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  • 2021-07-08 发布

2018届高考化学二轮复习第一章化学计量在实验中的应用学案

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第一章 化学计量在实验中的应用 考点一 物质的量、摩尔质量 一、理清3个概念 ‎1.物质的量 ‎(1)概念:物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,单位为mol。‎ ‎(2)数值:国际上规定,1 mol粒子集体所含的粒子数与‎0.012 kg ‎12C中所含的碳原子数相同。‎ ‎2.阿伏加德罗常数 ‎(1)概念:1 mol任何粒子所含的粒子数,符号为NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。‎ ‎(2)区别与联系:阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023 的含义不同;NA为‎0.012 kg ‎12C中所含的碳原子的准确数目,是一个精准值,而6.02×1023 只是阿伏加德罗常数的一个近似值。‎ ‎3.摩尔质量 ‎(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M,单位:g·mol-1。‎ ‎(2)数值:当粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(原子)质量。‎ ‎(3)区别与联系:摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量在数值上是相同的,但含义不同,三者的单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1 mol物质的质量单位是g。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)NaCl的摩尔质量为58.5(×)‎ ‎(2)1 mol Cl-的质量为‎35.5 g·mol-1(×)‎ ‎(3)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等(×)‎ ‎(4)氦气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量(√)‎ ‎(5)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍(×)‎ ‎2.硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为142_g·mol-1;‎71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为1_mol,氧原子的物质的量为2_mol。‎ 二、掌握2种换算关系 ‎1.换算关系 ‎(1)物质的量与微粒数间的关系:n=。‎ ‎(2)物质的量与物质的质量间的关系:n=。‎ ‎2.应用 ‎(1)0.1NA个臭氧分子中的氧原子数与 ‎6.6 g CO2分子中的氧原子数相等。‎ ‎(2)‎8 g甲烷分子中的氢原子数是2NA。‎ ‎(3)1个NO分子的质量是a g,1个NO2分子的质量是b g。则氧原子的摩尔质量是 (b-a)NA g·mol-1。‎ ‎[注意] 物质的量在各物理量转换过程中起“桥梁”作用:微粒数(N)物质的量(n)物质的质量(m)。‎ 本考点是一些识记性的基础知识,重在理解概念的内涵。该考点知识一般不会单独命题,常以某个题肢形式呈现在选择题中或结合阿伏加德罗常数、化学方程式进行与物质的量有关的计算。但作为备考的基础,还需理清以下两题点。‎ 题点(一) 基本概念的辨析与应用 ‎1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧(×)‎ ‎(2)‎0.012 kg ‎12C中含有约6.02×1023 个碳原子(√)‎ ‎(3)NaOH的摩尔质量为‎40 g(×)‎ ‎(4)1 mol OH-的质量为‎17 g·mol-1(×)‎ ‎(5)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同(×)‎ ‎2.已知‎16 g A和‎20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C和‎31.76 g D,则C的摩尔质量为________。‎ 解析:根据质量守恒定律,0.04 mol C的质量为(‎16 g+‎20 g)-‎31.76 g=‎4.24 g,则M(C)==‎106 g·mol-1。‎ 答案:‎106 g·mol-1‎ 摩尔质量的计算方法 前提条件 公式 任意状态的任意物质 M=m/n(定义式)‎ 已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA 标准状况下的气体 M=ρ×‎22.4 L·mol-1‎ 同温同压下的气体 M(A)=M(B)×D(相对密度)‎ 题点(二) 物质的量与粒子数目之间的换算 ‎3.标准状况下有① ‎0.112 L水 ② 0.5NA个HCl分子 ‎③ ‎25.6 g SO2气体 ④ 0.2 mol氨气 ⑤ 2 mol氦气 ‎⑥6.02×1023 个白磷分子(P4),所含原子个数从大到小的顺序为①>⑥>⑤>③>②>④。‎ ‎4.计算下列粒子的粒子数目。‎ ‎(1) 0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。‎ ‎(2) ‎12 g 乙烷中所含共价键的物质的量是________。‎ ‎(3)分子数为0.5NA的CO2分子,质量是________。‎ ‎(4) ‎9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol ,A的摩尔质量是________,N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是________,‎24 g O3中的分子数与________g 18O2中的分子数相等。‎ 答案:(1) 0.2NA (2) 2.8 mol (3) ‎‎22 g ‎(4) ‎38 g·mol-‎1 ‎ g·mol-1 18‎ ‎5.最近材料科学家发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O,若用NA表示阿伏加德罗常数,则‎12.2 g该晶体中含氧原子数为________,氢原子的物质的量为________。‎ 解析:该晶体的摩尔质量为‎122 g·mol-1,则n==0.1 mol,故晶体中氧原子数为0.1×(2+1.3)NA=0.33NA,氢原子的物质的量为0.1 mol ×1.3×2=0.26 mol。‎ 答案:0.33NA 0.26 mol 考点二 气体摩尔体积、阿伏加德罗定律 一、理解气体摩尔体积的含义 ‎1.在标准状况下,Vm=‎22.4 L·mol-1;在非标准状况下,气体的摩尔体积也有可能是‎22.4 L·mol-1。‎ ‎2.标准状况下,水、酒精、氯仿、CCl4、SO3等的状态不是气体,故不能用气体摩尔体积知识进行换算。‎ ‎3.气体摩尔体积与气体分子数、物质的质量之间的关系:n===。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)标准状况下, 6.02×1023 个分子所占的体积约是 ‎22.4 L(×)‎ ‎(2)0.5 mol H2所占体积为‎11.2 L(×)‎ ‎(3)标准状况下,1 mol H2O的体积为‎22.4 L(×)‎ ‎(4)标准状况下,‎28 g CO与N2的混合气体的体积约为‎22.4 L(√)‎ ‎(5)标准状况下, ‎32 g O2与‎80 g SO3所占的体积相同(×)‎ 二、掌握阿伏加德罗定律及推论 ‎1.阿伏加德罗定律 可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数。‎ ‎2.阿伏加德罗定律的推论 结论 公式 语言叙述 T、p 相同 = 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比 T、p = 相同 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 T、V 相同 = 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比 注意 事项 ‎(1)n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,ρ为密度,p为压强;‎ ‎(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于互不反应的混合气体;‎ ‎(3)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等 ‎[基点小练]‎ ‎2.(1)等物质的量的C2H4和C3H6中:‎ ‎①所含的分子数目之比为1∶1;_‎ ‎②相同条件下体积之比为1∶1;_‎ ‎③所含的原子总数目之比为2∶3;‎ ‎④相同条件下的密度之比为2∶3。‎ ‎(2)等质量的C2H4和C3H6中:‎ ‎①所含的分子数目之比为3∶2;‎ ‎②相同条件下体积之比为3∶2;‎ ‎③所含的原子总数目之比为1∶1;‎ ‎④相同温度和体积时,压强之比为3∶2。‎ 题点(一) 涉及“气体摩尔体积”的有关计算 ‎1.下列说法正确的是(  )‎ A.1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为 ‎22.4 L·mol-1‎ B.‎20 ℃‎、 1.0×105 Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C.当1 mol气态物质的体积为‎22.4 L时,该气体一定处于标准状况 D.2 mol气体的体积约为‎44.8 L 解析:选B A项,没有给出气体所处的温度和压强,无法确定气体摩尔体积;B项,根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体都含有相同的分子数,正确;C项,1 mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于‎22.4 L;D项,没有给出气体所处的温度和压强,不能计算气体的体积。‎ ‎2.设NA为阿伏加德罗常数,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则 b g 该气体在标准状况下的体积 V(L)是(  )‎ A.         B. C. D. 解析:选D a g双原子分子的物质的量为 mol,双原子分子的摩尔质量为 =g·mol-1,故b g气体在标况下的体积为×‎22.4 L·mol-1=L。‎ ‎3.长征系列运载火箭的燃料之一是某液体化合物X2Y4。‎16 g X2Y4在一定量的 O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物 X2的体积为‎11.2 L,其密度为‎1.25 g·L-1,则:‎ ‎(1)反应前O2的体积(标准状况下)为________,其物质的量为________mol。‎ ‎(2)X2的摩尔质量为______,Y元素的名称是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若反应生成0.1 mol X2,则转移电子的物质的量为________mol。‎ 解析:(1)由化学方程式可知,反应前O2的体积与生成的X2气体体积相同,为‎11.2 L,其物质的量为 =0.5 mol。‎ ‎(2)X2的摩尔质量为‎1.25 g·L-1 × ‎22.4 L·mol-1=‎28 g·mol-1,X2Y4的摩尔质量为=‎32 g·mol-1,故X为氮元素,Y为氢元素。‎ ‎(3)由N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)可知每生成1 mol N2转移4 mol电子,所以反应生成0.1 mol N2时,转移电子的物质的量为0.4 mol。‎ 答案:(1) ‎11.2 L 0.5 (2) ‎28 g·mol-1 氢 (3)0.4‎ 解答以物质的量为核心的相关计算时要抓住“物质的量”的桥梁作用,其解题思维流程如下:‎ 题点(二) 阿伏加德罗定律及应用 ‎4.常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体,打开开关a,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是(  )‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 气体X HI NH3‎ H2‎ NO 气体Y Cl2‎ HCl Cl2‎ O2‎ A.②>③>①>④ B.③>①=④>②‎ C.③>①>④>② D.④>①>②>③‎ 解析:选C 设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。①中Cl2+2HI===2HCl+I2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为‎1.5a mol;②中NH3+HCl===NH4Cl,反应后无气体;③中不反应(光照或点燃条件下才反应);④中发生反应2NO+O2===2NO2,2NO2N2O4,反应后气体的物质的量介于a mol与‎1.5a mol之间,故C正确。‎ ‎5.如图有三只气球,其中VA=VB=‎1.12 L。‎ ‎(1)A、B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)。‎ ‎(2)标准状况下,A、B气球中的分子个数比为________。‎ ‎(3)相同温度和压强下,A、C气球中气体的质量相等,则VA∶VC=________。‎ 答案:(1)不一定 (2)1∶1 (3)2∶1‎ 考点三 突破阿伏加德罗常数应用的“五大陷阱”‎ ‎1.(2016·全国乙卷)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(  )‎ A.‎14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA[考查物质的组成与结构]‎ B.1 mol N2与4 mol H2 反应生成的NH3分子数为2NA[考查可逆反应的特点]‎ C.1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA[考查氧化还原反应中电子转移的数目]‎ D.标准状况下,‎2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA[考查气体摩尔体积的使用条件]‎ 解析:选A A项乙烯和丙烯的分子式分别为C2H4、C3H6,二者的最简式均为CH2,‎14 g乙烯和丙烯混合气体中含有“CH2”的物质的量为=1 mol,故所含氢原子数为2NA。B项N2和H2合成氨的反应为N2+3H22NH3,该反应为可逆反应,1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3小于2 mol,故生成的NH3分子数小于2NA。C项Fe与过量的硝酸反应生成Fe(NO3)3,故1 mol Fe参加反应时转移电子数为3NA。D项标准状况下,CCl4为液体,‎2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol,故含有的共价键数远大于0.4NA。 ‎ ‎2.(2015·全国卷Ⅱ)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(  )‎ A.‎60 g丙醇中存在的共价键总数为10NA[考查物质的组成与结构]‎ B.‎1 L 0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中HCO和CO离子数之和为0.1NA[考查电解质溶液中的物料守恒]‎ C.钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,‎23 g钠充分燃烧时转移电子数为1NA ‎[考查氧化还原反应中电子转移的数目]‎ D.‎235 g核素U发生裂变反应:U+n裂变,Sr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10NA[考查物质的组成和结构]‎ 解析:选C A项,丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH(1丙醇)或CH3CHOHCH3(2丙醇),‎60 g丙醇的物质的量为1 mol,含有7 molCH键、2 molCC键、1 molCO键和1 molOH键,故所含共价键总数为11NA。B项,据C原子守恒可得n(HCO)+n(CO)+n(H2CO3)=‎1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,故HCO和 CO离子数之和小于0.1NA。C项,Na与O2反应生成钠的氧化物(Na2O、Na2O2等),Na由0价升高到+1价,‎23 g钠的物质的量为1 mol,充分燃烧时转移电子数为NA。D项,核素U发生裂变反应:nSr+Xe+10n,净产生的中子(n)数为10-1=9;‎235 g核素U的物质的量为1 mol,则发生裂变时净产生的中子数为9NA。‎ 结合阿伏加德罗常数,判断一定量物质所含某种粒子数目的多少,是高考命题的热点之一,在近几年全国卷的高考试题中保持了相当强的连续性,此类试题涉及面广,常与元素化合物的知识、电解质溶液、氧化还原反应联系起来进行综合考查,考题有意设置一些易错易混的“陷阱”,考生一不留神便会成为命题设计者的“猎物”。‎ 解阿伏加德罗常数应用题时需留意的五大陷阱及对策 陷阱一 忽视气体摩尔体积的使用条件及物质的状态 ‎1.判断正误 ‎(1)(2016·江苏高考)常温常压下,‎22.4 L Cl2中含有的分子数为NA(×)‎ ‎(2)(2016·四川高考)标准状况下,‎5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为0.5NA(√)‎ ‎(3)(2015·广东高考)标准状况下,‎22.4 L N2和H2的混合气体中有NA个原子(×)‎ ‎(4)标准状况下,‎80 g SO3中含3NA个氧原子,体积约为‎22.4 L(×)‎ 陷阱二 忽视物质的组成与结构 记“组成”,突破陷阱 ‎(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。‎ ‎(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。‎ ‎(3)记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。‎ ‎(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2、CnH2n+2中化学键的数目分别为3、3n+1。‎ ‎2.判断正误 ‎(1)(2016·四川高考)氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含共价键数为0.4NA(×)‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅰ)‎18 g D2O和‎18 g H2O中含有的质子数均为10NA(×)‎ ‎(3)(2015·四川高考)‎2.0 g HO与D2O的混合物中所含中子数为NA(√)‎ 陷阱三 忽视电解质溶液中的“弱粒子”‎ 审“题目”,突破陷阱 ‎(1)是否指明了溶液的体积。‎ ‎(2)是否有弱电解质或可水解的盐,如‎1 L 0.1 mol·L-1的乙酸溶液和‎1 L 0.1 mol·L-1的乙酸钠溶液中含有CH3COO-的数目不相等且都小于0.1NA。‎ ‎(3)所给条件是否与电解质的组成有关,如pH=1的H2SO4溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成无关;0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,与电解质的组成有关。‎ ‎3.判断正误 ‎(1)(2016·四川高考)‎0.1 L 0.5 mol·L-1 CH3COOH溶液中含有H+数为0.05NA(×)‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅰ)‎2 L 0.5 mol·L-1亚硫酸溶液中含有的H+数为2NA(×)‎ ‎(3)(2013·全国卷Ⅱ)‎1 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2NA(×)‎ ‎(4)(2013·全国卷Ⅱ)‎25 ℃‎时,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA(×)‎ 陷阱四 忽视物质转化中的“隐含反应”‎ 记“隐含”,突破陷阱 ‎(1)隐含“可逆反应”:‎ ‎2SO2+O22SO3,2NO2N2O4,‎ N2+3H22NH3,Cl2+H2OHCl+HClO。‎ ‎(2)隐含“浓度的变化”:‎ MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,‎ Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,‎ Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。‎ ‎(3)隐含“钝化”‎ 常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。‎ ‎4.判断正误 ‎(1)(2015·全国卷Ⅰ)密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA(×)‎ ‎(2)(2015·四川高考)50 mL 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA(×)‎ ‎(3)(2014·广东高考)常温下,‎56 g铁片投入足量硫酸中生成NA个SO2分子(×)‎ 陷阱五 忽视氧化还原反应中电子转移的数目 抓“反应”,突破陷阱 ‎1.明确三步确定电子转移数目 ‎2.熟记常考氧化还原反应转移的电子数 反应 物质 转移电子的物质的量或电子数目 Na2O2+CO2‎ ‎(或H2O)‎ ‎1 mol Na2O2‎ ‎1 mol或NA Cl2+NaOH ‎1 mol O2‎ ‎2 mol或2NA ‎1 mol Cl2‎ ‎1 mol或NA Cl2+Fe ‎1 mol Cl2‎ ‎2 mol或2NA ‎1 mol Fe ‎3 mol或3NA ‎5.判断正误 ‎(1)(2016·四川高考)‎2.4 g Mg在足量的O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA(×)‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅰ)过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA(√)‎ ‎(3)(2015·四川高考)标准状况下,‎5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA(×)‎ ‎(4)(2015·广东高考)3 mol 单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子(√)‎ ‎(5)(2014·四川高考)5NH4NO3△,2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成‎28 g N2时,转移的电子数目为3.75NA(√)‎ ‎[综合演练]‎ ‎1.NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )‎ A.常温常压下,‎28 g N2所含电子数为10NA B.‎46 g钠充分燃烧时转移电子数为2NA C.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液中Cl-数为0.1NA D.密闭容器中2 mol NO与1 mol O2充分反应,产物的分子数为2NA 解析:选B ‎28 g N2的物质的量为1 mol,所含电子数为14NA,A错误;‎46 g钠的物质的量为2 mol,充分燃烧生成1 mol Na2O2,转移电子数为2NA,B正确;题目未提供NH4Cl溶液的体积,无法计算溶液中所含Cl-数目,C错误;2 mol NO和1 mol O2反应生成 2 mol NO2,但由于存在2NO2,N2O4,故产物的分子数小于2NA,D错误。‎ ‎2.(2017·潍坊统考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(  )‎ A.‎1 L 0.1 mol·L-1 NaF溶液中含有0.1NA个F-‎ B.‎32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA C.‎48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子 D.1 mol H2O中含有2NA个共价键 解析:选A ‎1 L 0.1 mol·L-1 NaF溶液中F-由于发生水解,其数目小于0.1NA,A项说法错误;根据反应2Cu+S△,Cu2S可知,‎32 g硫跟足量铜反应转移电子数为2NA,B项说法正确;‎48 g O2和O3的混合气体中氧原子数为×NA=3NA,C项说法正确;1个H2O分子中含有2个H—O键,故1 mol H2O中含有2NA个共价键,D项说法正确。‎ ‎3.(2017·石家庄质检)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是(  )‎ A.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移的电子数为NA B.常温常压下,‎11.2 L甲烷中含有的氢原子数小于2NA C.1 mol碳烯(∶CH2)所含的电子数为6NA D.t ℃时,‎1 L pH=6的纯水中含OH-数为10-6NA 解析:选C 1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应,转移的电子数为NA,A项叙述正确;常温常压下,气体摩尔体积大于‎22.4 L·mol-1,故常温常压下,‎11.2 L甲烷的物质的量小于0.5 mol,则含有的氢原子个数小于2NA,B项叙述正确;1 mol碳烯中含8 mol电子,即含8NA个电子,C项叙述错误;pH=6的纯水中c(H+)=10-6mol·L-1,而纯水显电中性,故纯水中c(OH-)=10-6mol·L-1,则OH-的物质的量为n=cV=10-6 mol·L-1×‎1 L=10-6 mol,OH-数为10-6NA,D项叙述正确。‎ 考点四 3种方法在化学计算中的巧妙应用 守恒法 ‎1.应用原理 所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。一切化学反应都遵循守恒定律,在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。‎ ‎2.解题步骤 ‎[典例1] 现有一块铝铁合金,为测定其中铝的含量,做如下实验:切一小块合金,将其溶于盐酸,然后加入足量的氢氧化钠溶液,待溶液中的沉淀全部变成红褐色时,过滤沉淀物并在空气中灼烧,最后所得红棕色粉末的质量恰好跟原来的合金试样质量相等。则合金中铝的质量分数为(  )‎ A.25%         B.30%‎ C.46% D.70%‎ ‎[解析] 铁、铝两种元素在整个化学变化过程中的转化形式如图所示:‎ 合金 Fe(OH)3Fe2O3‎ 根据上图知,最后得到的红棕色粉末为氧化铁,根据题意知反应前合金的质量等于最后得到的Fe2O3的质量,因铁元素在各步反应中完全转化,即铁元素的质量守恒,则合金中铝的质量等于Fe2O3中氧元素的质量,所以合金中铝的质量分数为×100%=×100%=×100%=30%。‎ ‎[答案] B ‎[对点演练]‎ ‎1.(2015·全国卷Ⅰ)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为(  )‎ A.1∶1 B.2∶3‎ C.3∶2 D.2∶1‎ 解析:选C 根据乌洛托品的结构式写出其分子式为C6H12N4,因为乌洛托品是将甲醛水溶液与氨水混合蒸发而制得的,根据原子守恒可得化学方程式为6HCHO+4NH3===C6H12N4+6H2O,根据反应物的物质的量之比等于化学计量数之比得,甲醛与氨的物质的量之比为3∶2,C项正确。‎ ‎2.向含有1 mol的FeCl2溶液中通入0.2 mol Cl2,再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液,使溶液中Fe2+全部恰好氧化,并使X2O还原为Xn+,则n值为(  )‎ A.2      B.‎3 ‎    C.4     D.5‎ 解析:选B 由题意知,0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O的酸性溶液,共同将1 mol Fe2+氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O得到电子的物质的量与1 mol Fe2+失去电子的物质的量相等,所以有0.2 mol×2+0.1 mol×2×(6-n)=1 mol×1,解得n=3。‎ ‎3.有一混合物形成的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO、SO,现有三份100 mL此溶液,进行如下实验:‎ ‎(1)向第一份中加入AgNO3溶液,有沉淀产生;‎ ‎(2)向第二份中加足量NaOH溶液并加热后,收集到气体0.04 mol;‎ ‎(3)向第三份中加足量BaCl2溶液后,得干燥的沉淀‎6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为‎2.33 g。根据上述实验,以下推测不正确的是(  )‎ A.K+一定存在 B.100 mL溶液中含0.02 mol CO、0.04 mol NH C.Cl-一定存在 D.Ba2+、Mg2+一定不存在 解析:选C (1)说明此溶液中可能含有Cl-、CO、SO。(2)说明此溶液中含有NH,且其物质的量为0.04 mol。(3)说明此溶液中含有CO、SO,n(SO)=0.01 mol,n(CO)==0.02 mol,因有CO、SO存在,则Ba2+、Mg2+一定不存在。再根据电荷守恒进行讨论,阴离子所带的负电荷为0.01 mol×2+0.02 mol×2=0.06 mol,而阳离子所带的正电荷只有0.04 mol,故一定存在另一种阳离子即K+,且其至少为0.02 mol。‎ 关系式法 ‎1.应用原理 关系式法是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“物质的量”关系表示出来,把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。‎ ‎2.解题步骤 ‎[典例2] (2015·全国卷Ⅱ节选)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;‎ Ⅴ.用0.100 0 mol·L-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O===2I-+S4O),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:‎ ‎(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)测得混合气中ClO2的质量为________g。‎ ‎[解析] (1)ClO2具有氧化性,I-具有还原性,二者在酸性溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-。(2)ClO2、I2和Na2S2O3间存在关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则有n(ClO2)=n (Na2S2O3)=×0.100 0 mol·L-1×20.00×10-‎3 L=4×10-4 mol,m(ClO2)=4×10-4 mol ×‎67.5 g·mol-1=0.027 ‎00 g。‎ ‎[答案] (1)2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-‎ ‎(2)0.027 00‎ ‎[对点演练]‎ ‎4.银铜合金广泛用于航空工业,从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:‎ ‎[注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为‎450 ℃‎和‎80 ℃‎]若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上‎5.0 kg 废料中的铜可完全转化为__________ mol CuAlO2,至少需要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液__________ L。‎ 解析:‎5.0 kg银铜合金中铜的物质的量为 n(Cu)==50 mol 根据流程图分析可得如下关系 ‎4Cu~4CuO~2Al2(SO4)3~4CuAlO2‎ 即2Cu~Al2(SO4)3~2CuAlO2‎ ‎  2  1     2‎ 所以可完全转化生成50 mol CuAlO2,‎ 至少需要Al2(SO4)3的体积为=‎25.0 L。‎ 答案:50 25.0‎ 差量法 ‎1.应用原理 差量法是指根据化学反应前后有关物理量发生的变化,找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例,然后求解。‎ 如:       ‎2C(s)+O2(g)===2CO(g)‎ 固体的质量差量 ‎24 g Δm=‎‎24 g 物质的量差量 2 mol  1 mol  2 mol  Δn=1 mol 气体的体积差量 1 2    ΔV=1‎ ‎2.解题步骤 ‎[典例3] 16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于‎400 ℃‎左右可发生反应:6NO+4NH35N2+6H2O(g),达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL,则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况:①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正确的是(  )‎ A.①②          B.①④‎ C.②③ D.③④‎ ‎[解析] 由气体差量可知:‎ ‎6NO+4NH35N2+6H2O(g) ΔV(气体的体积差)‎ ‎6 mL 4 mL 5 mL 6 mL   (5+6)-(4+6)=1(mL)‎ ‎(理论差量)‎ ‎9 mL 6 mL           17.5-16=1.5(mL)‎ ‎(实际差量)‎ 由此可知共消耗15 mL气体,还剩余1 mL气体,假设剩余的气体全部是NO,则V(NO)∶V(NH3)=(9 mL+1 mL)∶6 mL=5∶3,假设剩余的气体全部是NH3,则V(NO)∶V(NH3‎ ‎)=9 mL∶(6 mL+1 mL)=9∶7,但因该反应是可逆反应,剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体,故V(NO)∶V(NH3)介于5∶3与9∶7之间,对照所给的数据知3∶2与4∶3在此区间内。‎ ‎[答案] C ‎[对点演练]‎ ‎5.将标准状况下的‎5 L CO2气体缓缓通过球形干燥管中的过氧化钠,气体体积变为‎3.88 L (标准状况下),则剩余气体中氧气的物质的量为________。‎ 解析:‎ ‎2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 ΔV ‎ 2 1 1‎ ‎ V ‎5 L-‎3.88 L=‎‎1.12 L V=‎1.12 L, n(O2)==0.05 mol。‎ 答案:0.05 mol ‎[课堂巩固练]‎ ‎1.(2016 ·海南高考)利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol 水,下列说法正确的是(  )‎ A.可生成H2的质量为‎0.02 g B.可生成氢的原子数为2.408×1023个 C.可生成H2的体积为‎0.224 L(标准状况)‎ D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量 解析:选D 根据方程式2H2O===2H2↑+O2↑,光解0.02 mol水,可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。则可得:A项可生成H2的质量为‎0.04 g,错误;B项可生成氢的原子数为2.408×1022个,错误;C项可生成标准状况下H2的体积为‎0.448 L,错误;D项,0.04 mol Na与水反应产生0.02 mol H2,理论上与光解0.02 mol水生成的H2相等。‎ ‎2.(2017·泰安模拟)如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“○”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是(  )‎ A.若①中的H2为 1 mol,则②中所含原子总数为3.01×1023 个 B.①和②中气体的质量之比为1∶8‎ C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应 D.两容器的温度和压强均相同 解析:选B 根据图示可知,①和②中H2与O2的分子个数比为2∶1,若H2为1 mol,则O2为0.5 mol,故O原子数目为6.02×1023 个,A项错误;①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1,所以其物质的量之比为2∶1,质量之比为1∶8,B项正确;H2能发生置换反应,如H2与CuO反应,O2也能发生置换反应,如O2与H2S反应,C项错误;根据阿伏加德罗定律,①和②两容器容积相同,但气体分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D项错误。‎ ‎3.如图表示‎1 g O2与‎1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是(  )‎ A.C2H4          B.CH4‎ C.CO2 D.NO 解析:选C 由图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2的,故C正确。‎ ‎4.(2017·长春模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中不正确的是(  )‎ A.常温下,‎1 L pH=3的硫酸溶液中,SO的数目约为5×10-4NA B.1 mol氨基(—NH2)中含有电子的数目为10NA C.一定条件下,1 mol N2与3 mol H2充分反应,转移电子的数目可能为2NA D.3 mol NO2和H2O完全反应,被还原的NO2分子数目为1NA 解析:选B 根据溶液中的电荷守恒可知,c(H+)=‎2c(SO),故c(SO)==1.0×10-3 mol·L-1 × =5.0×10-4 mol·L-1,则n(SO)=c(SO)·V=5×10-4 mol·L-1 × ‎1 L=5×10-4 mol,A项正确;1个—NH2中含有9个电子, 1 mol —NH2中含有9NA个电子,B项错误;1 mol N2与3 mol H2若完全反应时,转移6NA电子,而N2与H2的反应为可逆反应,1 mol N2与3 mol H2不可能全部反应,故转移电子的数目要小于6NA,有可能为2NA,C项正确;由化学方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO可知,3 mol NO2和H2O完全反应,生成1 mol还原产物NO,D项正确。‎ ‎5.(2017·龙岩模拟)设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列叙述正确的是(  )‎ A.室温下,‎1 L pH=12的氨水溶液中含有0.01NA个NH B.1 mol FeCl3与沸水反应生成胶体后,含有NA个Fe(OH)3胶粒 C.常温常压下,‎11.2 L O2和O3的混合气体含有0.5NA个分子 D.‎78 g Na2O2固体中含有离子总数必为3NA 解析:选D 室温下,‎1 L pH=12的氨水溶液中OH-的浓度为0.01 mol·L-1‎ ‎,根据电荷守恒c(OH-)=c(H+)+c(NH),c(NH)②>③‎ C.③>②>① D.②>③>①‎ 解析:选C 碳酸钙摩尔质量为‎100 g·mol-1,氢氧化镁摩尔质量为‎58 g·mol-1,氧化镁摩尔质量为‎40 g·mol-1,碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁与盐酸都按物质的量比1∶2反应,药片中三者的质量相同,摩尔质量越小中和胃酸的能力越强,所以中和盐酸的能力为③>②>①。‎ ‎7.人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下, ‎5.6 L “人造空气”的质量是‎2.4 g,其中氧气与氦气的质量比是(  )‎ A.1∶1 B.1∶4‎ C.2∶1 D.2∶3‎ 解析:选C 设O2和He的质量分别为x g和y g,‎ 则 解得x=1.6,y=0.8‎ x∶y=1.6∶0.8=2∶1。‎ ‎8.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(  )‎ A.‎23 g NO2和N2O4的混合气体中含有的氮原子数为0.5NA B.标准状况下,‎11.2 L乙烷和乙烯的混合气体中含有的碳原子数为NA C.‎11 g由2H和18O组成的水中所含的中子数为4NA D.在一定条件下,‎28 g N2和‎6 g H2充分反应,生成NH3的分子数小于2NA 解析:选C ‎11 g由2H和18O组成的水的物质的量为0.5 mol,1 mol这种水中含有的中子数为12NA,故‎11 g该水中所含的中子数为6NA,C错误。‎ ‎9.在一个密闭的容器内有四种物质,高温下发生反应,一段时间后 a b c d 反应前质量(g)‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎25‎ 反应后质量(g)‎ 未测 ‎24‎ ‎2‎ ‎16‎ 若a的相对分子质量为2n,d的相对分子质量为3n,则该反应的化学方程式中a与d的化学计量数比为(  )‎ A.1∶1 B.1∶2‎ C.1∶3 D.2∶3‎ 解析:选A 反应后a物质的质量为:(‎8 g+‎10 g+‎1 g +‎25 g)-(‎24 g+‎2 g+‎16 g)=‎2 g,根据表格变化数据可知:b和c为生成物,a和d为反应物,参加反应的a的质量为‎8 g-‎2 g=‎6 g,d的质量为‎25 g-‎16 g=‎9 g,生成的b的质量为‎24 g-‎10 g=‎14 g,c的质量为‎2 g-‎1 g=‎1 g,设a的化学计量数为x,d的化学计量数为y,则有 xa ~ yd ‎2nx 3ny ‎6 g‎ ‎‎9 g =,=。‎ ‎10.两种大气污染物NO2和SO2在一定条件下可以发生如下反应:NO2+SO2===NO+SO3,在体积为V L的密闭容器中通入3 mol NO2和5 mol SO2,反应后容器内氮原子和氧原子个数比为(  )‎ A.3∶10          B.16∶3‎ C.3∶16 D.5∶16‎ 解析:选C 体积为V L的密闭容器中通入3 mol NO2和5 mol SO2,n(N)=3 mol,n(O)=3 mol×2+5 mol×2=16 mol,由质量守恒定律可知,反应前后原子守恒,则反应后容器内氮原子和氧原子个数比为3 mol∶16 mol=。‎ ‎11.在O2中燃烧‎0.22 g由硫元素和铁元素组成的化合物,使其中的硫元素全部转化为SO2,将这些SO2全部转化为SO3,生成的SO3完全被H2O吸收,所得的H2SO4可用10.0 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液完全中和,则原化合物中硫元素的质量分数约为(  )‎ A.45% B.36%‎ C.20% D.40%‎ 解析:选B 本题可用关系式法来求解,由S~SO2~SO3~H2SO4~2NaOH得:n(S)=n(NaOH)=×(10.0×10-3)L×0.50 mol·L-1=0.002 5 mol,w(S)=×100%≈36%。‎ ‎12.将‎4.9 g Mg和Fe的混合物在过量的稀硝酸中完全反应,得到标准状况下NO气体‎2.24 L,向反应后的溶液中加入足量的烧碱充分反应,最后生成的沉淀的质量是(  )‎ A.‎8 g B.‎‎10 g C.‎10.2 g D.‎‎11.2 g 解析:选B 由题意知,整个过程中存在的关系:Fe~3e-~3OH-~Fe(OH)3,Mg~2e-~2OH-~Mg(OH)2,可以看出:e-~OH-,又因得失电子守恒,所以有NO~NO~3e-~3OH-,故n(OH-)=n(e-)=3n(NO)=0.1 mol×3=0.3 mol,所以沉淀的质量=金属的质量+氢氧根离子的质量=‎4.9 g+0.3 mol×‎17 g·mol-1=‎10 g。‎ ‎13.现有‎14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为‎8.96 L。回答下列问题:‎ ‎(1)该混合气体的平均摩尔质量:_________________________________________。‎ ‎(2)混合气体中碳原子的个数:____________________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ ‎(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。‎ ‎①气球中收集到的气体摩尔质量:______________________________________;‎ ‎②标况下气球中收集到的气体的体积为____________________________________;‎ ‎③气球中收集到的气体的电子总数为___________________________________。‎ ‎(用NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ 解析:(1)混合气体的体积为‎8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为=‎36 g·mol-1;(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为‎14.4 g可得:28x+44y=14.4①;根据气体的物质的量为0.4 mol,所得x+y=0.4②;解①②得:x=0.2 mol,y=0.2 mol;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个;(3)将混合气体依次通过如图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;①气球中收集到的气体为CO,而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故收集到的气体的摩尔质量为‎28 g·mol-1;②气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol×‎22.4 L·mol-1=‎4.48 L;③一个CO含有14个电子,由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol,则电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,电子总数为2.8NA个。‎ 答案:(1)‎36 g·mol-1 (2)0.4NA ‎(3) ①‎28 g·mol-1 ②‎4.48 L ③2.8NA ‎14.卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。‎ ‎(1)称取‎5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:‎ ‎2[CaO2·xH2O]→2CaO+O2↑+2xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为________。‎ ‎(2)另取同一样品‎5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 ‎7.0 g。‎ ‎①样品中CaO的质量为________________________________________________。‎ ‎②样品中CaO2·xH2O的x值为_______________________________________。‎ 解析:(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=2×672 mL/22 400 mL·mol-1=0.06 mol。‎ ‎(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=‎7.0 g÷‎100 g·mol-1=0.07 mol,m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×‎56 g·mol-1=‎0.56 g。‎ ‎②x=(‎5.42 g-‎0.56 g-0.06 mol×‎72 g·mol-1)÷‎18 g·mol-1÷0.06 mol=。‎ 答案:(1)0.06 mol (2)①‎0.56 g ② ‎15.臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3。‎ ‎(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol-1(保留一位小数)。‎ ‎(2)将‎8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体‎6.5 L,其中臭氧为________ L。‎ ‎(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体‎0.896 L(标准状况)通入盛有‎20.0 g铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为‎21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。‎ 解析:(1)设有1 mol O2。‎ ‎3O22O3   Δn ‎3 mol  2 mol  1 mol ‎0.3 mol     0.1 mol 根据:===‎35.6 g·mol-1。‎ ‎(2)3O22O3   ΔV ‎  3 体积 2 体积  1 体积 ‎    V(L)  8-6.5=‎1.5 L V=‎3 L。‎ ‎(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。‎ 设混合气体中含有O2 x mol,含有O3 y mol,‎ 则有 解得 所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。‎ 答案:(1)35.6 (2)3 (3)50%‎ 考点一 物质的量浓度及计算 一、掌握2个概念 ‎1.物质的量浓度 ‎(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB。‎ ‎(2)表达式:cB=。‎ ‎(3)单位:mol·L-1或mol/L。‎ ‎(4)注意事项:①cB=中的V是溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质和溶剂的体积之和;‎ ‎②从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同,所含溶质的物质的量不同。‎ ‎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%。‎ ‎[基点小练]‎ ‎1.现有两种溶液:①1 mol·L-1KCl溶液、②1 mol·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 c(溶质)‎ 相同 相同 n(溶质)‎ 不同 相同 m(溶质)‎ 不同 不同 w(溶质)‎ 相同 不同 二、规避3个易错点 易错点1 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、Na2O2 NaOH 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 易错点2 混淆溶液的体积和溶剂的体积 ‎(1)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= ‎(2)两溶液混合,溶液的体积并不是两液体体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。‎ 易错点3 部分与整体的关系 溶质的浓度和离子浓度不同,要注意根据化学式具体分析。如:1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,c(Al3+)等于2 mol·L-1(考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。‎ ‎[基点小练]‎ ‎2.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)‎32.2 g Na2SO4·10H2O溶于‎67.8 g水中,w(Na2SO4)=32.2%(×)‎ ‎(2)‎31 g Na2O溶于水,配成‎1 L溶液,c(Na2O)=0.5 mol·L-1(×)‎ ‎(3)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(√)‎ ‎(4)标准状况下‎22.4 L HCl溶于‎1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1(×)‎ ‎(5)将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化c(Cl-)=0.75 mol·L-1(×)‎ ‎(6)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(×)‎ 三、理清3种换算关系 ‎1.物质的量浓度与溶质质量分数的关系 已知条件 体积 密度 溶质摩尔质量 溶质质量 质量分数 物理量 V L ρ g·cm-3‎ M g·mol-1‎ m g w 已知溶液的各物理量如上表所示,则溶液中的物质的量浓度c====,即w=。‎ 如:密度‎1.84 g·mL-1、质量分数98%的浓H2SO4的物质的量浓度为18.4 mol·L-1。‎ ‎2.一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系 w=×100%(w—溶质质量分数、S—溶解度)‎ ‎3.溶液的稀释与混合中的换算关系 ‎(1)溶液稀释规律 ‎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)溶质相同、物质的量浓度不同的溶液的混合计算 ‎①混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混×(V1+V2)。‎ ‎②混合后溶液体积发生改变时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混= 。‎ ‎(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。‎ 等体积混合 ‎①当溶液密度大于‎1 g·cm-3 时,必然是溶液浓度越大,密度越大,等体积混合后,质量分数w> (a%+b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)。‎ ‎②当溶液密度小于‎1 g·cm-3时,必然是溶液越浓,密度越小,等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)(如酒精、氨水溶液)。‎ 等质量混合 两溶液等质量混合时(无论ρ>‎1 g·cm-3还是ρ<‎1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。‎ ‎[基点小练]‎ ‎3.如图是实验室配制好的一瓶NaOH溶液(溶液的密度为‎1.143 g·cm-3)。‎ 该溶液的物质的量浓度是4 mol·L-1,从瓶中取出20 mL,NaOH的物质的量是0.08 mol,NaOH的质量是‎3.2 g,NaOH溶液的物质的量浓度为4 mol·L-1。‎ ‎4.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol Na2SO4的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol AgNO3的溶液,恰好使Cl-完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为(  )‎ A.0.1(b-‎2a)mol·L-1 B.10(‎2a-b)mol·L-1‎ C.10(b-a)mol·L-1 D.10(b-‎2a)mol·L-1‎ 解析:选D c(Ba2+)= ‎=‎10a mol·L-1,c(Cl-)= ‎=10b mol·L-1,‎ 由电荷守恒‎2c(Ba2+)+c(K+)=c(Cl-)‎ 得c(K+)=c(Cl-)-‎2c(Ba2+)‎ ‎=10b mol·L-1-‎20a mol·L-1‎ ‎=10(b-‎2a)mol·L-1。‎ 题点(一) 物质的量浓度及简单计算 ‎1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1的是(  )‎ A.‎10 g NaOH 固体溶解在水中配成250 mL溶液 B.将‎80 g SO3溶于水并配成‎1 L的溶液 C.将0.5 mol·L-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉‎50 g水的溶液 D.标况下,将‎22.4 L氯化氢气体溶于水配成‎1 L溶液 解析:选C A项,c(NaOH)= =1 mol·L-1;B项,c(H2SO4)= =1 mol·L-1;C项,蒸发‎50 g水后,溶液的体积并不是50 mL,NaNO3的物质的量浓度也不是1 mol·L-1;D项,c(HCl)= =1 mol·L-1。‎ ‎2.若‎20 g密度为ρ g·mL-1的Ca(NO3)2溶液中含有‎2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为(  )‎ A. mol·L-1     B. mol·L-1‎ C. mol·L-1 D. mol·L-1‎ 解析:选C 溶质的物质的量n== mol,溶液的体积:V=×10-‎3 L·mL-1= L,Ca(NO3)2的物质的量浓度:c=== mol·L-1,NO的物质的量浓度为 mol·L-1×2= mol·L-1。‎ 题点(二) 气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算 ‎3.在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于‎0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为(  )‎ A. B. C. D.1 000VρM(MV+2 240)‎ 解析:选B 气体的物质的量为 mol,所得溶液的质量为g,则此溶液的物质的量浓度为mol÷= mol·L-1。‎ ‎4.标准状况下V L氨气溶解在‎1 L水中(水的密度为‎1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中正确的是(  )‎ A.ρ= B.w=%‎ C.w= D.c= 解析:选C 溶质的物质的量为n= mol,‎ 溶质的质量为m= g,‎ 溶液的质量为m(溶液)=g 溶液的体积为V(溶液)=×10-‎‎3 L 代入有关公式判断,正确的是C。‎ 气体溶于水所得溶液物质的量浓度计算的解题流程 题点(三) 物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算 ‎5.某氯化镁溶液的密度为‎1.18 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约为(  )‎ A.0.37 mol         B.0.63 mol C.0.74 mol D.1.5 mol 解析:选D c(Mg2+)==≈2.5 mol·L-1,n(Cl-)=2n(Mg2+)=2×‎0.3 L×2.5 mol·L-1=1.5 mol。‎ ‎6.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。‎ ‎(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度:_________________________________。‎ ‎(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。‎ ‎(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 题点(四) 溶液稀释、混合的计算与判断 ‎7.100 mL 0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1 Al2(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.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1‎ C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1‎ 解析:选C 由c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)可知,100 mL×0.3 mol·L-1+50 mL×0.2 mol·L-1×3=c混(SO)×(100 mL+50 mL),解得c混(SO)=0.40 mol·L-1。‎ ‎8.某硫酸铝和硫酸镁的混合液中,c(Mg2+)=2 mol·L-1,c(SO)=6.5 mol·L-1,若将200 mL的此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入1.6 mol·L-1的氢氧化钠溶液(  )‎ A.‎0.5 L    B.‎1.625 L   C.‎1.8 L   D.‎‎2 L 解析:选D 根据电荷守恒得:‎2c(Mg2+)+‎3c(Al3+)=‎2c(SO),c(Al3+)==3 mol·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)= ‎==‎2 L。‎ 巧用电荷守恒求解离子浓度 ‎(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+。‎ 考点二 一定物质的量浓度溶液的配制 一、熟知配制仪器——容量瓶 ‎1.构造及用途 ‎2.查漏操作 ‎3.注意事项 ‎(1)选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算。‎ ‎(2)不能配制任意体积的溶液。‎ ‎(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。‎ ‎(4)不能作为反应器或用来长期贮存溶液。‎ ‎(5)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。‎ ‎(6)向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流;且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈壁上。‎ 二、掌握一定物质的量浓度溶液的配制流程 ‎1.主要仪器 托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。‎ ‎2.配制过程 以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液为例 ‎[基点小练]‎ ‎1.实验室需用480 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4‎ 溶液,选用容量瓶的规格是________;需要称量蓝矾的质量是___________________________________________________g。‎ 答案:500 mL容量瓶 12.5‎ ‎2.下图是配制一定物质的量浓度溶液过程示意图中的几步,回答下列问题:‎ ‎(1)图示中几步正确的先后顺序应是________。‎ A.①②③④         B.③④②①‎ C.③②④① D.③④①②‎ ‎(2)其中第①步表示的操作方法为_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析:(1)①②③④所表示的操作分别为定容、向容量瓶中加蒸馏水(含洗涤仪器)、溶解、转移,故正确排序为③④②①。‎ 答案:(1)B (2)将蒸馏水缓缓注入容量瓶中,液面离容量瓶颈刻度线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 三、学会从2个角度分析误差的原因 ‎1.从溶质改变角度分析产生的误差(用偏大、偏小或无影响填空)‎ ‎(1)配制450 mL 0.1 mol·L-1 的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体‎1.8 g:偏小。‎ ‎(2)配制500 mL 0.1 mol·L-1 的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾‎8.0 g:偏小。‎ ‎(3)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确:偏小。‎ ‎(4)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质‎4.4 g,称量时物码放置颠倒:偏小。‎ ‎(5)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:偏大。‎ ‎(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:偏小。‎ ‎(7)未经洗涤烧杯及玻璃棒:偏小。‎ ‎2.从溶液改变角度分析产生的误差(用偏大、偏小或无影响填空)‎ ‎(1)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:偏大。‎ ‎(2)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:偏小。‎ ‎(3)定容时仰视刻度线:偏小。‎ ‎(4)定容摇匀后少量溶液外流:无影响。‎ ‎(5)容量瓶中原有少量蒸馏水:无影响。‎ ‎[名师点拨] ‎ 误差分析的方法 由c=可知,分析c的变化最终落脚到分析nB、V是如何变化的。‎ ‎(1)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;‎ ‎(2)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。‎ 题点(一) 一定物质的量浓度溶液的配制 ‎1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·浙江高考)为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线(√)‎ ‎(2)(2015·安徽高考)如图A配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液(×)‎ ‎(3)(2015·四川高考)如图B配制一定浓度的NaCl溶液(×)‎ ‎(4)(2014·山东高考)用如图C装置配制溶液(×)‎ ‎    ‎ 图A       图B         图C ‎(5)(2014·全国卷Ⅰ)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体(×)‎ ‎(6)(2014·广东高考)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 mol·L-1的Ca(OH)2溶液(×)‎ ‎(7)(2013·福建高考)配制0.100 0 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(√)‎ ‎(8)(2013·天津高考)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小(×)‎ ‎(9)(2013·山东高考)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(×)‎ ‎2.(2013·江苏高考)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范的是(  )‎ 解析:选B 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。‎ ‎(1)配制时不需要计算水的用量,因此容量瓶不必是干燥的,有少量蒸馏水不影响结果。‎ ‎(2)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。‎ ‎(3)定容、摇匀后液面下降也不要继续滴加蒸馏水,否则结果会偏低。‎ ‎(4)定容时俯视、仰视对结果的影响是最容易判断错误的,务必确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的顺序,做到“三点一线”。‎ 题点(二) 溶液配制中的误差分析 ‎3.下列配制的溶液浓度偏高的是(  )‎ A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线 B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线 C.称量‎4.0 g NaOH配制0.1 mol·L-1NaOH溶液1 000 mL时,砝码错放左盘 D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶并定容至刻度线 解析:选D A项俯视刻度线,将会使量得盐酸的体积小于计算值,导致浓度偏低;B项定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏低;C项由于所称NaOH固体的质量小于‎5 g且为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度;D项因热胀冷缩之故,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。‎ ‎4.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)来配制0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏低的是________。‎ ‎①称取碳酸钠晶体‎106 g ‎②定容时俯视观察刻度线 ‎③移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗 ‎④定容后,将容量瓶振荡均匀,静置后发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线 解析:0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL需称取Na2CO3·10H2O ‎143 g,称取‎106 g碳酸钠晶体,结果偏低,定容时俯视观察刻度线,会造成所配制溶液的体积偏小,结果偏高;未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯,会造成碳酸钠损失,结果偏低;④的操作会造成所配溶液的浓度偏低。‎ 答案:①、③、④‎ ‎(1)误差分析的思维流程 ‎(2)视线引起误差的分析方法 ‎①仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,结果偏低。‎ ‎②俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,结果偏高。‎ ‎[课堂巩固练]‎ ‎1.下列目的能达到的是(  )‎ A.将‎58.5 g NaCl溶于‎1 L水中可得1 mol·L-1的NaCl溶液 B.从‎1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度仍是1 mol·L-1‎ C.中和100 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH ‎‎4 g D.将‎78 g Na2O2溶于水,配成‎1 L 溶液可得到浓度为1 mol·L-1溶液 解析:选B A项没有溶液的体积不能确定其浓度,错误;B项溶液的浓度与体积无关,正确;C项中和0.1 mol H2SO4需要0.2 mol NaOH,质量为0.2×40=‎8.0 g,错误;D项‎78 g Na2O2的物质的量为1 mol,溶于水生成2 mol NaOH,配成‎1 L溶液,浓度为2 mol·L-1,错误。‎ ‎2.某同学按如图所示的步骤配制50 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,其中不正确的操作有(  )‎ A.②⑤          B.①②⑤‎ C.①②③⑤ D.①②③④⑤⑥‎ 解析:选C NaOH容易变质,且容易潮解,称量NaOH固体时应该在烧杯中快速称量,图示操作方法不合理,故①错误;量筒只能用于量取液体,不能在量筒中溶解固体或者稀释液体,溶解NaOH固体应该在烧杯中进行,故②错误;转移溶液时,玻璃棒应该放在容量瓶刻度线下方,图示操作不合理,故③错误;加入蒸馏水定容时,要用玻璃棒引流,玻璃棒放在容量瓶刻度线以下,该操作合理,故④正确;图示为仰视容量瓶刻度线定容,会导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液浓度偏低,正确操作应该平视定容,故⑤错误;⑥为摇匀操作,摇匀时需要将容量瓶上下反复颠倒摇匀,该操作合理,故正确。‎ ‎3.(2017·南昌质检)将‎36.5 g HCl溶解在‎1 L水中(水的密度近似为‎1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,NA表示阿伏加德罗常数,则下列叙述正确的是(  )‎ A.所得溶液的物质的量浓度:c=1 mol·L-1‎ B.所得溶液中含有NA个HCl分子 C.‎36.5 g HCl气体在标准状况下占有的体积约为‎22.4 L D.所得溶液中溶质的质量分数:w= 解析:选C n(HCl)=1 mol,在标准状况下体积约为‎22.4 L,C项正确;盐酸溶液中不含HCl分子,B项错误;n(HCl)=1 mol,盐酸的体积不是‎1 L,c(HCl)不是1 mol·L-1,A项错误;溶质的质量分数是‎36.5 g/1 ‎036.5 g=3.5%,D项错误。‎ ‎4.300 mL Al2(SO4)3溶液中,含Al3+为‎1.62 g,在该溶液中加入0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液300 mL,反应后溶液中SO的物质的量浓度为(  )‎ A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1‎ C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1‎ 解析:选A 溶液中Al3+为‎1.62 g,物质的量为‎1.62 g÷‎27 g·mol-1=0.06 mol,溶液中n(SO)===0.09 mol,加入的氢氧化钡的物质的量为0.1 mol·L-1×0.3=0.03 mol,故n(Ba2+)=0.03 mol,硫酸根离子与钡离子的反应为:‎ SO~Ba2+~BaSO4↓‎ ‎0.03 mol 0.03 mol 则剩余SO的物质的量为0.09 mol-0.03 mol=0.06 mol,所以反应后溶液中SO的物质的量浓度为0.06 mol÷(‎0.3 L+‎0.3 L)=0.1 mol·L-1。‎ ‎5.已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:‎ ‎(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为_________mol·L-1。‎ ‎(2)某同学取100 mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。‎ ‎(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填字母)。‎ A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制 C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低 D.需要称量NaClO固体的质量为‎143.0 g ‎(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为‎1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 000 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。‎ ‎①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为______mol·L-1。‎ ‎②需用浓硫酸的体积为________mL。‎ 解析:(1)由c=得,c(NaClO)= ≈4.0 mol·L-1。(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有100 mL×10-‎3L·mL-1×4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-‎3L·mL-1×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。(3)选项A,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的a、b不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管。选项B,配制过程中需要加入水,所以未洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。选项C,未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低。选项D,应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO的质量为‎0.5 L×0.4 mol·L-1×‎74.5 g·mol-1=‎149.0 g。(4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=‎2c(H2SO4)=4.6 mol·L-1。②2 000 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为‎2 L×2.3 mol·L-1=4.6 mol,设需要98%(密度为‎1.84 g·cm-3)的浓硫酸的体积为V mL,则有 =4.6 mol,解得V=250。‎ 答案:(1)4.0 (2)0.04 (3)C (4)①4.6 ②250‎ ‎[课下提能练]‎ ‎1.配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,下列操作正确的是(  )‎ A.称取‎10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容 B.称取‎10.6 g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100 mL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 解析:选D 固体不能直接在容量瓶中溶解,A错误;配制100 mL 1 mol·L-1 Na2CO3溶液,所用水的体积并不是100 mL,而是加水至100 mL,B错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C错误。‎ ‎2.实验室里需要配制480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,下列实验用品及实验操作正确的是(  )‎ 选项 容量瓶容积 溶质质量 实验操作 A ‎480 mL 硫酸铜:‎‎7.68 g 加入500 mL水 B ‎480 mL 胆矾:‎‎12.0 g 配成500 mL溶液 C ‎500 mL 硫酸铜:‎‎8.0 g 加入500 mL水 D ‎500 mL 胆矾:‎‎12.5 g 配成500 mL溶液 解析:选D 实验室里需要配制480 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,由于没有480 mL规格的容量瓶,根据“大而近”的原则故需选择500 mL 容量瓶,溶质若为CuSO4,则需要‎8.0 g。若是胆矾则需要‎12.5 g。应配成500 mL溶液而不是加入500 mL水。‎ ‎3.下列溶液中,与100 mL 0.5 mol·L-1 NaCl溶液中所含的Cl-物质的量浓度相同的是(  )‎ A.100 mL 0.5 mol·L-1 MgCl2溶液 B.200 mL 0.25 mol·L-1 AlCl3溶液 C.50 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液 D.25 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 解析:选D 物质的量浓度与溶液的体积无关,100 mL 0.5 mol·L-1 NaCl溶液中c(Cl-)=0.5 mol·L-1,而A、B、C、D项中,c(Cl-)分别为1 mol·L-1、0.75 mol·L-1、1 mol·L-1、0.5 mol·L-1,故D项正确。‎ ‎4.浓度为2 mol·L-1 的盐酸V L,欲使其浓度变为4 mol·L-1,以下列出的方法中可行的是(  )‎ A.通入标准状况下的HCl气体‎44.8 L B.将溶液加热蒸发浓缩至0.5V L C.蒸发掉0.5V L水 D.加入10 mol·L-1盐酸0.6V L,再将溶液稀释至2V L 解析:选D 浓度为2 mol·L-1的盐酸V L含溶质HCl 2V mol。A项,加入2 mol HCl,体积会发生改变,不可行;B项加热浓缩时HCl和水都要蒸发出去,不可行;C项,蒸发掉0.5V L水后溶液体积无法求出,不可行;D项属于混合溶液的有关计算,加入10 mol·L-1盐酸0.6V L后,溶质HCl的物质的量为8V mol,再将溶液稀释至2V L,浓度变为4 mol·L-1,可行。‎ ‎5.下列溶液配制实验的描述完全正确的是(  )‎ A.在实验室,学生一般无需查阅资料即可用一定体积75%的硝酸来配制250 mL 2 mol·L-1 的硝酸溶液 B.实验室在配制FeCl3溶液时,常将FeCl3固体先溶于较浓的盐酸中再加水稀释 C.用浓盐酸配制1∶1(体积比)的稀盐酸(约 6 mol·L-1)通常需要用容量瓶等仪器 D.用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸所需全部玻璃仪器有100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 解析:选B 准确配制250 mL 2 mol·L-1 HNO3溶液,要知道浓HNO3的浓度或密度,A错误;FeCl3易水解,配制其溶液时,常将FeCl3固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释,B正确;用浓盐酸配制体积比为1∶1的稀盐酸,是粗略配制一定浓度的溶液,不需要容量瓶,C错误;用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸,还需要量筒,用于量取pH=1的盐酸,D错误。‎ ‎6.在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是(  )‎ A.用量筒量取浓盐酸时仰视读数 B.溶解搅拌时有液体飞溅 C.定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线 D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线 解析:选A 用量筒量取浓盐酸仰视读数会导致液体体积偏大,溶质的物质的量偏大,所配制溶液浓度偏高,A正确;溶解搅拌时有液体飞溅,会导致溶质的物质的量偏小,所配制溶液浓度偏低,B错误;定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线,会导致溶液的体积偏大,所配制溶液浓度偏低,C错误;摇匀后见液面下降,为正常现象,如再加水至刻度线,会导致溶液体积偏大,浓度偏低,D错误。‎ ‎7.下列关于物质的量浓度表述正确的是(  )‎ A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和SO的总物质的量为0.9 mol B.当‎1 L水吸收‎22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,只有当‎22.4 L氨气溶于水制得‎1 L氨水时,其浓度才是1 mol·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,100 mL 0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液蒸发掉‎5 g水,冷却到‎10 ℃‎时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L-1‎ 解析:选D 0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中,含有Na+、SO的总浓度为0.9 mol·L-1,但选项中未给出体积,无法求出离子的总物质的量;‎1 L水吸收‎22.4 L氨气的氨水浓度不是1 mol·L-1,且‎22.4 L氨气不知道是否是标准状况下的体积,故当氨水体积是‎1 L时,其浓度也不一定是1 mol·L-1;在K2SO4、NaCl混合液中,当n(Na+)=n(SO)时,n(K+‎ ‎)≠n(Cl-),因为在溶液中应满足阴、阳离子的电荷守恒。‎ ‎8.有100 mL MgCl2和AlCl3的混合液,其中c(Mg2+)=0.2 mol·L-1,c(Cl-)=1.3 mol·L-1,要使Mg2+完全转化为Mg(OH)2且与Al3+恰好分离,至少需要2 mol·L-1 NaOH溶液的体积为(  )‎ A.80 mL   B.100 mL  C.120 mL  D.110 mL 解析:选A 根据电荷守恒计算出混合溶液中n(Al3+)。MgCl2和AlCl3的混合溶液与氢氧化钠溶液的反应可知,要使Mg2+全部转化为沉淀分离出来,Al3+应恰好转化为AlO,反应后溶液为NaCl、NaAlO2的混合液,利用Na、Cl、Al原子守恒,有n(NaOH)=n(Cl)+n(Al),由此计算即可。溶液中n(Cl-)=‎0.1 L×1.3 mol·L-1=0.13 mol,溶液中n(Mg2+)=0.2 mol·L-1×‎0.1 L=0.02 mol,所以溶液中n(Al3+)= =0.03 mol,由原子守恒可知n(NaOH)=n(Na)=n(Cl)+n(Al)=0.13 mol+0.03 mol=0.16 mol,所以至少需要2 mol·L-1氢氧化钠溶液的体积为=‎0.08 L=80 mL。‎ ‎9.‎20 ℃‎时,饱和NaCl溶液的密度为ρ g·cm-3,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列说法中错误的是(  )‎ A.温度低于‎20 ℃‎时,饱和NaCl溶液的浓度小于c mol·L-1‎ B.‎20 ℃‎时,饱和NaCl溶液的质量分数为 ×100%‎ C.‎20 ℃‎时,密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液是不饱和溶液 D.‎20 ℃‎时,饱和NaCl溶液的溶解度S= g水 解析:选D A项,低于‎20 ℃‎,会析出少量NaCl,所以饱和NaCl溶液的浓度小于c mol·L-1;C项,NaCl溶液越浓,密度越大,所以密度小于ρ g·cm-3的NaCl溶液为不饱和溶液;D项,=,S= g,该项错误。‎ ‎10.将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是(  )‎ A.Mg和Al的总质量为‎8 g B.硫酸的物质的量浓度为5 mol·L-1‎ C.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L-1‎ D.生成的H2在标准状况下的体积为‎11.2 L 解析:选C 根据题图可知,0~20 mL,发生酸碱中和反应,20~200 mL,发生离子与碱生成沉淀的反应,200~240 mL,发生Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,200 mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,由图像可知,氢氧化镁的物质的量为0.15 mol,则n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15 mol,溶解的氢氧化铝的物质的量为0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol,根据铝原子守恒可得n(Al)=0.2 mol,则Mg和Al的总质量为0.15 mol×‎24 g·mol-1+0.2 mol×‎27 g·mol-1=‎9 g,A项错误;200~240 mL,发生反应Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,消耗氢氧化钠的物质的量为0.2 mol,则c(NaOH)==5 mol·L-1,200 mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,则c(H2SO4)==1 mol·L-1,B项错误,C项正确;Mg和Al的混合物与硫酸反应生成的氢气的体积应为(0.15 mol+0.3 mol)×‎22.4 L·mol-1=‎10.08 L,D项错误。‎ ‎11.把1.0 mol·L-1 CuSO4溶液、1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液两种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和),向溶液中加入足量铁粉,经足够长的时间后,铁粉有剩余,此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为(  )‎ A.1.0 mol·L-1       B.2.0 mol·L-1‎ C.3.0 mol·L-1 D.4.0 mol·L-1‎ 解析:选B 把1.0 mol·L-1 CuSO4和1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合,稀释前后溶质的物质的量不变,则混合后溶液中c(CuSO4)=×1.0 mol·L-1=0.5 mol·L-1,c [Fe2(SO4)3]=×1.0 mol·L-1=0.5 mol·L-1,混合后溶液中SO来源于CuSO4与Fe2(SO4)3电离,故c(SO)=c(CuSO4)+‎3c[Fe2(SO4)3]=0.5 mol·L-1+3×0.5 mol·L-1=2 mol·L-1,向溶液中加入铁粉,经过足够长的时间,铁粉有剩余,则CuSO4、Fe2(SO4)3都完全反应,此时溶液中溶质为FeSO4,故c(Fe2+)=c(SO)=2 mol·L-1。‎ ‎12.把500 mL NH4HCO3和Na2CO3的混合溶液分成五等份,取一份加入含a mol NaOH的溶液恰好反应完全,另取一份加入含b mol HCl的盐酸恰好反应完全,则该混合溶液中c(Na+)为(  )‎ A. mol·L-1‎ B. mol·L-1‎ C.(2b-a) mol·L-1‎ D.(10b-‎5a) mol·L-1‎ 解析:选D NH4HCO3+2NaOH===NH3↑+2H2O+Na2CO3,则混合液中n(NH4HCO3)= mol,NH4HCO3+HCl===NH4Cl+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,则混合液中n(Na2CO3)= mol·L-1= mol,原溶液分成五份,500 mL溶液中n(Na+)=5×2× mol=mol,c(Na+)=×10-3 mol·L-1=(10b-‎5a)mol·L-1,故选项D正确。‎ ‎13.在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”可延长鲜花的寿命。下表是‎1 L“鲜花保鲜剂”的成分,阅读后并回答下列问题:‎ 成分 质量/g 摩尔质量/(g·mol-1)‎ 蔗糖 ‎50.00‎ ‎342‎ 硫酸钾 ‎0.50‎ ‎174‎ 阿司匹林 ‎0.35‎ ‎180‎ 高锰酸钾 ‎0.50‎ ‎158‎ 硝酸银 ‎0.04‎ ‎170‎ ‎(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是______(填写名称)。‎ ‎(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为(阿司匹林中不含K+)________(只要求写表达式,不需计算)mol·L-1。‎ ‎(3)下图所示的仪器中,在配制“鲜花保鲜剂”溶液时肯定不需要的是________(填字母),还缺少的仪器有________(填仪器名称)。‎ ‎(4)配制过程中,下列操作对配制结果没有影响的是______(填字母)。‎ A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水 B.定容时仰视液面 C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净 D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理 ‎(5)欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度,可加入的试剂中含有________。(填化学符号)‎ 解析:通过n=m÷M可以计算‎1 L“鲜花保鲜剂”中含有的各种成分的物质的量,会得到其中含有的蔗糖的物质的量最大,故其浓度最大;(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量为 n(K+)=2n(K2SO4)+n(KMnO4)=2×+mol,所以c(K+)=mol·L-1。(3)配制一定浓度的溶液必须的仪器:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,故答案为a、c,还缺少的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒。(4)A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水,对溶液的浓度不产生任何影响,正确;B.定容时仰视液面,溶液的体积偏大,使溶液的浓度偏低,错误;C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaCl溶液而未洗净,NaCl与AgNO3反应,会使溶液的浓度偏小,错误;D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理,对配制的溶液的浓度不产生任何影响,正确;(5)欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度,可利用反应:Ag++Cl-===AgCl↓,加入的试剂中需含有Cl-。‎ 答案:(1)蔗糖 (2)2×+ (3)ac 托盘天平、玻璃棒、烧杯 (4)AD (5)Cl-‎ ‎14.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)‎2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H‎2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。‎ ‎[配制KMnO4标准溶液]如图是配制50 mL KMnO4标准溶液的过程示意图。‎ ‎(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有(填序号)________。‎ ‎(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是(填名称)________________。‎ ‎(3)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将________(填“偏大”或“偏小”)。‎ ‎[测定血液样品中Ca2+的浓度]抽取血样20.00 mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL KMnO4溶液。‎ ‎(4)已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为 ‎2MnO+5H‎2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O则方程式中的x=________。‎ ‎(5)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为________mg·cm-3。‎ 解析:(1)由图示可知②⑤操作不正确。②不能在量筒中溶解固体,⑤定容时应平视刻度线,至溶液凹液面最低处与刻度线相切。(2)应该用50 mL容量瓶准确确定50 mL溶液的体积。(3)如果用图示的操作配制溶液,由于仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小。(4)根据电荷守恒,草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO+5H‎2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。(5)血液样品中Ca2+的浓度为 ‎=1.2 mg·cm-3。‎ 答案:(1)②⑤ (2)50 mL 容量瓶 (3)偏小 (4)2‎ ‎(5)1.2‎