2022届高考化学一轮复习1.2物质的量在化学实验中的应用学案

考试第2讲　物质的量在化学实验中的应用[考纲要求]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。考点一　物质的量浓度知识梳理1.物质的量浓度(1)概念：表示________________________物质的量。(2)表达式：cB＝__________。(3)单位：__________(或mol/L)。2．物质的量浓度与溶质质量分数内容物质的量浓度质量分数35/35 考试定义以单位体积溶液里所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg计算公式__________________[思考]在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL，溶液密度为dg·cm－3，溶质质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为mg。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为________。[判断]　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)1mol·L－1NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl(　　)(2)体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同(　　)(3)1L0.5mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5mol·L－1(　　)(4)用100mL水吸收0.1molHCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1mol·L－1(　　)35/35 考试(5)1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L－1(　　)(6)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%(　　)(7)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为49%(　　)(8)将62gNa2O溶于水中，配成1L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1mol·L－1(　　)[提醒]1．准确计算溶液的体积不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水，一般根据溶液的密度进行计算：V＝×10－3L。2．注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系溶质的浓度和离子浓度可能不同，要注意根据化学式具体分析。如1mol·L－1Al2(SO4)3溶液中c(SO42-)＝3mol·L－1，c(Al3＋)＝2mol·L－1(考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2mol·L－1)。对点速练练点一　物质的量浓度的基本计算1．如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.1435/35 考试g·cm－3)。14%的NaOH溶液的物质的量浓度及从瓶中取出20mL该溶液中含有溶质的质量分别是(　　)A．4.0mol·L－1　3.2g　　B．2.0mol·L－1　3.2gC．4.0mol·L－1　6.4gD．2.0mol·L－1　6.4g2．在标准状况下，将VL氨气溶于0.1L水中，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为__________mol·L－1。3．将32.2gNa2SO4·10H2O溶于水配成1L溶液。(1)该溶液中Na2SO4的物质的量浓度为________，溶液中Na＋的物质的量浓度为________。(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4mol·L－1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为________。方法总结1．标准状况下，气体溶解所得溶液的物质的量浓度的计算35/35 考试c＝2．溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算计算公式：c＝(c为溶质的物质的量浓度，单位mol·L－1，ρ为溶液密度，单位g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol－1)。练点二　溶液的稀释与混合计算4．如图是某溶液在稀释过程中溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析可计算出a值为(　　)A．2B．3C．4D．55．现有VL0.5mol·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是(　　)A．加热浓缩到原来体积的一半B．加入5mol·L－1的盐酸0.125VL35/35 考试C．加入10mol·L－1的盐酸0.1VL，再稀释至1.5VLD．标况下通入11.2L氯化氢气体6．VLFe2(SO4)3溶液中含有agSO42-，取此溶液0.5VL，用水稀释至2VL，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为(　　)A．a576Vmol·L－1B．125a36Vmol·L－1C．250a36Vmol·L－1D．125a48Vmol·L－1方法总结溶液稀释和混合的计算原理(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：c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混ρ混，据此可进行相关计算。考点二　一定物质的量浓度溶液的配制35/35 考试知识梳理1．主要仪器天平、药匙、量筒、玻璃棒、__________、__________、__________。2．容量瓶的构造及使用(1)容量瓶上标有________、________和________。常用规格有100mL、250mL、500mL、1000mL等。(2)容量瓶在使用前要______________，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。3．配制过程以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。(1)计算：需NaCl固体的质量为____g。(2)称量：用________称量NaCl固体。35/35 考试(3)溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌。(4)移液：待烧杯中的溶液____________，用玻璃棒引流将溶液注入____mL容量瓶。(5)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒______次，洗涤液__________________。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______cm时，改用________，滴加蒸馏水至________________。(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。配制流程如下图所示：4．质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制(1)配制100g10%的NaCl溶液用托盘天平称取________gNaCl固体，放入烧杯中，再用100mL量筒量取________mL的水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50mL35/35 考试用50mL的量筒量取________mL的水注入100mL的烧杯中，再用10mL的量筒量取________mL浓硫酸，然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中，并用玻璃棒不停地搅拌。[思考]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X的是________。[判断](正确的打“√”，错误的打“×”)(1)配制1mol·L－1NaCl溶液1L，其方法是：将58.5gNaCl溶于1L水中即可(　　)(2)用固体NaCl配制0.5mol·L－1的溶液所选实验器材(规格和数量不限)为烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(　　)(3)配制0.1000mol·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(　　)(4)在50mL量筒中配制0.1000mol·L－1碳酸钠溶液(　　)(5)使用托盘天平称量药品，都不能直接放在托盘中，均应放在两X相同的纸片上(　　)(6)为了配制方便，可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)(　　)(7)若量取7.2mL溶液，应选用10mL量筒(　　)[提醒]35/35 考试　容量瓶使用中的“四个不能”(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。(2)不能作为反应容器或长期贮存溶液。(3)容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的，因而不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中。(4)只能配制容量瓶上规定容积的溶液，不能配制任意体积的溶液。对点速练练点一　配制过程与仪器的使用1．(1)配制100mL1.0mol·L－1的H2SO4溶液，需要18mol·L－1的浓硫酸的体积是________，该实验过程中所需要的玻璃仪器有______________________。(2)配制0.2mol·L－1的Na2CO3溶液50mL，计算出需要称取固体Na2CO3的质量是________，用托盘天平称取固体Na2CO3的质量是________。2．实验室需要配制0.50mol·L－1NaCl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(带砝码、最小砝码为5g)、药匙、烧杯、__________、____________、________以及等质量的两片同种纸片。35/35 考试(2)计算配制该溶液需取NaCl晶体________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，将药品倒入烧杯中。(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玻璃棒引流，需要洗涤烧杯2～3次是为了________________________________________。(6)定容35/35 考试向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处，改用________加水，使溶液凹液面与刻度线相切。(7)摇匀、装瓶练点二　不当操作与实验误差3．用NaOH固体配制1.0mol·L－1的NaOH溶液220mL，下列说法正确的是(　　)A．首先称取NaOH固体8.8gB．定容时仰视刻度线会使所配制的溶液浓度偏高C．定容后将溶液振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线D．容量瓶中原有少量蒸馏水没有影响4．下列操作是否正确，对实验结果的影响请用“偏大”“偏小”或“无影响”表示。(1)配制450mL0.1mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8g：__________。(2)配制500mL0.1mol·L－1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0g：__________。(3)配制NaOH溶液时，天平的两个托盘上放两X质量相等的纸片，其他操作均正确：__________。(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4g，称量时物码放置颠倒：__________。(5)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数：__________。35/35 考试(6)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线：__________。(7)未洗涤烧杯及玻璃棒：__________。(8)配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容：__________。(9)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线：__________。(10)定容时仰视刻度线：__________。(11)定容摇匀后少量溶液外流：__________。(12)容量瓶中原有少量蒸馏水：__________。方法总结1．溶液配制过程中误差分析的依据2．仰视、俯视的读数分析法35/35 考试结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。本讲真题研练1．[2019·某某卷，4]下列实验操作或装置能达到目的的是(　　)ABCD混合浓硫酸和乙醇配制一定浓度的溶液收集NO2气体证明乙炔可使溴水褪色2.[2018·全国卷Ⅱ]下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)编号实验目的实验过程A配制0.4000mol·L－1的NaOH溶液称取4.0g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250mL容量瓶中定容35/35 考试B探究维生素C的还原性向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象3.[2017·全国卷Ⅲ]下列实验操作规X且能达到目的的是(　　)目的操作A取20.00mL盐酸在50mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶B清洗碘升华实验所用试管先用酒精清洗，再用水清洗C测定醋酸钠溶液pH用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上D配制浓度为0.010mol·L－1的KMnO4溶液称取KMnO4固体0.158g，放入100mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度4.(1)[2016·全国卷Ⅱ]一种双氧水的质量分数为27.5%，(密度为1.10g·cm－335/35 考试)，其浓度为________________________________________________________________________mol·L－1。(2)[2016·某某高考]向滤液中加入稍过量的KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100g·L－1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是________________________________________________________________________。(3)[2015·某某卷]实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。a．烧杯　　　b．容量瓶c．玻璃棒d．滴定管5．[2020·某某1月，27]为测定FeC2O4·2H2O(M＝180g·mol－1)样品的纯度，用硫酸溶解6.300g样品，定容至250mL。取25.00mL溶液，用0.1000mol·L－1KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验，数据如下：序号滴定前读数/mL滴定终点读数/mL35/35 考试10.0019.9821.2622.4031.5421.56已知：3MnO4-＋5FeC2O4·2H2O＋24H＋===3Mn2＋＋5Fe3＋＋10CO2↑＋22H2O，假设杂质不参加反应。该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是________%(保留至小数点后一位)；写出简要计算过程：__________________________________________________________________。化学计算中的快捷解题方法常见的守恒关系1．质量守恒：m(反应物)＝m(生成物)2．元素守恒：反应过程中，同一元素原子的物质的量不变3．电荷守恒：在电解质溶液中，N(正电荷)＝N(负电荷)，例如在KCl和Na2SO4的混合溶液中，存在关系：c(K＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋2c(SO42-)4．电子守恒：在氧化还原反应中，n(失电子)＝n(得电子)35/35 考试[例1]　密胺是重要的工业原料，结构简式如图所示。工业上以液氨和二氧化碳为原料，以硅胶为催化剂，在一定条件下通过系列反应生成密胺。若原料完全反应生成密胺，则NH3和CO2的质量之比应为(　　)A．17∶44B．22∶17C．17∶22D．2∶1[练1]　碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol·L－1盐酸500mL。煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是(　　)A．35g　　B．30gC．20gD．15g[练2]　某溶液中仅含有Na＋、Mg2＋、SO42-、Cl－四种离子，其物质的量浓度比为c(Na＋)∶c(Mg2＋)∶c(Cl－)＝3∶5∶5，若Na＋浓度为3mol·L－1，则SO42-的浓度为(　　)A．2mol·L－1B．3mol·L－1C．4mol·L－1D．8mol·L－1[练3]　有14gNa2O2、Na2O、NaOH的混合物与10035/35 考试g质量分数为15%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终得固体质量为(　　)A．20.40gB．28.60gC．24.04gD．无法计算“守恒法”计算思维模型使用差量法的三点注意1．所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。2．有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即“上下一致，左右相当”。3．对于固体、液体，差量可以是质量差、微粒个数之差；对于气体，差量还可以是同温、同压下的体积差。[例2]　3g镁铝合金与100mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐17.4g，则原硫酸的物质的量浓度为(　　)A．1mol·L－1B．1.5mol·L－1C．2mol·L－1D．2.5mol·L－1[练4]　为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w135/35 考试g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度(质量分数)是(　　)A．B．C．D．[练5]　将11.5gNa投入到过量的m1g水中得到a溶液，将12gMg投入到过量的m2g盐酸中得到b溶液。若m1＝m2，则a、b溶液的质量关系是(　　)A．a>b　　B．a