2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第二章物質(zhì)的量第8講物質(zhì)的量濃度學(xué)案

PAGE10-第8講物質(zhì)的量濃度一、物質(zhì)的量濃度二、物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比較內(nèi)容物質(zhì)的量濃度溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義以eq\o(□,\s\up3(01))單位體積溶液中所含eq\o(□,\s\up3(02))溶質(zhì)的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量用eq\o(□,\s\up3(03))溶質(zhì)質(zhì)量與eq\o(□,\s\up3(04))溶液質(zhì)量之比來表示溶液組成的物理量溶質(zhì)的單位eq\o(□,\s\up3(05))moleq\o(□,\s\up3(06))g溶液的單位eq\o(□,\s\up3(07))Leq\o(□,\s\up3(08))g計算公式eq\o(□,\s\up3(09))c＝eq\f(n,V)eq\o(□,\s\up3(10))w＝eq\f(溶質(zhì)的質(zhì)量,溶液的質(zhì)量)×100%三、肯定物質(zhì)的量濃度溶液的配制1．主要儀器(1)托盤天平：稱量前先調(diào)零，稱量時藥品放在eq\o(□,\s\up3(01))左盤，砝碼放在eq\o(□,\s\up3(02))右盤，讀數(shù)精確到eq\o(□,\s\up3(03))0.1g。(2)容量瓶①構(gòu)造及三標(biāo)記②容量瓶運(yùn)用前要先eq\o(□,\s\up3(08))查漏后eq\o(□,\s\up3(09))洗凈。(3)其他儀器：量筒、燒杯、eq\o(□,\s\up3(10))玻璃棒、eq\o(□,\s\up3(11))膠頭滴管等。2．配制過程以配制480mL1mol·L－1NaOH溶液為例，所需容量瓶的規(guī)格：eq\o(□,\s\up3(01))500_mL。(1)配制流程如下圖所示：(2)配制步驟①計算(填寫計算過程與結(jié)果)m(NaOH)＝eq\o(□,\s\up3(02))0.5_L×1_mol·L－1×40_g·mol－1＝20.0_g。②稱量：依據(jù)計算結(jié)果，稱量固體質(zhì)量。③溶解：將稱量好的固體放入燒杯中，加適量水溶解，并用eq\o(□,\s\up3(03))玻璃棒攪拌；溶解過程中玻璃棒的作用為eq\o(□,\s\up3(04))加速溶解。④轉(zhuǎn)移(移液)移液前須要將溶液eq\o(□,\s\up3(05))冷卻至eq\o(□,\s\up3(06))室溫，然后用玻璃棒eq\o(□,\s\up3(07))引流至500ml容量瓶中。⑤洗滌：用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌eq\o(□,\s\up3(08))2～3次，洗滌液也都注入eq\o(□,\s\up3(09))容量瓶中，并振蕩容量瓶，使溶液混合勻稱。⑥定容將蒸餾水注入容量瓶，待液面離容量瓶頸刻度線下eq\o(□,\s\up3(10))1～2_cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面最低處與刻度線水平eq\o(□,\s\up3(11))相切。⑦搖勻：蓋好瓶塞，反復(fù)上下顛倒，搖勻。⑧裝瓶、貼簽。3．誤差分析1．推斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。(1)1mol·L－1NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl。(×)錯因：1_mol·L－1_NaCl溶液是指1_L該溶液中含1_mol_NaCl。(2)從100mL5mol·L－1H2SO4溶液中取出了10mL，所得硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L－1。(×)錯因：溶液的物質(zhì)的量濃度與溶液的體積大小無關(guān)。(3)將40gSO3溶于60g水中所得溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。(×)錯因：SO3溶于水后溶質(zhì)為H2SO4，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(40g,80g·mol－1)×98g·mol－1÷100g＝49%。(4)用100mL水汲取0.1molHCl氣體所得溶液的物質(zhì)的量濃度恰好是1mol·L－1。(×)錯因：100_mL水汲取0.1_mol_HCl后，體積不等于100_mL，故濃度不等于1_mol·L－1。(5)配制稀硫酸時，先將濃硫酸加入燒杯中，后倒入蒸餾水。(×)錯因：稀釋濃硫酸時，應(yīng)把濃H2SO4倒入水中。(6)稱取2.0gNaOH固體，可先在托盤上各放一張濾紙，然后在右盤上添加2g砝碼，左盤上添加NaOH固體。(×)錯因：稱取NaOH、KOH等易潮解，腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)時要用小燒杯(不用濾紙)。(7)依據(jù)下圖操作，配制肯定濃度的NaCl溶液。(×)錯因：定容時要平視，不能俯視(或仰視)。(8)依據(jù)上圖操作，配制0.10mol·L－1NaOH溶液。(×)錯因：容量瓶不能用來溶解固體，也不能用于稀釋濃溶液。2．教材改編題(據(jù)人教必修一P17T4)將50mL0.3mol/L的NaOH溶液加水稀釋到300mL，稀釋后溶液中NaOH的物質(zhì)的量為________，濃度為________。答案0.015mol0.05mol/L考點eq\a\vs4\al(一)物質(zhì)的量濃度及其計算[解析]n(HCl)＝eq\f(a,22.4)mol，m(溶液)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(36.5a,22.4)＋100))g，V(溶液)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(36.5a,22.4)＋100))g÷(bg·mL－1×1000mL·L－1)，則該鹽酸的物質(zhì)的量濃度＝eq\f(nHCl,V溶液)＝eq\f(1000ab,2240＋36.5a)mol·L－1。[答案]C物質(zhì)的量濃度有關(guān)計算的一般方法1．由定義動身，運(yùn)用守恒(溶質(zhì)守恒、溶劑守恒等)及公式：c＝eq\f(n,V)、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f(溶質(zhì)的質(zhì)量,溶液的質(zhì)量)×100%進(jìn)行推理，留意密度的橋梁作用，不要死記公式。2．氣體溶于水，溶質(zhì)是該氣體與水反應(yīng)生成的物質(zhì)，NH3溶于水后主要溶質(zhì)是NH3·H2O，但以NH3計算。3．氣體溶于水，溶液的體積不是溶劑的體積更不是氣體體積與溶劑體積之和，應(yīng)依據(jù)V＝eq\f(m氣體＋m溶劑,ρ)進(jìn)行計算。1．(2024·洛陽模擬)下列溶液中Cl－的物質(zhì)的量濃度最大的是()A．200mL2.5mol·L－1MgCl2溶液B．1000mL2.5mol·L－1NaCl溶液C．250mL1mol·L－1AlCl3溶液D．300mL5mol·L－1KClO3溶液答案A2．把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂；另一份加入含bmolBaCl2的溶液，恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為()A.eq\f(b－a,V)mol·L－1 B.eq\f(2b－a,V)mol·L－1C.eq\f(2b－a,V)mol·L－1 D.eq\f(22b－a,V)mol·L－1答案D解析設(shè)每份中鎂離子的物質(zhì)的量為x，硫酸根離子的物質(zhì)的量為y，則由Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓可知，12xamoleq\f(1,x)＝eq\f(2,amol)，解得x＝0.5amol，由Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓可知，11bmolyeq\f(1,1)＝eq\f(bmol,y)，解得y＝bmol，忽視溶液中的H＋和OH－，由電荷守恒知，b×2＝n(K＋)＋0.5a×2，溶液中K＋的物質(zhì)的量為(2b－a)mol，又由于混合溶液分成兩等份，則原溶液中的K＋的物質(zhì)的量為2(2b－a)mol，則原混合溶液中鉀離子的濃度為eq\f(22b－amol,VL)＝eq\f(22b－a,V)mol·L－1。考點eq\a\vs4\al(二)肯定物質(zhì)的量濃度溶液的配制[解析]解答本題時需留意以下兩點：①在計算所需溶質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量時，要按容量瓶的容積進(jìn)行計算。②用容量瓶不能配制隨意體積的溶液，只能依據(jù)試驗室中現(xiàn)有規(guī)格的容量瓶進(jìn)行配制。(1)試驗室中有500mL的容量瓶，進(jìn)行配制時應(yīng)配制500mL溶液，另外還缺少膠頭滴管。(2)m(NaOH)＝0.5mol·L－1×0.5L×40.0g·mol－1＝10.0g。[答案](1)膠頭滴管500mL容量瓶(2)10.0g(3)左盤(4)攪拌，加速溶解(5)玻璃棒保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中(6)向容量瓶中加入蒸餾水至距刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液體的凹液面最低處和刻度線在同一水平面上[解析]定容時俯視刻度線，溶液體積偏小，濃度偏高，A正確；NaOH溶解放熱，未冷卻即轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，B錯誤；容量瓶不干燥，不影響溶液濃度，C錯誤；搖勻后液面降低，但濃度不受影響，D錯誤。[答案]A1．溶液配制過程中的“四個數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)要求或說明藥品的質(zhì)量試驗室中一般用托盤天平稱量藥品，而托盤天平只能精確到0.1g，所以記錄數(shù)據(jù)時只能保留小數(shù)點后一位數(shù)字。如所需NaCl的質(zhì)量為14.6g，不能寫為14.60g容量瓶的規(guī)格(1)選擇容量瓶的規(guī)格時應(yīng)當(dāng)與所配溶液體積相等或稍大，如需用480mL某溶液，則應(yīng)當(dāng)選擇500mL容量瓶(2)回答補(bǔ)充儀器的問題時應(yīng)當(dāng)注明容量瓶的規(guī)格，如回答“500mL容量瓶”時，不能只回答“容量瓶”續(xù)表數(shù)據(jù)要求或說明洗滌燒杯和玻璃棒2～3次移液時洗滌燒杯和玻璃棒2～3次是為了確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移入容量瓶中，否則會導(dǎo)致溶液濃度偏低液面離容量瓶刻度線下1～2cm定容時，當(dāng)液面離容量瓶刻度線1～2cm時，應(yīng)當(dāng)改用膠頭滴管滴加，否則簡單導(dǎo)致液體體積超過刻度線，導(dǎo)致溶液濃度偏低2．溶液配制過程中的誤差分析(1)分析方法如配制肯定物質(zhì)的量濃度溶液時，未洗滌燒杯和玻璃棒就定容，會造成溶質(zhì)的量減小，故濃度偏低。(2)俯視、仰視對試驗造成誤差的分析方法3．(2024·鄭州一中月考)某學(xué)生配制了100mL1mol·L－1的硫酸，然后對溶液濃度做精確測定，且測定過程中一切操作都正確，但測得溶液的物質(zhì)的量濃度小于1mol·L－1。則在配制過程中，下列操作可能導(dǎo)致溶液濃度偏低的是()①量筒用蒸餾水洗凈后馬上用來量取濃硫酸②將濃硫酸在燒杯中稀釋，轉(zhuǎn)移到100mL的容量瓶中后，沒有洗滌燒杯③在轉(zhuǎn)移過程中用玻璃棒引流，因操作不慎有少量溶液流到了容量瓶外面④最終定容時，加水超過了刻度線，立刻用膠頭滴管吸去多余的水，使溶液凹液面剛好與刻度線相切A．只有②③④ B．只有③④C．只有①②③ D．①②③④答案D解析①量筒內(nèi)壁有水，量取的濃H2SO4比已知的濃硫酸的濃度低了，故偏低；②③都會造成所取溶質(zhì)(H2SO4)沒有完全轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中，即n(H2SO4)偏小，所以濃度小于1mol·L－1；④使得所配硫酸的體積偏大，故c(H2SO4)<1mol·L－1。4．某同學(xué)在試驗室欲配制物質(zhì)的量濃度為1.0mol·L－1的NaOH溶液450mL。供應(yīng)的試劑是：NaOH固體和蒸餾水。(1)請你視察圖示，推斷其中不正確的操作有________(填序號)。(2)應(yīng)用托盤天平稱量NaOH固體________g。(3)在配制上述溶液的試驗中，下列操作引起結(jié)果偏低的有________(填字母序號)。A．稱量NaOH固體時，將砝碼和藥品的位置顛倒B．在燒杯中溶解攪拌時，濺出少量溶液C．沒有用蒸餾水洗滌燒杯2～3次D．容量瓶中原來存有少量蒸餾水E．用膠頭滴管加水定容時俯視刻度線答案(1)①②⑤(2)20.0(3)BC解析(3)A項，稱量NaOH固體時，將砝碼和藥品的位置顛倒，因為是稱量20.0g固體，不須要運(yùn)用游碼，所以對試驗結(jié)果無影響，不符合題目要求；B項，在燒杯中溶解攪拌時，濺出少量溶液，造成溶質(zhì)質(zhì)量削減，所配溶液的濃度偏低，符合題目要求；C項，沒有用蒸餾水洗滌燒杯2～3次，造成溶質(zhì)質(zhì)量削減，所配溶液的濃度偏低，符合題目要求；D項，容量瓶中原來存有少量蒸餾水，對結(jié)果無影響，不符合題目要求；E項，用膠頭滴管加水定容時俯視刻度線，造成所配溶液的體積偏小，溶液的濃度偏高，不符合題目要求。表示溶液濃度的物理量的換算物質(zhì)的量濃度c，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w和溶解度S的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)c與w的轉(zhuǎn)換：c＝eq\f(1000ρw,M)，w＝eq\f(cM,1000ρ)(ρ單位為g/cm3)。(2)w與S換算：w＝eq\f(S,100＋S)，S＝eq\f(100w,1－w)。(3)c與S換算：c＝eq\f(1000Sρ,M100＋S)，S＝eq\f(100cM,1000ρ－cM)。[解析]從①c＝eq\f(1000ρw,17)可推出B正確。m(NH3)＝eq\f(V,22.4)mol×17g·mol－1＝eq\f(17V,22.4)gm(溶液)＝m(NH3)＋m(水)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17V,22.4)＋1000))g②w＝eq\f(mNH3,m溶液)＝eq\f(\f(17V,22.4),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17V,22.4)＋1000)))＝eq\f(17V,17V＋22400)，C正確。把②代入①，得c＝eq\f(1000ρV,17V＋22400)，D正確。A項中，把式子變