高考化学经典复习1.2物质的量在化学实验中的应用含答案完美

第2节 　物质的量在化学实验中的应用 考纲点击：1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的 概念。3.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分 数和物质的量浓度的概念，并能进行有关计算。4.掌握配制一 定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。 回归教材 一、物质的量浓度(c) 单位体积 1.物质的量浓度 mol·L－1 物质的量浓度 物质的量 2.溶质的质量分数 溶质 溶液 3.物质的量浓度的相关计算 (1)标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算 (2)溶液物质的量浓度与质量分数的换算 (3)溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算 a.溶液稀释： 二、一定物质的量浓度溶液的配制 1.主要仪器：______、托盘天平(或量筒)、烧杯、_______、 ________。 容量瓶 玻璃棒 胶头滴管 2.容量瓶 刻度线 100 mL 250 mL 500 mL (1)构造及用途 1000 mL (2)查漏操作 3.配制过程示意图 转移 洗涤、定容 摇匀 4.配制步骤 20.0 g 冷却至室温 500 mL容量瓶 2～3 以配制 500 mL 1.00 mol·L－1 NaOH 溶液为例 胶头滴管 相切 [特别提醒] 配制溶液时的三点注意事项 (1)使用容量瓶前必须检查其是否漏水，必须把容量瓶洗涤 干净，但不能用待配液润洗，不必干燥。 (2)配制溶液时，先在烧杯中将固体溶解或将液体稀释，待 冷却至室温后再转移到容量瓶中。切不可直接将溶质倒入容量 瓶中，更不能在容量瓶中进行化学反应。 (3)溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，玻璃棒应靠在 刻度线以下。 基础测评 解析：将 208 g(1 mol)BaCl2 固体溶解在 1 L 水中，形成溶 液的体积不是 1 L，则形成溶液的浓度不是 1 mol·L－1，D 错误。 答案：D 2.在 20 g 密度为 d g·cm－3 的硝酸钙溶液里含 1 g Ca2＋，则硝 酸根离子的物质的量浓度是( )。 3. 下列溶液中 Cl－ 的物质的量浓度与 50 mL 1 mol·L－1 的 )。AlCl3 溶液中 Cl－物质的量浓度相等的是( A.75 mL 2 mol·L－1 的 NH4Cl B.150 mL 1 mol·L－1 的 NaCl C.150 mL 3 mol·L－1 的 KCl D.75 mL 3 mol·L－1 的 CaCl2 答案：C 100 mL 1 mol·L－1 的稀硫酸。现给出下列仪器(配制过程中可能 用到)：①100 mL 量筒；②10 mL 量筒；③50 mL 烧杯；④托盘 天平；⑤100 mL 容量瓶；⑥胶头滴管；⑦玻璃棒。按使用仪器 的先后顺序排列正确的是( A.④③⑦⑤⑥ C.①③⑤⑥⑦ )。 B.②⑤⑦⑥ D.②⑥③⑦⑤⑥ 4.用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·cm－3)配制 0.0054 L，即 5.4 mL，应选择 10 mL 量筒和胶头滴管，实验时 用 10 mL 量筒量取 5.4 mL 浓硫酸，因配制一定物质的量浓度的 溶液需要量取、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作，所以 正确顺序为②⑥③⑦⑤⑥。 答案：D 5.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量氯化 钡溶液反应。若生成硫酸钡沉淀的质量之比为 1∶ 3∶ 2，则三 )。种硫酸盐的物质的量浓度之比为( A.1∶ 2∶ 3 B.1∶ 4∶ 9 C.1∶ 9∶ 6 D.1∶ 6∶ 3 解析：由生成硫酸钡沉淀的质量之比为 1∶ 3∶ 2，即生成 硫酸钡的物质的量之比为 1∶ 3∶ 2，设生成硫酸钡的物质的量 分别为 n、3n、2n，则 Al2(SO4)3～3BaSO4，ZnSO4～BaSO4，Na2SO4～BaSO4 31 n 3 n 1 3n 1 3n 1 2n 1 2n 又硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液的体积相同，则浓度之比 答案：C NaCl 溶 液 是 指 此 溶 液 中 含 有 1 mol 浓度恰好是1 mol·L ( 考点一 考向1 物质的量浓度 对溶液物质的量浓度、质量分数概念的理解 [典例1]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 －1(1)1 mol · L )。NaCl( (2)用 100 mL 水吸收 0.1 mol HCl 气体所得溶液的物质的量 －1 )。 质的量浓度为 1 mol·L－1( (3)1 L 水中溶解 5.85 g NaCl 所形成的溶液的物质的量浓度 是 0.1 mol·L－1( )。 (4)将 25 g CuSO4·5H3O 晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量 分数为 25%( )。 (5) 将 40 g SO3 溶于 60 g 水中所 得溶质的质量分 数 为 49%( )。 (6)将 62 g Na2O 溶于水中，配成 1 L 溶液，所得溶质的物 )。 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× 　　解析：78 g Na2O2物质的量为1 mol，与水反应生成的NaOH 为2 mol，但是反应后溶液体积不是1 L，A错误；稀释前后，溶 质的物质的量保持不变，0.01 L×18.4 mol·L－1＝1 L×c稀， c稀＝0.184 mol·L－1，B正确；Na2CO3的物质的量为0.100 L×2.0 mol·L－1＝0.2 mol，溶液中Na＋数约为2×0.2×6.02×1023，C错 误；不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，也不能 将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，NaOH固体溶于水放热， D错误。 　　答案：B 考向3 气体溶于水时物质的量浓度的计算 气体溶于水，求溶液中溶质的物质的量浓度[思维建模] 的一般思维： 考向4 溶液的稀释与混合的计算 [典例4]两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为 c1，密度为ρ1；另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2，密度为 ρ2，将它们等体积混合后，所得溶液的密度为ρ3，则混合后 硫酸的物质的量浓度为( )。 答案：A [方法技巧] 同一溶质、质量分数分别为 a%、b%的两溶液 混合 mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。该晶 【拓展演练】 1.(2018 年新课标Ⅱ卷节选)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁 酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ①称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4 酸化，用 c mol·L－1KMnO4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_______ _____________________________________________________。 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤， 将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4 酸化，用 c 体中铁的质量分数的表达式为_______________________。 5cV×56 解析：①高锰酸钾氧化草酸根离子，KMnO4 溶液自身作指 示剂，所以滴定终点的现象是溶液由无色变为粉红色，且半分 钟内不褪色。②锌把铁离子还原为亚铁离子，酸性高锰酸钾溶 液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是 0.001cV mol，Mn 元素化合价从＋7 价降低到＋2 价，所以根据电子得 失守恒可知铁离子的物质的量是 0.005cV mol，则该晶体中铁的 质量分数的表达式为0.005cV×56 m ×100%＝5cV×56 1000m ×100%。 答案：①滴入的 KMnO4 溶液使溶液呈紫红色，且半分钟内 不褪去 ② 1000m ×100% 　　解析：根据题意Al3＋的物质的量为a/3 mol，SO的物质 的量为b mol，因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液呈电中性， 设每份混合溶液中Na＋的物质的量为x mol，则根据电荷守 恒可知，a/3×3＋x×1＝b×2，x＝2b－a，原混合溶液中的 c(Na＋)＝(4b－2a)/V mol·L－1。 　　答案：A 考点二 一定物质的量浓度溶液的配制 考向 1 容量瓶的正确使用 [典例5]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)容量瓶在使用前要检查是否漏水( )。 (2) 摇匀后，液面位于刻度线以下，应再加水至刻度线 ( )。 (5)配制 0.1000 mol·L－1 氯化钠溶液时，将液体转移到容量 瓶中需用玻璃棒引流( )。 (6)配制 NaOH 溶液时，将称量好的 NaOH 放入小烧杯中溶 解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容，会使溶液浓度偏小 ( )。 (7)用浓硫酸配制稀硫酸时，用量筒量取浓硫酸时仰视读 数，则所得稀硫酸浓度偏大( )。 答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√ 考向2 配制一定物质的量浓度溶液基本操作及注意事项 [典例6](2018 年山东滨州检测)用固体样品配制一定物质的 量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。 下列图示对应的操作规范的是( )。 A.称量 B.溶解 C.转移溶液 D.定容 解析：用托盘天平称量物体的质量时，应“左物右码”， A 错误；转移溶液时应使用玻璃棒引流，C 错误；定容时胶头 滴管不能插入容量瓶内部，D 错误。 答案：B [方法技巧] 溶液配制过程中重要仪器的规范使用 仪器 注意事项或作用 容量瓶 ①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释； ②不能作为反应器或用来长期贮存溶液； ③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为 容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的； ④不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规 定容积的溶液 量筒 ①不作反应器； ②不能将浓溶液直接在量筒中稀释； ③量取的液体倒出后不必洗涤 仪器 注意事项或作用 托盘 天平 ①使用前调零； ②药品不能直接放在托盘上； ③左物右码，砝码先大后小； ④读数至小数点后 1 位 玻璃棒 ①在溶液配制中的作用是搅拌、引流； ②搅拌时玻璃棒勿碰烧杯内壁，引流时注意玻璃棒 下端应在刻度线以下 （续表） 【拓展演练】 3.(2018 年新课标Ⅲ卷节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3· 5H2O，M＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题： 利用 K2Cr2O7 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定 步骤如下： ①溶液配制：称取 1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品，用新 煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转 移至 100 mL 的________中，加蒸馏水至________。 答案：①烧杯 容量瓶 液面与刻度线相切 ②蓝色刚好 褪去，且半分钟内不恢复蓝色 95.0 4.用无水 Na2SO3 固体配制 250 mL 0.1000 mol·L－1 溶液的步 骤如下图，请回答： (1)在配制过程中必要的仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 250 mL 容量瓶和____________；检验容量瓶是否漏水的操作方 法是___________________________________。 (2)下列操作不会对所配的 Na2SO3 溶液浓度产生误差的是 __________。 A.容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有烘干 B.图③没有用蒸馏水洗涤烧杯 2～3 次，并转移洗涤液 C.图⑤时仰视容量瓶的刻度线 D.图⑥后，发现液面略低于刻度线，再滴加少量水使凹液 面与刻度线相切 (3)已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸钠，请设 计实验检验配制的 Na2SO3 溶液是否发生变质：__________ _____________________________________________________。 答案：电子天平 在容量瓶中注入水，盖好瓶塞，右手托 住瓶底倒立，观察瓶塞是否漏水；如不漏，将容量瓶正立后旋 转玻璃塞 180°，再倒立观察是否漏水A 取少量 Na2SO3 溶液， 加入盐酸酸化后，再滴加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀，则Na2SO3 已变质 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析 (以配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液为例) 能引起误差的一些操作 自变量 因变量 m V c 砝码与物品颠倒(使用游码) 减小 － 偏低 称量时间过长 减小 － 用滤纸称 NaOH 减小 － 向容量瓶注液时少量溅出 减小 － 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 － 定容时，水多过刻度线用滴管吸 出 减小 － 定容摇匀后液面下降再加水 － 增大 定容时仰视刻度线 － 增大 1.实验操作的误差 能引起误差的一些操作 自变量 因变量 m V c 砝码附着其他物质或已生锈 增大 － 偏高未冷却至室温就注入容量瓶定容 － 减小 转移前容量瓶中内有水 － － 不变定容后经振荡、摇匀，静置液面下 降 － － (续表) 2.俯视、仰视容量瓶刻度线的分析 结果：仰视时，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小； 俯视时，导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大。 [典例]下列说法正确的是( )。 A.配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏高 B.某同学配制 0.1000 mol·L－1 的 NaOH 溶液时，溶解后立 即将溶液转移至容量瓶中，使所配溶液的浓度偏低 C.配制溶液时，使用的容量瓶未干燥，使所配溶液浓度偏 低 D.定容后，塞好瓶塞，反复摇匀后发现液面降低，说明所 得溶液浓度偏高 解析：定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏高，A 正确；NaOH 溶解放热，未冷却即转移，导致溶液体积偏小， 溶液浓度偏高，B 错误；容量瓶不干燥，不影响溶液浓度，C 错误；摇匀后液面降低，但浓度不受影响，D 错误。 答案：A 为98%、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸______mL。 [演练](2018 年湖北荆州调研)有下列化学实验仪器或耗材： ①托盘天平；②玻璃棒；③药匙；④烧杯；⑤量筒；⑥500 mL 容量瓶；⑦胶头滴管；⑧细口试剂瓶；⑨标签纸。 (1)现需要配制 500 mL 1 mol·L－1 硫酸溶液，需用质量分数 (2)上述仪器和耗材中，按实验使用的先后顺序，其编号排 列________________。 (3)容量瓶使用前检验是否漏水的方法：_______________ __________________________________________________。 (4)若实验遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何 影响？(填“偏高”“偏低”或“不影响”) ①洗涤量取浓 H2SO4 后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶 中：________。 ②用来稀释硫酸的烧杯未洗涤：________。 ③未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中：________。 ④摇匀后发现液面低于刻度线再加水：________。 ⑤容量瓶中原有少量蒸馏水：________。 ⑥定容时俯视液面：________。 答案：(1)27.2 (2)⑤⑦④②⑥⑦⑧⑨ (3)往容量瓶内加适量水，塞好瓶塞，用食指按住瓶塞，用 另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，正立后 把瓶塞旋转 180°后塞紧，再把瓶倒立过来，观察是否漏水 (4)①偏高 ②偏低 ③偏高 ④偏低 ⑤不变 ⑥偏高 [方法技巧] 误差分析的理论依据 由溶质的物质的量 nB 和溶液的体积V 引起的。误差分析时，关 键要看溶液配制过程中引起了nB 和V 怎样的变化。在配制一定 物质的量浓度溶液时，若nB 比理论值小，或V 比理论值大时， 都会使所配溶液浓度偏小；若nB 比理论值大，或V 比理论值小 时，都会使所配溶液浓度偏大。