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- 2021-07-08 发布
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第2讲 一定物质的量浓度的溶液及其配制
考点一 物质的量浓度及相关计算
【基础知识梳理】
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.溶质的质量分数
深度思考
正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)1mol·L-1NaCl溶液是指此溶液中含有1molNaCl( )
(2)从100mL5mol·L-1H2SO4溶液中取出了10mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5mol·L-1
( )
(3)从100mL5mol·L-1H2SO4溶液中取出10mL,所得硫酸根的物质的量为0.05mol( )
(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( )
(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40%( )
(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( )
【易错警示】
1.正确判断溶液的溶质并计算其物质的量
(1)与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2NaOH;
SO3H2SO4;NO2HNO3。
(2)特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
(3)含结晶水的物质:CuSO4·5H2O―→CuSO4;Na2CO3·10H2O―→Na2CO3。
2.准确计算溶液的体积
c=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,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据V=计算。
【解题探究】
题组一 应用cB=的计算
1.若20g密度为ρg·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(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
2.将标准状况下的aL氯化氢气体溶于100g水中,得到的盐酸的密度为bg·mL-1,则该盐酸的物质的量浓度(mol·L-1)是( )
A. B.
C.D .
题组二 物质的量浓度与质量分数的换算
3.某温度时,有500mL饱和的硫酸镁溶液,它的密度是1.20g·cm-3,其中镁离子的质量分数是4.8%,计算回答下列问题:
(1)溶质的质量分数:___________________________________________________________。
(2)溶液的物质的量浓度:_______________________________________________________。
(3)溶质和溶剂的物质的量之比:_________________________________________________。
(4)硫酸根离子的质量分数:____________________________________________________。
(5)该温度下硫酸镁的溶解度:___________________________________________________。
【解题指导】
物质的量浓度、质量分数、溶解度间的换算
(1)由定义出发,运用公式:c=、质量分数=×100%进行推理,注意密度的桥梁作用。
(2)利用物质的量浓度(c)与溶质质量分数(w)的换算公式。
题组三 溶液的稀释与混合
4.VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+mg,取mL该溶液用水稀释至4VmL,则SO物质的量浓度为( )
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C.mol·L-1 D.mol·L-1
5.焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为________mol·L-1。
6.(1)在100g物质的量浓度为cmol·L-1,密度为ρg·cm-3的硫酸中加入一定量的水稀释成mol·L-1的硫酸,则加入水的体积________(填“=”、“>”或“<”,下同)100mL。
(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水,应加入水的体积______100mL。
(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积________100mL。
方法指导
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(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.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
(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混合定律
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)等体积混合
①当溶液密度大于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w<(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1g·cm-3还是ρ<1g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%)。
以上规律概括为“计算推理有技巧,有大必有小,均值均在中间找,谁多向谁靠”。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
【基础知识梳理】
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50mL、100mL、250mL、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。
(3)溶解:将称量好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。
(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:
深度思考
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水( )
(2)配制一定物质的量浓度溶液摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线( )
(3)配制480mL一定物质的量浓度溶液时,要选用500mL的容量瓶( )
(4)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上( )
(5)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)( )
(6)若量取7.2mL溶液,应选用10mL量筒( )
(7)将10.6gNa2CO3·10H2O溶于水配成1L溶液,物质的量浓度为0.1mol·L-1( )
2.实验中需要2mol·L-1的Na2CO3溶液950mL,配制时,你认为应该选用的容量瓶的规格和称取的碳酸钠质量分别是________、________。
3.怎样向容量瓶中转移液体?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
【解题探究】
题组一 溶液配制的操作及注意事项判断
1.配制100mL1.0mol·L-1Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6g无水碳酸钠,加入100mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100mL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
2.下图是某同学用500mL容量瓶配制0.10mol·L-1NaOH溶液的过程:
该同学的错误步骤有( )
A.1处 B.2处
C.3处 D.4处
3.用质量分数为98%的浓硫酸(ρ=1.84g·cm-3)配制240mL1.84mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( )
A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却
B.必需的定量仪器有50mL量筒、250mL容量瓶和托盘天平
C.量取浓硫酸的体积为25.0mL
D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容
题组二 误差分析“10”例
4.用“偏大”、“偏小”或“无影响”填空。
(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张质量相等的纸片,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________。
(6)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________。
(7)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________。
(8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线_______________________________。
(9)定容时仰视刻度线________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流________。
方法指导
1.质量百分比浓度、体积比浓度的配制
(1)配制100g10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10gNaCl固体,放入100mL的烧杯中,再用100mL量筒量取90mL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50mL。用50mL的量筒量取40mL的水注入到100mL的烧杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停搅拌。
2.误差分析的理论依据
根据cB=可知,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量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。
3.仰视、俯视的分析
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。
答案解析
考点一
基础知识梳理
1.(1)单位体积溶液中所含溶质B的 (2) (3)mol·L-1
2.溶质 溶液
深度思考
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
解题探究
1.C 2.C
3.(1)24.0% (2)2.4mol·L-1 (3)1∶21
(4)19.2% (5)31.6g
4.A [mL溶液中Al3+的物质的量为=mol,稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)==mol·L-1,c(SO)=c(Al3+)=×mol·L-1=mol·L-1。]
5.1.25
6.(1)< (2)> (3)=
解析 (1)·c=·
V水=-100
由于ρ′<ρ,所以V水<100mL。
(2)由于ρ′>ρ,所以V水>100mL。
(3)根据质量分数=×100%知,溶质不变,质量分数减半,则溶液质量加倍,所以均应加入100mL水。
考点二
基础知识梳理
1.烧杯 容量瓶 胶头滴管
2.(1)温度 规格 刻度线 (2)检查是否漏水
3.(1)5.9 (2)托盘天平 (4)冷却至室温后 100 (5)2~3 全部注入容量瓶 (6)1~2 胶头滴管 凹液面与刻度线相切
深度思考
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
2.1000mL 212g
解析 实验室中没有950mL的容量瓶,只能选用1000mL的容量瓶。所需Na2CO3的质量为2mol·L-1×1L×106g·mol-1=212g。
3.玻璃棒的末端位于容量瓶刻度线以下并靠在容量瓶颈内壁上(注意:不要让玻璃棒其他部位触及容量瓶口),然后将烧杯中的液体沿玻璃棒缓缓注入容量瓶中。
解题探究
1.D [固体不能直接在容量瓶中溶解,A项错误;配制100 mL 1 mol·L-1Na2CO3溶液,所用水的体积并不是100 mL,而是加水至100 mL,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误。]
2.C [第①步不能把NaOH放在称量纸上称量;第④步玻璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分;第⑤步定容时应平视刻度线。]
3.C
4.(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小(5)偏大 (6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小
(10)无影响
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