2021版高考化学一轮复习专题1化学家眼中的物质世界3溶液的配制及分析课件苏教版 64页

第三单元　 溶液的配制及分析　 　　　　　　考点 1: 物质的量浓度及相关计算 1. 物质的量浓度 (b) (1) 含义 : 　 (2) 相同浓度溶液中某些物理量之间的关系 : 现有两种溶液 :①1 mol·L -1 KCl 溶液 ,②1 mol·L -1 BaCl 2 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 ) _____ _____ ρ ( 溶液 ) _____ _____ n ( 溶质 ) _____ _____ m ( 溶质 ) _____ _____ 相同 相同 相同 不同 不同 相同 不同 不同 特点 : 对于某浓度的溶液 , 取出任意体积的溶液 , 其浓 度、密度、质量分数 _____, 但所含溶质的 _________ 、 _____ 因体积不同而改变。 不变 物质的量 质量 2. 物质的量浓度计算的常见类型 (b) 类型一　标准状况下 , 气体溶质的物质的量浓度的计算 类型二　溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算 (1) 溶液稀释。 ①溶质的质量在稀释前后保持不变 , 即 m 1 w 1 = m 2 w 2 。 ②溶质的物质的量在稀释前后保持不变 , 即 c 1 V 1 = c 2 V 2 。 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 : c 1 V 1 + c 2 V 2 = c 混 V 混 , 据此可进行相关计算。 【 典例精析 】 【 典例 】 某温度时 , 有 500 mL 饱和的硫酸镁溶液 , 它的密度是 1.20 g·cm -3 , 其中镁离子的质量分数是 4.8%, 试回答下列问题 : (1) 溶质的质量分数 :________ 。  (2) 硫酸镁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 :________ 。  【 解题思路 】 本题的解题关键有 : (1) 溶质的质量分数计算式 : w = 溶质的质量 / 溶液的质量 (2) 溶质的物质的量浓度计算式 : c = n/V ( 溶液 ) 【 解析 】 (1) 由 Mg 2+ 的质量分数知 MgSO 4 的质量分数为 × 4.8%=24.0% 。 (2) 解法一 : 根据定义式计算 , n (MgSO 4 )= n (Mg 2+ )= =1.2 mol c (MgSO 4 )= =2.4 mol·L -1 。 解法二 : 直接利用公式计算 , c (MgSO 4 )= =2.4 mol·L -1 。 (3) 根据 MgSO 4 的质量分数 24.0%, 可知 100 g 溶液中含溶 质 24 g, 溶剂 76 g; 则二者的物质的量之比为 ≈ 1 ∶ 21 。 (4) 的质量分数为 × 4.8%=19.2% 。 (5) 根据 , 得 S = g≈31.6 g 。 答案 : (1)24.0% 　 (2)2.4 mol·L -1 　 (3)1 ∶ 21 (4)19.2% 　 (5)31.6 g 【 强化训练 】 1. V mL Al 2 (SO 4 ) 3 溶液中含有 Al 3+ m g, 取 mL 该溶液用 水稀释至 4 V mL, 则 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 A 。 mL 溶液中 Al 3+ 的物质的量为 mol, 稀释后溶液中 Al 3+ 的物质的量浓度为 c (Al 3+ )= mol·L -1 , c ( )= c (Al 3+ )= mol·L -1 = mol·L -1 。 2. 有 Al 2 (SO 4 ) 3 和 Na 2 SO 4 的混合溶液 V L, 将它均分成两 份。一份滴加氨水 , 使 Al 3+ 完全沉淀 ; 另一份滴加 BaCl 2 溶液 , 使 完全沉淀。反应中消耗 a mol NH 3 ·H 2 O 、 b mol BaCl 2 。据此得知原混合溶液中的 c (Na + ) 为 世纪金榜导学号 ( 　　 ) A. mol·L -1 B. mol·L -1 C. mol·L -1 D. mol·L -1 【 解析 】 选 C 。根据题意 Al 3+ 的物质的量为 mol, 的 物质的量为 b mol, 因 Na 2 SO 4 和 Al 2 (SO 4 ) 3 的混合溶液不显 电性 , 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 , ×3+ x ×1= b ×2, x =2 b - a , 原混合溶液中 的 c (Na + )= mol·L -1 。 3. 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. 将标准状况下 22.4 L HCl 溶于 1 L 水中可得 1 mol·L -1 盐酸 C. 将 25.0 g 胆矾溶于水后配成 100 mL 溶液 , 所得溶液浓度为 1 mol·L -1 D. 将 78 g Na 2 O 2 溶于水 , 配成 1 L 溶液可得到浓度为 1 mol·L -1 的溶液 【 解析 】 选 C 。 A 项把溶剂的体积误当作溶液的体积 ;B 项不知溶液的体积 ;D 项发生反应 :2Na 2 O 2 +2H 2 O==== 4NaOH+O 2 ↑, 得到的溶液浓度为 2 mol·L -1 。 4.(1) 将 142 g Na 2 SO 4 配成 2 L 溶液 , 其物质的量浓度为 ________mol·L -1 ,Na + 的物质的量浓度为 ___mol·L -1 , 的物质的量浓度为 ________mol·L -1 。  (2) 下列各溶液中 ,Na + 浓度最大的是 ________( 填序号 , 下同 ),Na + 数目最多的是 ________ 。  ① 4 L 0.5 mol·L -1 NaCl 溶液 ② 1 L 0.3 mol·L -1 Na 2 SO 4 溶液 ③ 0.8 L 0.4 mol·L -1 NaOH 溶液 ④ 2 L 0.15 mol·L -1 Na 3 PO 4 溶液 【 解析 】 (1)1 mol Na 2 SO 4 配成 2 L 溶液 , 浓度为 0.5 mol·L -1 ,Na + 和 的浓度分别为 1 mol·L -1 和 0.5 mol·L -1 。 (2) 四种溶液中 ,Na + 浓度分别为 0.5 mol·L -1 、 0.6 mol·L -1 、 0.4 mol·L -1 和 0.45 mol·L -1 , 最大的 是 ② ;Na + 数目分别为 2 N A 、 0.6 N A 、 0.32 N A 和 0.9 N A , 最大的 是 ① 。 答案 : (1)0.5 　 1 　 0.5 　 (2) ② 　 ① 【 归纳总结 】 1. 物质的量浓度计算的两个关键 (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 、 Na 2 O 、 Na 2 O 2 NaOH,SO 3 H 2 SO 4 ,NO 2 HNO 3 等。 ②含结晶水的物质 :CuSO 4 · 5H 2 O CuSO 4 , Na 2 SO 4 · 10H 2 O Na 2 SO 4 。 ③ 特殊物质 : 如 NH 3 溶于水后溶质为 NH 3 · H 2 O, 但计算浓度 时仍以 NH 3 作为溶质。 (2) 准确计算溶液的体积 , 不能用水的体积代替溶液体积 , 应根据 V = 计算。 2. 公式计算 n 为溶质的物质的量 , m 为溶质的质量 , M 为溶质的摩尔质 量 , c 为溶质的物质的量浓度 , V 为溶液的体积。 　　　　　　考点 2: 一定物质的量浓度溶液的配制　 1. 主要仪器 (b) (1) 托盘天平 : 称量前先调零 , 称量时药品放在 _____, 砝 码放在 _____, 读数精确到 ____g 。 左盘 0.1 右盘 (2) 容量瓶。 ①构造及用途 : ② 查漏操作。 (3) 其他仪器 : 量筒、烧杯、玻璃棒、 _________ 等。 胶头滴管 2. 溶液配制 (b) (1) 配制 250 mL 0.40 mol·L -1 的 NaCl 溶液 用到的仪器 :_________ 、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、 _____________ 、 _________ 。  托盘天平 250 mL 容量瓶 胶头滴管 (2) 用 18.4 mol·L -1 的浓硫酸配制 250 mL 1.00 mol·L -1 的硫酸溶液 用到的仪器 :_____ 、烧杯、玻璃棒、 _____________ 、 _________  量筒 250 mL 容量瓶 胶头滴管 【 典例精析 】 【 典例 】 (2016· 浙江 10 月选考真题 ) 用无水 Na 2 CO 3 固体配制 250 mL 0.100 0 mol·L -1 的溶液。请回答 : (1) 在配制过程中不必要的玻璃仪器是 ________ 。  A. 烧杯　　 B. 量筒　　 C. 玻璃棒　　 D. 胶头滴管　　 E. 容量瓶 (2) 定容时的操作 : 当液面接近容量瓶刻度线时 ,______, 再将容量瓶的瓶塞盖好 , 反复上下颠倒 , 摇匀。  (3) 下列操作会使配得的 Na 2 CO 3 溶液浓度偏低的是 ________ 。  A. 称取相同质量的 Na 2 CO 3 ·10H 2 O 固体进行配制 B. 定容时俯视容量瓶的刻度线 C. 摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线 , 再滴加蒸馏水至刻度线 D. 转移洗涤液时洒到容量瓶外 , 继续用该未清洗的容量瓶重新配制 【 解题思路 】 本题的解题关键有 : (1) 浓度误差的判断方法是将称量 ( 或量取 ) 误差和定容 误差纳入公式 c B = , 由 m (B) 和 V [B(aq)] 判断误差。 (2) 定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解 ① 仰视刻度线 ( 图 1) 。由于操作时是以刻度线为基准加水 , 从下向上看 , 最先看见的是刻度线 , 刻度线低于液面的实际刻度 , 故加水量偏多 , 导致溶液体积偏大 , 结果偏低。 ②俯视刻度线 ( 图 2) 。恰好相反 , 刻度线高于液面的实际读数 , 使得加水量偏小 , 结果偏高。 【 解析 】 (1) 用固体溶质配制一定物质的量浓度的溶液 时 , 所需要的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 容量瓶 ; 用液体溶质配制一定物质的量浓度的溶液时 , 所需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和容 量瓶。 (2) 定容时 , 当液面接近容量瓶刻度线时 , 用胶头 滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处正好与刻度线相平。 (3) 称取相同质量的 Na 2 CO 3 ·10H 2 O 固体进行配制时 , 溶 质 Na 2 CO 3 的质量和物质的量都减小 , 所配溶液浓度偏低 ; 定容时俯视容量瓶的刻度线 , 所加水的体积不足 , 则所 配溶液浓度偏高 ; 摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线 , 是因为部分液体残留在容量瓶的瓶颈上 , 静置一段时间 后会自然流下 , 恢复原状 , 若再滴加蒸馏水至刻度线 , 则 所加水的体积偏大 , 则所配溶液浓度偏低 ; 未清洗的容 量瓶中有原溶质残留 , 继续用该未清洗的容量瓶重新配制 , 则溶质的物质的量偏大 , 所配溶液浓度偏高。 答案 : (1)B 　 (2) 用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处正好与刻度线相平　 (3)A 、 C 【 强化训练 】 1. 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 g NaOH 配制 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液 1 000 mL 时 , 砝码错放在左盘 D.NaOH 溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线 【 解析 】 选 D 。俯视刻度线 , 将会使量得的盐酸的体积小于计算值 ,A 项浓度偏低 ; 定容时仰视容量瓶刻度线 , 将会导致加水量增多 ,B 项浓度偏小 ; 由于所称 NaOH 固体的质量为整数 , 不需移动游码 , 故称得固体 NaOH 的质量是准确的 ,C 项不影响浓度 ; 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 ,D 项浓度偏高。 2. 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 。 A 项 , 托盘天平使用时应“左物右码” , 图为“左码右物” , 错误 ;C 项 , 移液时不能将烧杯中的溶液直接倒入容量瓶 , 应用玻璃棒引流 , 错误 ;D 项 , 胶头滴管应在容量瓶口垂直正上方 , 不能伸入瓶内 , 错误。 3. 实验室配制 0.1 mol·L -1 的 BaCl 2 溶液 , 分成两个阶段进行 : 第一阶段 : 用托盘天平称取 5.2 g 无水 BaCl 2 晶体。第二阶段 : 溶解配制成 0.1 mol·L -1 的 BaCl 2 溶液。 世纪金榜导学号 (1) 第二阶段操作 , 应先将 5.2 g BaCl 2 晶体加适量蒸馏水溶解 , 溶解过程中使用的主要仪器有 ____________, 然后将溶液转入 ____________ 中 , 再经 ____________ 、 ________ 、 ________ 后即可得到 0.1 mol·L -1 的 BaCl 2 溶液。  (2) 下列操作使配制的 BaCl 2 溶液浓度偏低的是 _____ 。  A. 如果将砝码放在左盘上 ,BaCl 2 晶体放在右盘上进行称量 B. 如果选用的容量瓶内有少量蒸馏水 C. 如果定容摇匀后 , 液面下降 , 又加水至刻度线 D. 如果整个配制过程中 , 容量瓶不振荡 【 解析 】 (1) 溶解过程主要仪器为烧杯、玻璃棒 , 经计算取用 250 mL 容量瓶 , 接下来操作为洗涤、定容、摇匀。 (2)A. 将砝码放错位置后 , 称量的 BaCl 2 的质量偏低。 B. 无影响。 C. 摇匀后再加水即增大了溶液的体积 , 故偏低。 D. 不振荡 , 整个溶液不均匀 , 溶液浓度也不均匀。 答案 : (1) 烧杯、玻璃棒　 250 mL 容量瓶　洗涤　定容　摇匀　 (2)AC 【 加固训练 】 1. 下列配制溶液的操作和结论中 , 说法正确的是 ( 　　 ) A. 用浓硫酸配制稀硫酸时 , 量取浓硫酸时俯视液面 , 所配得溶液浓度偏小 B. 用 Na 2 CO 3 固体配制溶液时 , 用托盘天平称量固体左码右物 , 对结果一定有影响 C. 用 NH 4 Cl 固体配制溶液时 , 溶解后未恢复至室温就将溶解液转移入容量瓶 , 所配得溶液浓度偏大 D. 定容后发现容量瓶内壁刻度线上部有水珠 , 对浓度无影响 【 解析 】 选 A 。量取浓硫酸时俯视液面 , 使得量取的浓硫酸的量偏小 , 溶液浓度偏小 ,A 正确 ; 托盘天平称量固体时物码放反 , 若没有使用游码 , 对结果无影响 ,B 错误 ; 铵盐溶解吸热 , 溶解后未回温 , 配得溶液体积偏大 , 浓度偏小 ,C 错误 ; 定容后刻度线上有水珠 , 溶液体积偏大 , 浓度偏小。 2. 实验室配制 500 mL 0.2 mol·L -1 的 Na 2 SO 4 溶液 , 实验操作步骤有 : A. 在天平上称取 14.2 g 硫酸钠固体 , 把它放在烧杯中 , 用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温。 B. 把制得的溶液小心地转移至容量瓶中。 C. 继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线 1 ～ 2 cm 处 , 改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。 D. 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 2 ～ 3 次 , 每次洗涤的液体都小心注入容量瓶 , 并轻轻振荡。 E. 将容量瓶瓶塞塞紧 , 充分摇匀。 请填写下列空白 : (1) 操作步骤的正确顺序为 ( 填序号 ) ___________ 。  (2) 本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平 ( 带砝码、镊子 ) 、玻璃棒 , 还缺少的仪器是 ________ 、 ________ 、 ____________ 。  (3) 下列情况会使所配溶液浓度偏大的是 ( 填序号 )________ 。  A. 某同学观察液面的情况如图所示 B. 没有进行上述的 D 项操作步骤 C. 加蒸馏水时 , 不慎超过了刻度线 D. 砝码上黏附有杂质 【 解析 】 (1) 配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。 (2) 还需要 500 mL 容量瓶、胶头滴管和药匙。 (3)A 俯视使体积减小 , 故使浓度偏大 ;B 未进行洗涤 , 使溶质减小 , 故使浓度偏小 ;C 项使体积增大 , 故浓度偏小 ;D 使称量的溶质质量增大 , 故使浓度偏大。 答案 : (1)ABDCE 　 (2) 药匙　胶头滴管　 500 mL 容量瓶　 (3)AD 【 归纳总结 】 溶液配制过程中的误差分析 ( 以配制 NaOH 溶液为例 ) 能引起误差的一些操作 影响因素 对 c /mol · L -1 的影响结果 m V 砝码与物品颠倒 ( 使用游码 ) 减小 — 偏 　低 称量时间过长 减小 — NaOH 放在滤纸上称量 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 定容时仰视读数 — 增大 能引起误差的一些操作 影响因素 对 c /mol · L -1 的影响结果 m V 砝码沾有其他物质或已生锈 增大 — 偏　 高 溶液未冷却至 室温就注入容量瓶定容 — 减小 定容时俯视读数 — 减小 称量前小烧杯内有水 — — 不　 变 定容后经振荡、摇匀 , 静置液面下降 — —