
1.两种仪器的使用方法
(1)容量瓶
①构造
②使用方法及注意事项
a.容量瓶使用前一定要检查是否漏液。
其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
b.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器;不能加入过冷或过热的液体(用“能”或“不能”填空)。
(2)托盘天平的使用
若配制0.2mol·L-1NaCl溶液500mL,应用托盘天平称取NaCl5.9g,称量时,不慎将物品和砝码颠倒放置,实际称量的NaCl的质量为4.1g。
2.一定物质的量浓度的溶液配制
以配制500mL1.50mol·L-1NaOH溶液为例。
(1)计算:
需NaOH固体的质量,计算式为0.5L×1.50mol/L×40g/mol。
(2)称量:
用托盘天平称量NaOH固体30.0g。
(3)溶解:
将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
(4)冷却移液:
待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入500_mL容量瓶中。
(5)洗涤:
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:
将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线1~2_cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀:
盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
提醒:
溶液配制的误差分析依据
3.一定溶质质量分数的溶液配制
以配制200g20%的NaOH溶液为例。
(1)计算:
需NaOH的质量为40.0_g,需水的体积为160mL。
(2)称量:
用托盘天平称取NaOH40.0g,用量筒量取160mL水。
(3)溶解:
将称量的NaOH放入烧杯中,用量筒量取水160mL加入烧杯并用玻璃棒搅拌,即得所需溶液。
[应用体验]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2017·全国Ⅲ卷)要配制浓度为0.010mol·L-1的KMnO4溶液的操作为称取KMnO4固体0.158g,放入100mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度。
( )
(2)欲配制1.00L1.00mol·L-1的NaCl溶液,可将58.5gNaCl溶于1.00L水中。
( )
(3)称取2.0gNaOH固体的操作是先在托盘上各放1张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体。
( )
(4)(2014·全国Ⅰ卷)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干。
( )
(5)需要480mL0.1mol/L的NaOH溶液时需称量NaOH1.92g进行配制。
( )
(6)所选择的仪器只有100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,用pH=1的盐酸配制100mLpH=2的盐酸。
( )
(7)配制溶液定容时当液面高于刻度线以上,应洗净容量瓶,重新配制。
( )
(8)用量筒量取20mL0.5000mol·L-1H2SO4溶液于烧杯中,加水80mL,配制成0.1000mol·L-1H2SO4溶液。
( )
(9)用托盘天平称取1.06gNa2CO3用于配制100mL0.1mol/LNa2CO3溶液。
( )
(10)配制NaOH溶液的过程中未冷却至室温即转移至容量瓶然后定容,所配溶液浓度偏大。
( )
【提示】
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)√
2.请举例说明配制的溶液物质的量浓度偏小的原因可能有哪些?
【提示】 ①未洗涤烧杯和玻璃棒 ②转移时溶液溅出 ③称量时物质与砝码放反(称量时使用游码) ④定容时仰视刻度线等
[高考命题点突破]
命题点1 一定物质的量浓度溶液的配制及注意事项
1.配制100mL1.0mol·L-1Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6g无水碳酸钠,加入100mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
D [固体不能直接在容量瓶中溶解,A项错误;配制100mL1.0mol·L-1Na2CO3溶液,所用水的体积并不是100mL,而是加水至100mL,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误。
]
2.用36.5%的浓盐酸(密度为1.2g·cm-3)配制1mol·L-1的稀盐酸100mL,配制过程中需要用到的下列仪器有( )【导学号:
91720046】
①100mL量筒 ②10mL量筒 ③50mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒
A.①③⑤⑥⑦B.②③⑦⑤⑥
C.③⑤⑦⑥④D.④③⑦⑤⑥
B [先计算出需要量取的浓盐酸的体积,确定量筒的规格,所需36.5%的盐酸的体积为≈8.3mL,故应选取10mL量筒,还需要的仪器有烧杯、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒。
]
3.实验室需要配制0.50mol/LNaCl溶液480mL。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。
完成本实验所必需的仪器有:
托盘天平(精确到0.1g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的几片滤纸。
(2)计算。
配制该溶液需称取NaCl晶体的质量为__________g。
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的________(填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,把药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是________________
______________________________________________________________。
(5)转移、洗涤。
在转移时应使用________引流,洗涤烧杯2~3次是为了______________________________________________________________。
(6)定容,摇匀。
定容操作为_______________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】 配制480mL0.50mol/L的NaCl溶液,必须用500mL容量瓶。
m(NaCl)=0.50mol/L×0.5L×58.5g/mol≈14.6g。
【答案】
(1)500mL容量瓶 胶头滴管
(2)14.6
(3)①
②左盘 (4)搅拌,加速溶解 (5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中
(6)向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液体的凹液面最低处和刻度线相切
(1)托盘天平称固体质量时,若用到游码,物体与砝码放颠倒,所称质量偏小。
(2)托盘天平和一般量筒的精确度为0.1g和0.1mL或0.2mL,记录读数时保留一位小数。
(3)溶液转移至容量瓶时,要用玻璃棒引流,玻璃棒下端应放到刻度线以下。
(4)定容、摇匀后液面下降,不能继续滴加蒸馏水,否则结果会偏低。
(5)物质溶解或稀释不能在量筒或容量瓶中进行,应在烧杯中进行。
(2018·泰安模拟)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16g·cm-3)配制成1mol·L-1的稀盐酸。
现实验室需这种盐酸220mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容积为________mL的容量瓶。
(2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用________量筒。
A.5mL B.10mL C.25mL D.50mL
(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250mL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1~2cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
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至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)。
【解析】
(2)c(HCl)==
=11.6mol·L-1。
加水稀释前后HCl的物质的量不变,所以11.6mol·L-1×V(HCl)=250mL×
10-3L·mL-1×1mol·L-1,解得V(HCl)≈21.6mL,应该选择25mL的量筒量取。
【答案】
(1)250
(2)21.6 C (3)③①④②
命题点2 配制一定物质的量浓度溶液时的误差分析
4.填“偏大”“偏小”或“无影响”。
【导学号:
91720047】
(1)用Na2CO3·10H2O晶体配制Na2CO3溶液,Na2CO3晶体已部分失去结晶水。
用该晶体所配Na2CO3溶液的物质的量浓度________。
(2)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na2O杂质________。
(3)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。
(4)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。
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