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2019-2020年高一化學 知識點精析精練 物質的量濃度知識歸納 溶質的質量分數 物質的量濃度 溶質的單位 g mol 溶液的單位 g L 計算公式 溶質的質量分數＝溶質的質量/溶液的質量100%w(溶質)=m(溶質)/m(溶液)100％ 物質的量濃度＝溶質的物質的量/溶液的體積c(B)＝n(B)/V 特點 溶液質量相等，溶質質量分數相等的任何溶液，含有溶質的質量相等 溶液體積相等，物質的量濃度相等的任包溶液，含有溶質的物質的量相等 單位 — mol/L 物質的量濃度的溶液的配制 配 制 步 驟 1．計算：求配制一定濃度的溶液所需溶質的質量或體積 2．稱量：用托盤天平稱取固體溶質質量或用量筒或滴定管量取液體體積(溶液應量取) 3．溶解稀釋：在燒杯中溶解或稀釋溶液 4．靜置冷卻：溶液靜置至室溫，防止出現誤差 5．轉移：將溶液沿玻璃棒小心地轉移入一定體積的容量瓶，搖勻 6．洗滌：用蒸餾水洗滌燒杯2～3次，洗滌液轉入容量瓶中 7．定容：向容量瓶中加入蒸餾水至離刻度2cm～3cm處，改用膠頭滴管加水至刻度，振蕩、搖勻 8．存放：將配制好的溶液存放到指定的試劑瓶 學法建議 1．培養(yǎng)自學探究能力，為終身學習能力的培養(yǎng)打下基礎。本節(jié)內容較為直觀淺顯，關于溶液組成的表示方法，在初中化學已經學過溶質的質量分數(w)，關于物質的量及其單位摩，也都有了一定的理解，這為物質的量濃度提供了必備的基礎。自學時抓住概念，從濃度的公式cB＝nB/V與wB＝的對比進行異同的對照學習。溶液配制所使用的儀器，特別是新儀器(容量瓶)，進行配制與操作的比較。 2．重視化學實驗基本操作的訓練，培養(yǎng)設計與完成實驗的能力。本節(jié)涉及實驗中常見儀器的主要規(guī)格(教材圖3-6中容量瓶的規(guī)格)及使用，又有實驗操作(教材圖3-7，向容量瓶中轉移溶液)，以及錯誤操作的辨認和產生誤差的認識?；瘜W實驗是一個手、腦并用的過程。實驗操作要規(guī)范，實驗原理的選擇與方案的設計要科學，誤差估計與分析要到位。 3．重視科學規(guī)范，提高科學素養(yǎng)。本節(jié)涉及物質的量濃度的計算。應該指出化學計算是定量研究化學的重要手段，它首先強調對化學過程的理解、分析、處理，它不同于一般的純數學的計算。計算過程明確列出方程、代入化學量(包括數值和單位)計算，這是必須的。 4．抓住發(fā)散點學習。如溶液的稀釋： c(濃)V(濃)=n=c(稀)V（稀） c(濃)V(濃)M=m=c(稀)V(稀)M ρ1V1w1=m=ρ2V2w2,又如同一溶液中的溶質質量相同，有兩種表示：1 000mLρw＝m＝1LcM等。 潛能開發(fā) [例1]將V1 L0．1mol/L的K2SO4溶液和V2 L 0．2mol/L Al2(SO4)3和V3LH2O混合，欲使混合液中K+、A13+、SO2-4的物質的量濃度分別為：0．1 mol/L、0．1 mol/L、0．2mol/L，則所取溶液的體積比是(忽略溶液混合帶來總體積的變化) ( ) A．1：1：1 B.2：1：2 C.1：1；2 D. 2：1：1 思路分析 思維的捷徑在于對思維對象構成要素的把握。本題通過對溶液中離子來源的分析，每種離子濃度的比較特點，開辟思維途徑。 從c(K+混合前)＝0．2mol/L與c(K+混合后)＝0．1mol/L， 推得V(混合后)＝2V(原K2SO4溶液)； 從c(Al3+混合)＝0．4mol/L與c(Al3+混合后)＝0．1mol/L， 推得V(混合后)=4V[原Al2(SO4)3溶液]; 推得V(原K2SO4溶液)：V[原A12(SO4)3溶液]＝2：1； 再稍加驗證，不難確定B的錯誤。 [答案] D 思維診斷 學生因找不到解題的突破口，即離子濃度的來源、電解質的性質等而錯答。 [例2]實驗室要配制1L含0．17molK2SO4、0．16molKCl、 0．50molNaCl的溶液?，F因無K2SO4，只有Na2SO4、KCl、NaCl，如何配制所需溶液?簡述操作步驟。 思路分析 依題意，0．17molK2SO4和0．16molKCl中的K+由KCl提供，根據K+的物質的量守恒，n(KCl)=n(K+)＝0．17mol2+0．16moll＝0．50mol，所以n(KCl)＝n(KCl)M(KCl)=0．50mol74．5g/mol= 37．3 g。 根據SO2-4的物質的量守恒，n(Na2SO4)=n(K2SO4)＝0．17mol，故 m(Na2SO4)＝n(Na2SO4)M(Na2SO)＝0．17molXl42g/mol＝24．1g。 根據Na+的物質的量守恒，n(NaCl)＝0．50mol-0．17mol2＝ 0．16 mol，所以，m(NaCl)＝n(NaCl)M(NaCl)＝0．16 mol 58．5g/mol＝9．4g。 用天平稱取37．3gKCl、24．1 gNa2SO4、9．4gNaCl放入一個燒杯中，加入適量蒸餾水，攪拌，使之全部溶解，轉移到1 L容量瓶中，用蒸餾水洗滌燒杯兩次。把洗滌液都注入容量瓶里，然后緩緩地把蒸餾水直接注入容量瓶直到液面接近刻度1cm～2cm處，改用膠頭滴管加水到瓶頸刻度處，使溶液的凹面正好跟刻度相平，塞上塞子，搖勻。 思維診斷 在求有關物質的質量時，應用到了同離子量等效守恒的原理。應該把這一原理作為一種解題技巧掌握并能加以應用。 [例3]在5.68g碳酸鈣和碳酸鎂組成的混合物中加入足量的鹽酸，產生的氣體全部被500mL0.2molL-1的氫氧化鈉溶液吸收，把吸收后所得溶液在減壓條件下蒸干，得5.92g固體（不含結晶水）。求原混合物中碳酸鈣的質量分數。 思路分析 CaCO3、MgCO3與足量鹽酸反應放出CO2，CO2與NaOH反應可能生成Na2CO3或NaHCO3。把溶液蒸干得固體5．92g，這固體可能是Na2CO3或Na2CO3與NaOH混合和(不含NaHC03，因NaHCO3受熱分解)。混合物是什么，要由CO2與NaOH反應生成Na2CO3或 NaHCO3的質量與5．92g比較大小來確定。在此基礎上利用“Na+”物質的量守恒計算Na2CO3和NaHCO3的質量。再又利用“C”原子物質的量守恒計算CaCO3的質量和質量分數。 解：(1)討論CO2與NaOH反應的生成物： n(NaOH)＝0．5 L0．2 mo1L-l＝0．1 mol 若NaOH與CO2反應全生成Na2CO3，設生成Na2CO3質量為x。 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 2 mol 106 g 0．1 mol x x＝5．3g<5．92 g 若NaOH與CO2反應全生成NaHC3，設生成NaHCO3質量為y。 NaOH+CO2＝NaHCO3 1 mol 84 g 0．1 mol y y＝8．4 g>5．92 g 故5．92g是Na2CO3和NaHCO3的混合物。 (2)利用“Na+”物質的量守恒求Na2CO3和NaHCO3的質量。設 NaHCO3的質量為ag，則Na2CO3的質量為5．92g—a。 根據“Na+”物質的量守恒得： Na2CO3的質量＝5．92g-1．68g＝4．24g 又根據“C”原子物質的量守恒，求CaCO3的質量。 設原混合物中CaCO3的質量為mg，則MgCO3的質量為5．68—m。 m=4g 所以CaCO3的質量分數＝＝70．4％ 思維診斷 凡物質相互反應可能生成多種產物時，首先應討論確定生成什么物質。其方法可采用極端法，假設全生成某一物質，求其質量與題中已知質量比較確定。本題以NaOH的量為準設生成Na2CO3或NaHCO3來確定的。 本題有兩步采用離子和原子的物質的量守恒列式求解。物質的量守恒法是利用物質在反應前后物質的量不變(即守恒)列式求解。列式時要分析原子或離子的來龍去脈，尋找出恒等的關系。 知能達標訓練 1．今有0．1 m01L-1Na2SO4溶液300 mL，0．1 mo1L-1MgSO4溶液200 mL和0．1moLL-1 Al2(SO4)3溶液100mL，這三種溶液中硫酸根離子濃度之比是 ( ) A．1:1:1 B．3：2:2 C．3:2:3 D．1：l：3 答案:D 2．將溶質質量分數為a％、物質的量濃度為c1mol/L的H2SO4，溶液蒸發(fā)掉一定量的水，使其溶質的質量分數為2a％，此時物質的量濃度為c2mol/L。則cl和c2的關系是 ( ) A.c2＝2c1 B.c2<2c1 C.c2>2c1 D.cl=2c2 答案:C 3．下列實驗：①配制一定物質的量濃度的溶液；②pH試紙的使用；③過濾；④蒸發(fā)。均用到的儀器是( ) A.試管 B.膠頭滴管 C．玻璃棒 D.漏斗 答案:C 4．有五瓶溶液分別是：①10 mL 0．60 mol/LNaOH水溶液；②20 mL 0．50 mol/L H2SO4水溶液；③30ML0．40mol/LHCl溶液；④40ml 0．30mol/LHAC水溶液；⑤50mL 0．20mol/L蔗糖水溶液，以上各瓶溶液所含離子、分子總數的大小順序是 ( ) A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤ C.②>③>④>①>⑤ D.⑤>④>③>②>① 答案:D 5．使用膽礬配制0．1molL-1硫酸銅溶液，正確的操作是 ( ) A.將膽礬加熱除去結晶水后，稱取16g溶解在1L水中 B.稱取膽礬25g，溶解在1 L水中 C．將25g膽礬溶解在水中，然后將此溶液稀釋至1L D．將16g膽礬溶于水，然后將此溶液稀釋至1L 答案:C 6．將標準狀況下的aLHCl(氣)溶于1 000g水中，得到的鹽酸密度為bg/cm3，則該鹽酸的物質的量濃度是 ( ) 答案:D 7．20mL濃度為0．05m01．L-1的含Mn+離子的溶液，恰好把15mL濃度為0．1 molL-1的含S2-溶液中的S2-離子全部沉淀，則n的值是 ( ) A．4 B. 3 C. 2 D. 1 答案:B 8．實驗室配制500mL 0．2molL-1的FeSO4溶液，實驗操作步驟有：①在天平上稱出27．8g綠礬，把它放在燒杯里，用適量的蒸餾水把它完全溶解；②把制得的溶液小心地注入500mL容量瓶中；③繼續(xù)向容量瓶中加入蒸餾水，至液面距刻度2cm～3cm處，改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹液面底部與刻度線相切；④用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，每次洗滌的液體都小心轉入容量瓶，并輕輕搖勻；⑤將容量瓶塞塞緊，充分搖勻。請寫下列空白： (1)操作步驟的正確順序為(填序號):_______________________。 答案:①②④③⑤ (2)本實驗用到的基本儀器有：_____________________________。 答案: 500mL容量瓶、天平、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒 (3)若采用俯視來觀察刻度，對所配制溶液濃度的影響是會使其______________(填“偏低”偏高”或“無影響”)。 答案: 偏高 (4)若沒有進行④的操作，其影響是_________；若加入蒸餾水時不慎超過了刻度，其影響是____________。 答案: 濃度偏低；濃度偏低 (5)若實驗中出現了下列情況應如何處理：加蒸餾水時不慎超過了刻度，應____________，向容量瓶中轉移溶液時(實驗步驟②)不慎有液滴濺在容量瓶外面，應________________________。 答案: 棄掉、重新配制；棄掉、重新配制； 9．配制100mL 0．20mol/LKCl溶液時，某學生將準確稱量的1．49 gKCl固體放入燒杯中，加入約30mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌使其溶解。將溶液由燒杯倒入100mL容量瓶中，然后往容量瓶中小心地加入蒸餾水，直到液面接近刻度2cm～3cm處。改用膠頭滴管加蒸餾水，使溶液凹面最低點恰好與刻度相切。把容量瓶塞緊，再振蕩搖勻。該生操作中的錯誤是__________________、_________________和_______________________。 答案: 溶液沒有沿玻璃棒倒入；沒有用蒸餾水洗滌燒杯2～3次；沒有把洗滌液也一起注入容量瓶。 10．常溫下，將20g質量分數為14％的氯化鈉溶液跟30g質量分數為24％的氯化鈉溶液混合，得到密度為1．15g/mL的混合溶液，該溶液中溶質的質量分數為__________，物質的量濃度為_____________。在100g水中加入__________mol氯化鈉才能使其濃度與上述混合溶液的濃度相等。 答案: 混合溶液中溶質NaCl質量分數w(NaCl) w(NaCl)=l00％=20％ 物質的量濃度c(NaCl)＝＝3．93molL-1 設在100g水中加入nmol氯化鈉才能使其濃度20％，100％=20％ n=0．427mol 綜合能力訓練 1．在VmL水加入WgNa2CO3，待其全部溶解后，測得溶液的密度是ρgcm-3，這種Na2CO3溶液的物質的量濃度是_____________，其溶質的質量分數是______________。 答案: 2．實驗桌上有：50mL的量筒；一個盛滿100mL1.02mol/L的H2SO4的容量瓶；一支有刻度的膠頭滴管；一瓶98％(ρ＝1．84g/cm3)的H2SO4；一瓶蒸餾水。試只用所給儀器和試劑配制1．01 mol/L的H2SO4溶液(最簡單方法)。 答案: ①用有刻度的滴管吸取lmL蒸餾水，加入盛有100mLl．02mol/L的H2SO4的容量瓶中；②振蕩搖勻。 3．常溫下，相對分子質量為M的某無水鹽A的溶解度為Sg，則常溫時，該鹽飽和溶液的質量分數為______________，如果已知該飽和溶液的密度為ρg/cm3，則該溶液的物質的量濃度為______________。 答案:100％； mol/L 4．將BaCl2xH2O的晶體2．44g溶于水，配成100mL溶液。取此溶液25mL，與50mL 0．1m01L-1 的AgNO3溶液反應，剛好把Cl-沉淀完全。由此可知，x值是__________。 答案:2 5．現有200mLH2SO4和Na2SO4的混合溶液，其中，硫酸的物質的量濃度為1mol/L，硫酸鈉的物質的量濃度為0．5mol/L。若要配制硫酸和硫酸鈉的物質的量濃度分別為2mol/L和0．2mol/L的溶液，應加入55．8％的硫酸溶液(密度為1．35g/cm3)多少毫升?再加蒸餾水稀釋到多少毫升? 答案:先根據稀釋定律求稀釋后溶液的體積V(稀)： 對于Na2SO4來說，200mLX0．5mol/L＝V(稀)0．2mol/L，解得：V(稀)＝500mL。 再求應加入55．8％的硫酸溶液的體積V(H2SO4)； 對于H2SO4來說，n(原有)+n(加入)＝n(配制)，則有 0．2 Llmol/L+＝0．5 L2mol/L解得：V＝104mL。 故需加入55．8％的硫酸溶液104mL后再加蒸餾水稀釋至500mL。 6．實驗室要用98％(ρ＝1．84g/cm3)的硫酸配制3．68mol/L的硫酸溶液500mL。 (1)需準確量取98％的硫酸_____________mL。 答案: 100 (2)準確量取一定體積的98％的硫酸后，要配制成3．68mol/L的硫酸溶液500mL，必須用到的實驗儀器是(填寫序號)____________________。 答案: ②④⑥⑧ ①500mL量筒；②燒杯；③1 000mL容量瓶；④500mL容量瓶；⑤天平；⑥膠頭滴管；⑦錐形瓶；⑧玻璃棒；⑨酸式滴定管。 (3)若配制3．68mol/L硫酸的其他操作均正確，但出現下列錯誤操作，其中將使所配制的硫酸中H2SO4的物質的量濃度偏低的是______________。 A.將稀釋的硫酸溶液轉移至容量瓶后，未洗滌燒杯和玻璃棒 B.將燒杯內的稀硫酸向容量瓶中轉移時，因操作不當使部分稀硫酸濺出瓶外 C.用膠頭滴管向容量瓶中加水時溶液凹液面高于容量瓶刻度，此時立即用滴管將瓶內液體吸出，使溶液凹液面與刻度相切 D.用膠頭滴管加水時，仰視觀察溶液凹液面與容量瓶刻度相切 答案: A、B、C、D 7．在標準狀況下，將224 L HCl氣體溶于635 mL水(ρ＝1．00 g/cm3)中，所得鹽酸的密度為1．18g/cm3。試計算： (1)取出這種鹽酸10．0mL，稀釋至1．45L，所得稀鹽酸的物質的量濃度。 答案: 設濃鹽酸和稀鹽酸的物質的量濃度分別為c1、c2。 先求濃鹽酸 再據稀釋后HCl的物質的量等于濃鹽酸中HCl物質的量： 10．0l0-3L11．8 molL-1＝c2l．45 L c2=0．0814 molL-1 (2)在40．0mL 0．065 0mol/LNa2CO3溶液中，逐滴加入(1)所配制的稀鹽酸，邊滴邊振蕩。 若使反應不產生CO2氣體，加入稀鹽酸的體積最多不能超過多少毫升? 答案: 設若使反應不產生CO2氣體，加入稀鹽酸的體積最多不超過VmL，則有： Na2CO3 + HCl NaCl+NaHCO3 1 mol 1 mol 0．0650molL-1 0．0814molL-1 即有：0．0650molL-1=0．0814molL-1 V＝31．9mL 8．在1．00L1．00molL-1的NaOH溶液中通過16．8L(標況)CO2，計算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3物質的量。 分析：此題若用常規(guī)的寫化學方程式列方程組求解顯得極為繁瑣，而直接利用反應前后鈉離子和碳原子守恒求解，會簡捷準確得多。 設所得溶液中含有NaHCO3為xmol，Na2CO3為ymol 解得 答案: 所得溶液中含NaHCO3 0．500mol，含Na2CO3 0．250mol。