- 1.95 MB
- 2021-08-24 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
第
2
讲
物质的量浓度及其溶液配制
考点一 溶液浓度表示方法和有关计算
1.物质的量浓度和溶质的质量分数
提醒
①
c
为溶质的物质的量浓度,单位为
mol·L
-1
;
ρ
为溶液密度,单位为g·cm
-3
;
ω
为溶质的质量分数;
M
为溶质的摩尔质量,单位为g·mol
-1
。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。③
公式
推导及关系图:
c
=
= =
=
=
⇨
ω
=
。
2.气体溶于水所得溶液中溶质物质的量浓度的计算(标准状况下)
c
=
3.同种溶质的溶液稀释或混合的“守恒”计算
(1)同种溶质溶液稀释
a.溶质的质量在稀释前后保持不变,即
m
1
ω
1
=
m
2
ω
2
。
b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即⑨
c
1
V
1
=
c
2
V
2
。
c.溶液质量守恒,
m
(稀)=
m
(浓)+
m
(水)(体积一般不守恒)。
(2)同种溶质的溶液混合
a.混合前后溶质的物质的量保持不变,即
c
1
V
1
+
c
2
V
2
=
c
混
V
混
,其中
V
混
=
。
b.混合前后溶质的质量保持不变,即
m
1
·
ω
1
+
m
2
·
ω
2
=(
m
1
+
m
2
)
ω
混
。
(3)电解质溶液中的电荷守恒,如K
2
SO
4
溶液中存在:
c
(K
+
)=
2
c
(S
)
。
提醒 1 L 1 mol·L
-1
的氨水中,NH
3
的物质的量并不是1 mol,而是指溶液中
NH
3
、NH
3
·H
2
O、N
三者的物质的量之和为1 mol。
1.
易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“
✕
”)。
(1)5% CuSO
4
溶液表示100 g水中溶有5 g CuSO
4
(
✕
)
(2)将40 g SO
3
溶于60 g水中所得溶液中溶质的质量分数为40%
(
✕
)
(3)将25 g CuSO
4
·5H
2
O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%
(
✕
)
(4)1 L水中溶解了5.85 g NaCl,所得溶液中NaCl的物质的量浓度为0.1 mol·L
-1
(
✕
)
(5)标准状况下,22.4 L HCl溶于水配成1 L溶液,所得盐酸的物质的量浓度为
1 mol·L
-1
(
√
)
(6)从100 mL 0.1 mol·L
-1
的NaCl溶液中取出10 mL,其浓度变为0.01 mol·L
-1
,含
NaCl 0.001 mol
(
✕
)
(7)同浓度的三种溶液:Na
2
SO
4
溶液、MgSO
4
溶液、Al
2
(SO
4
)
3
溶液,其体积比为
3∶2∶1,则S
浓度之比为3∶2∶3
(
✕
)
2.
【深度思考】
现有两种溶液:1 mol·L
-1
KCl溶液、1 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)
①
②
ρ
(溶液)
③
④
n
(溶质)
⑤
⑥
m
(溶质)
⑦
⑧
答案
①相同 ②相同 ③相同 ④不同 ⑤不同 ⑥相同 ⑦不同
⑧不同
题组一 物质的量浓度的基本计算
1.200 mL某硫酸盐溶液中,含硫酸根离子1.5
N
A
个,含金属阳离子
N
A
个,则该硫
酸盐溶液中溶质的物质的量浓度为
(
A
)
A.2.5 mol·L
-1
B.5 mol·L
-1
C.7.5 mol·L
-1
D.2 mol·L
-1
答案
A 1.5
N
A
个硫酸根离子的物质的量为1.5 mol,
N
A
个金属阳离子的物质
的量为1 mol,设该金属阳离子所带电荷数为
x
,根据电荷守恒可知,
x
×
1 mol=1.
5 mol
×
2,
x
=3,所以该硫酸盐可以表示为M
2
(SO
4
)
3
,根据原子守恒可知,该硫酸盐
的物质的量为0.5 mol,其物质的量浓度为
=2.5 mol·L
-1
。
2.
将标准状况下的
a
L NH
3
溶于100 g水中,得到的氨水的密度为
b
g/mL,则该
氨水中溶质的物质的量浓度(mol·L
-1
)是(
C
)
A.
B.
C.
D.
答案
C 根据
c
=
进行计算,
n
=
mol,
V
=
,可知C正确。
规律方法
不同物质溶于水时溶质的变化
(1)能与水发生反应的物质,溶液中的溶质为生成的新物质,如Na、Na
2
O、
Na
2
O
2
Na
OH
,SO
3
H
2
SO
4
,NO
2
HNO
3
。
(2)特殊物质溶于水的溶质: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。
(3)含结晶水的物质溶于水,溶质为无水成分,如CuSO
4
·5H
2
O
CuSO
4
,
Na
2
CO
3
·10H
2
O
Na
2
CO
3
。
题组二 物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
3.
(2019黑龙江哈尔滨一调)如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的试剂
标签上的部分内容。下列说法正确的是
(
)
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/L
B.1 mol Fe与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
C.配制200 mL 4.6 mol/L的硫酸溶液需取该硫酸50 mL
D.等质量的水与该硫酸混合后所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L
答案
C 硫酸的物质的量浓度=
mol/L=
mol/L=18.4
mol/L,故A错误;常温下,铁遇浓硫酸钝化,稀硫酸和铁反应生成氢气,故B错误;
浓硫酸浓度越大其密度越大,硫酸的密度大于水的密度,等质量浓硫酸和水,
水的体积大于浓硫酸的体积,所以二者混合后溶液体积大于浓硫酸的2倍,则
其物质的量浓度小于原来的
,即小于9.2 mol/L,故D错误。
4.
(2019江西吉安联考)4 ℃下,把摩尔质量为
M
g·mol
-1
的可溶性盐RCl
n
A
g溶
解在
V
mL水中,恰好形成该温度下的饱和溶液,密度为
ρ
g·cm
-3
,下列关系式错
误的是
(
C
)
A.溶质的质量分数
ω
=
A
/(
A
+
V
)
×
100%
B.溶质的物质的量浓度
c
=1 000
ρA
/(
MA
+
MV
)mol·L
-1
C.1 mL该溶液中
n
(Cl
-
)=
mol(RCl
n
在溶液中完全电离)
D.该温度下此盐的溶解度
S
=100
A
/
V
g
答案
C 根据溶质的质量分数
ω
=
×
100%,
m
溶质
=
A
g,
V
mL水的质量为
V
g,
m
溶液
=(
A
+
V
)g,代入公式可得
ω
=
A
/(
A
+
V
)
×
100%,故A正确;同理,根据溶质的物
质的量浓度
c
=
n
/
V
',
n
=
A
/
M
mol,
V
'=(
A
+
V
)/(1 000
ρ
)L,代入可得
c
=1 000
ρA
/(
MA
+
MV
)mol·L
-1
,故B正确;1 mL该溶液中
n
(Cl
-
)=1 000
ρA
/(
MA
+
MV
)mol·L
-1
×
1 mL
×
10
-3
L·mL
-1
×
n
=
mol,故C错误;该温度下此盐的溶解度
S
=100
A
/
V
g,故D
正确。
5.
已知某饱和NaCl溶液的体积为
V
mL,密度为
ρ
g·cm
-3
,溶质的质量分数为
ω
,
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
表示溶质的物质的量浓度:
;
(2)用
ω
、
ρ
表示溶质的物质的量浓度:
;
(3)用
c
、
ρ
表示溶质的质量分数:
;
(4)用
ω
表示NaCl的溶解度:
。
答案
(1)
mol·L
-1
(2)
mol·L
-1
(3)
×
100% (4)
g
解析
(1)
c
=
mol·L
-1
=
mol·L
-1
。(2)根据公式
c
=
可得
c
=
mol·L
-1
。(3)
ω
=
×
100%=
×
100%。(4)
=
⇒
S
=
g。
方法技巧
物质的量浓度(
c
)与溶解度(
S
)的换算
若某饱和溶液的密度为
ρ
g·cm
-3
,溶质的摩尔质量为
M
g·mol
-1
,溶解度为
S
g,则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为
c
=
=
mol·L
-1
,
S
=
g。
题组三 溶液的稀释与混合
6.
(2019江西两校联考)下列说法正确的是
(
B
)
A.1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L
-1
B.
V
L Fe
2
(SO
4
)
3
溶液中含
a
g S
,取此溶液
L用水稀释成2
V
L,则稀释后溶
液中
c
(Fe
3+
)为
mol·L
-1
(不考虑Fe
3+
水解)
C.已知某NaCl溶液的密度是1.17 g·cm
-3
,可求出此溶液中溶质的物质的量浓度
D.把100 mL 20%的NaOH溶液跟100 mL 10%的NaOH溶液混合后,可判断
NaOH混合溶液的溶质质量分数等于15%
答案
B 1 L水中溶解了58.5 g(1 mol)NaCl,溶液的体积不等于1 L,故溶液中
溶质的物质的量浓度不是1 mol·L
-1
,A项错误;
V
L Fe
2
(SO
4
)
3
溶液中含
a
g S
,
则
c
(S
)=
mol·L
-1
,又
c
(Fe
3+
)∶
c
(S
)=2∶3,则该溶液中
c
(Fe
3+
)=
×
c
(S
)
=
mol·L
-1
,取此溶液
L用水稀释成2
V
L,则稀释后溶液中
c
(Fe
3+
)=
mol·L
-1
=
mol·L
-1
,B项正确;该溶液中溶质的质量分数未知,故无法求出此
溶液中溶质的物质的量浓度,C项错误;因为NaOH溶液的质量或密度未知,因
此无法判断NaOH混合溶液中溶质的质量分数,D项错误。
7.
下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。据此下列说
法正确的是
(
)
A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 mol·L
-1
和6.3 mol·L
-1
B.各取5 mL与等质量的水混合后,
c
(H
2
SO
4
)<9.2 mol·L
-1
,
c
(NH
3
)>6.45 mol·L
-1
C.各取5 mL与等体积的水混合后,
ω
(H
2
SO
4
)<49%,
ω
(NH
3
)>12.5%
D.各取10 mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液
和氨水
答案
B 利用
c
=
计算:
c
(H
2
SO
4
)=
mol·L
-1
=18.4 mol·L
-1
,
c
(NH
3
)=
mol·L
-1
≈
12.9 mol·L
-1
,A错误;硫酸的密度大于水,氨水
的密度小于水,各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,
稀氨水的体积小于10 mL,故有
c
(H
2
SO
4
)<9.2 mol·L
-1
,
c
(NH
3
)>6.45 mol·L
-1
,B正
确;5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm
-3
×
5 mL=9.2 g、0.88 g·
cm
-3
×
5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,故各取5 mL与等体积的水混合后,
ω
(H
2
SO
4
)>49%,
ω
(NH
3
)<12.5%,C错误;质量分数为98%的硫酸为浓硫酸,稀释
时,不能将水加入浓硫酸中,否则易引起暴沸,D错误。
1.同种溶液混合后浓度计算的技巧
有关溶液稀释及混合的计算,应抓住稀释前后溶质的物质的量不变列方程式:
c
前
·
V
前
=
c
后
·
V
后
或
c
1
V
1
+
c
2
V
2
=
c
混
·
V
混
,混合后溶液的体积不等于混合前两溶液的体
积和,而是要根据密度计算,即
V
混
=
。
规律方法
2.溶质相同、质量分数(
a
、
b
)不同的两溶液的混合规律
(1)两溶液等质量混合,则混合液的质量分数为
;
(2)两溶液等体积混合,若溶液密度大于水的密度,则混合液的质量分数大于
;若溶液密度小于水的密度,则混合液的质量分数小于
。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在①
左盘
,砝码放在②
右盘
,
读数精确到③
0.1
g
。
(2)容量瓶
Ⅰ.特点
Ⅱ.使用方法及注意事项
a.查漏操作
b.用“能”或“不能”填空
⑥
不能
将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;容量瓶⑦
不能
作为反应容器或长期贮存溶液的容器;⑧
不能
加入过冷或过热的液体;
⑨
不能
配制任意体积的溶液。
(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、⑩
胶头滴管
等。
2.配制过程
(1)配制步骤(以配制500 mL 1.00 mol·L
-1
NaOH溶液为例)
(2)配制流程图
1.
易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“
✕
”)。
(1)用图A装置配制0.1 mol·L
-1
的NaOH溶液
(
✕
)
(2)用图B装置配制一定物质的量浓度的NaCl溶液
(
✕
)
(3)用图C装置配制0.5 mol·L
-1
的Na
2
CO
3
溶液
(
✕
)
(4)用托盘天平称量29.25 g NaCl溶于水形成1 L溶液,所得溶液浓度为0.5 mol·L
-1
(
✕
)
(5)若量取7.2 mL溶液,应选用10 mL量筒
(
√
)
(6)将10.6 g Na
2
CO
3
·10H
2
O溶于1 L水配成溶液,溶液中溶质物质的量浓度为
0.1 mol·L
-1
(
✕
)
(7)分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水
(
√
)
2.
为了配制100 mL 1 mol/L NaOH溶液,下列操作中错误的是
(
A
)
①选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制
②NaOH固体在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中
③用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶中
④使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面最低处恰好跟刻度线
相切
⑤由于不慎,液面超过了容量瓶的刻度线,这时采取的措施是用胶头滴管吸出
一部分液体
A.②④⑤ B.①⑤
C.②③⑤ D.①②
答案
A NaOH固体在烧杯中溶解后冷却至室温再转移至容量瓶中,②错
误;定容时,蒸馏水加至离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,直到凹液面最
低点与刻度线相切,④错误;定容时,加水超过刻度线,就必须重新配制,⑤错误。
3.【深度思考】
(1)称量5.9 g NaCl固体,若不慎将物品和砝码颠倒放置,则实际称量的NaCl质
量为
。
(2)实验室需要980 mL 0.20 mol·L
-1
的NaCl溶液,则选用的容量瓶规格和称取
NaCl的质量分别是
、
。
(3)配制时两次用到玻璃棒,作用分别是
、
。
答案
(1)4.1 g
(2)1 000 mL 11.7 g
(3)搅拌 引流
题组一 一定物质的量浓度溶液的配制操作
1.
用98%的浓H
2
SO
4
(密度为1.84 g·mL
-1
)配制1 mol·L
-1
的稀H
2
SO
4
100 mL,配制
过程中可能用到下列仪器: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。按使用的先后顺序排列正确
的是
(
A
)
A.②⑥③⑦⑤ B.④③⑤⑦⑥
C.①③⑦⑤⑥ D.②⑤⑦⑥
答案
A 98%的浓硫酸的物质的量浓度
c
=
=
mol·L
-1
=18.4 mol·L
-1
,配制1 mol·L
-1
的稀硫酸100 mL需要浓硫酸的体积
V
=
≈
0.005 4 L,即5.4 mL。配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为量取、稀释、
转移、洗涤、定容、摇匀等,量取浓硫酸时需要用到10 mL量筒和胶头滴管,
稀释浓硫酸时需要用到烧杯和玻璃棒,转移溶液时需要用到玻璃棒,定容时需
要用到100 mL容量瓶和胶头滴管,所以正确顺序为②⑥③⑦⑤。
2.
实验室需要配制0.50 mol·L
-1
NaCl溶液480 mL。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、用品。完成本实验必须用到的仪器、用品有:托盘天平(带砝
码,最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、
、
以及等质量的两片滤纸。
(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体
g。
(3)称量。
①请在下图中用一根竖线标出天平平衡时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
引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了
。
(6)定容,摇匀。
(7)在配制过程中,某学生定容时仰视刻度线,所配溶液的浓度会
(填
“偏高”“偏低”或“无影响”)。
答案
(1)500 mL容量瓶 胶头滴管
(2)14.6 (3)①
②左盘 (4)搅拌,加速溶解 (5)玻璃棒 保证溶质全部转移至容量瓶中
(7)偏低
解析
配制480 mL 0.50 mol·L
-1
的NaCl溶液,必须用500 mL的容量瓶。
m
(Na-
Cl)=0.50 mol·L
-1
×
0.5 L
×
58.5 g·mol
-1
≈
14.6 g。用托盘天平称量时,药品放在左
盘,配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:计算→称量(量取)→溶解(稀
释)、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴标签。定容时仰视刻度线会
造成溶液体积偏大,浓度偏低。
思维建模
一定溶质质量分数、一定体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入烧杯
中,再用100 mL量筒量取90 mL(90 g)的蒸馏水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅
拌使NaCl溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40 mL的蒸馏水
注入100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内
壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。
3.某学生配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液,其中不会使溶液浓度偏低的
是
(
B
)
A.没有用蒸馏水洗涤烧杯2~3次
B.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有烘干
C.定容时,加蒸馏水先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使凹液面与刻度线
相切
D.定容时仰视刻度线
题组二 溶液配制的误差分析
答案
B A项,没有进行洗涤操作,导致浓度偏低;C项,吸出一部分溶质,导致
浓度偏低;D项,仰视刻度线导致加水过多,使浓度偏低。
4.
溶液配制过程中的误差分析,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
。
(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
。
(3)配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码位置颠
倒
。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数
。
(5)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
。
(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)定容、摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线
。
(8)定容时仰视刻度线
。
(9)定容、摇匀后少量溶液外流
。
(10)容量瓶中原有少量蒸馏水
。
(11)配制NaOH溶液时,NaOH固体中含有Na
2
O杂质
。
(12)配制NaOH溶液时,NaOH固体放在烧杯中称量时间过长
。
答案
(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏大 (5)偏大 (6)偏小 (7)偏小
(8)偏小 (9)无影响 (10)无影响 (11)偏大 (12)偏小
1.误差分析的理论依据
根据
c
B
=
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
n
B
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
n
B
和
V
怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若
n
B
比理论值小,或
V
比理论
值大,都会使所配溶液浓度偏小;若
n
B
比理论值大,或
V
比理论值小,都会使所配
溶液浓度偏大。
题后悟道
2.
仰视、俯视容量瓶刻度线的分析
结果:仰视时,容量瓶内液面高于刻度线;俯视时,容量瓶内液面低于刻度线。
方法一 比例式法
考点三 化学计算的常用方法
1.
过氧化钙(CaO
2
)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有CaO。过
氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应:
2(CaO
2
·
x
H
2
O)
2CaO+O
2
↑+2
x
H
2
O,得到O
2
在标准状况下体积为672 mL,该
样品中CaO
2
的物质的量为
。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na
2
CO
3
溶液,将
溶液中Ca
2+
全部转化为CaCO
3
沉淀,得到干燥的CaCO
3
7.0 g。
①样品中CaO的质量为
。
②样品中CaO
2
·
x
H
2
O中的
x
为
。
答案
(1)0.06 mol
(2)①0.56 g ②0.5
解析
(1)
n
(O
2
)=
=0.03 mol,则根据反应方程式可知
2(CaO
2
·
x
H
2
O)
2CaO+O
2
↑+2
x
H
2
O
2 mol 1 mol
n
(CaO
2
·
x
H
2
O) 0.03 mol
解得
n
(CaO
2
·
x
H
2
O)=0.06 mol。
则
n
(CaO
2
)=
n
(CaO
2
·
x
H
2
O)=0.06 mol。
(2)
n
(CaCO
3
)=
=0.07 mol,
①根据钙元素守恒,可知:
n
(CaO)=0.07 mol-0.06 mol=0.01 mol,所以
m
(CaO)=
0. 01 mol
×
56 g·mol
-1
=0.56 g。
②样品中水的质量为
m
(H
2
O)=5.42 g-
m
(CaO
2
)-
m
(CaO)=5.42 g-0.06 mol
×
72 g·mol
-1
-0.56 g=0.54 g,
所以
n
(H
2
O)=
=0.03 mol,
则
x
=
=
=0.5。
题后悟道
应用比例法计算的步骤
一设
设所求物质的物质的量为
n
二写
写出有关的化学方程式
三找
找出相关物质对应的化学计量数,从而找出相关物质的物质的量之比
四列
将有关的四个量列出比例式
五解
根据比例式求出
n
,再求
m
、
V
或
c
六答
写出简明答案
2.
常温下,某地酸雨经检验除含H
+
外[
c
(OH
-
)可忽略]还含有Na
+
、Cl
-
、N
、
S
,其浓度依次为:
c
(Na
+
)=2.3
×
10
-5
mol/L,
c
(Cl
-
)=3.5
×
10
-5
mol/L,
c
(N
)=2.3
×
10
-5
mol/L,
c
(S
)=1.05
×
10
-5
mol/L,则该地酸雨的pH为
(
C
)
A.3 B.4 C.5 D.6
方法二 守恒法
答案
C 根据电荷守恒计算出
c
(H
+
)=2
c
(S
)+
c
(Cl
-
)-
c
(Na
+
)-
c
(N
)=1.0
×
10
-5
mol/L,则pH=5。
3.
以硅藻土为载体的五氧化二钒(V
2
O
5
)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒
催化剂中回收V
2
O
5
既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的
主要成分为:
物质
V
2
O
5
V
2
O
4
K
2
SO
4
SiO
2
Fe
2
O
3
Al
2
O
3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
“氧化”中欲使3 mol的VO
2+
变为V
,则需要氧化剂KClO
3
至少为
mol。
答案
0.5
解析
欲使3 mol VO
2+
变为V
需转移3 mol e
-
,1 mol KClO
3
作氧化剂生成Cl
-
转移6 mol e
-
,所以需KClO
3
至少0.5 mol。
题后悟道
化学计算中常用的守恒关系
(1)质量守恒:反应前后物质的质量不变,同一种元素原子的物质的量不变。
(2)电荷守恒:电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数目等于阳离子所带正电
荷总数目。
(3)得失电子守恒:同一个氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失
电子总数。
4.
黄铁矿主要成分是FeS
2
。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.100 g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO
2
气体与足量Fe
2
(SO
4
)
3
溶液完全反应后,用浓度为
0.020 mol·L
-1
的K
2
Cr
2
O
7
标准溶液滴定至终点,消耗K
2
Cr
2
O
7
标准溶液25.00 mL。
已知:SO
2
+2Fe
3+
+2H
2
O
S
+2Fe
2+
+4H
+
Cr
2
+6Fe
2+
+14H
+
2Cr
3+
+6Fe
3+
+7H
2
O
(1)样品中FeS
2
的质量分数是(假设杂质不参加反应)
。
(2)煅烧10 t上述黄铁矿,理论上产生SO
2
的体积(标准状况)为
L,可制
得98%的硫酸的质量为
t。
方法三 关系式法
答案
(1)90.00% (2)3.36
×
10
6
15
解析
(1)据化学方程式4FeS
2
+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
SO
2
+2Fe
3+
+2H
2
O
S
+2Fe
2+
+4H
+
Cr
2
+6Fe
2+
+14H
+
2Cr
3+
+6Fe
3+
+7H
2
O
得关系式:
Cr
2
~ 6Fe
2+
~ 3SO
2
~
FeS
2
1 mol
mol
0.020 mol·L
-1
×
0.025 L
m
(FeS
2
)=0.090 g
样品中FeS
2
的质量分数是
×
100%=90.00%。
(2)4FeS
2
+11O
2
2Fe
2
O
3
+8SO
2
4 mol
8 mol
×
22.4 L·mol
-1
mol
V
(SO
2
)
V
(SO
2
)=3.36
×
10
6
L
n
(SO
2
)=
=1.5
×
10
5
mol
1.5
×
10
5
mol
m
(硫酸)
×
98%
得
m
(硫酸)=1.5
×
10
7
g=15 t。
由SO
2
~ SO
3
~ H
2
SO
4
1 mol 98 g
题后悟道
应用关系式法计算的步骤
5.
为了检验某含有NaHCO
3
杂质的Na
2
CO
3
样品的纯度,现将
w
1
g样品加热,其质
量变为
w
2
g,则该样品的纯度(质量分数)是
(
B
)
A.
B.
C.
D.
方法四 差量法
答案
B 设样品中含有NaHCO
3
杂质的质量为
x
,则
2NaHCO
3
Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O Δ
m
(减少)
2
×
84 106 62
x
(
w
1
-
w
2
)g
=
,解得
x
=
g
则
ω
(Na
2
CO
3
)=
=
。
6.
将
a
L NH
3
通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为
b
L(气体
体积均在同温同压下测定),该
b
L气体中NH
3
的体积分数是
(
C
)
A.
B.
C.
D.
答案
C 设参加反应的NH
3
的体积为
x
,则
2NH
3
N
2
+3H
2
Δ
V
2 2
x
(
b
-
a
)L
可得
=
,解得
x
=(
b
-
a
)L,
则
b
L气体中含有NH
3
的体积为
a
-(
b
-
a
)L=(2
a
-
b
) L,故
b
L气体中NH
3
的体积分
数为
。
题后悟道
差量法在化学方程式计算中的妙用
(1)差量法的原理:差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,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。
(2)使用差量法的注意事项:所选用差值要与有关物质的量的数值成正比例或
反比例关系。有关物质的物理量及其单位都正确地使用,即“上下一致,左右
相当”。
7.
由CO和CO
2
组成的混合气体,其相对氢气的密度是18,则此混合气体中,CO
和CO
2
的体积比(同温同压下)为
(
A
)
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.2∶1
方法五 十字交叉法
答案
A 混合气体相对H
2
的密度是18,即
M
混
/
=
D
=18,因此
M
混
=36;设混合
气体中CO的物质的量为
x
mol,CO
2
的物质的量为
y
mol,则
M
混
=
g/mol
=36 g/mol,解得
=
;同温同压下,体积比等于物质的量之比。本题也可以用
十字交叉法解答:
。
8.
由CO
2
、H
2
和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混
合气体中CO
2
、H
2
、CO的体积比为
(
D
)
A.29∶8∶13 B.22∶1∶14
C.8∶13∶29 D.26∶16∶57
答案
D 同温同压下,
=
,氮气的相对分子质量为28,由题意知,CO、H
2
、
CO
2
混合气体的平均相对分子质量为28,因CO的相对分子质量为28,故只要
CO
2
和H
2
混合气体的平均相对分子质量为28即可。
用十字交叉法计算:
求出CO
2
和H
2
的物质的量之比为13∶8。
因此,只要CO
2
和H
2
的物质的量之比为13∶8即可,与CO的量无关,同温同压下,
气体的物质的量之比等于体积比,故选D。
题后悟道
(1)使用范围:凡可按
M
1
·
n
1
+
M
2
·
n
2
=
·
n
计算的问题,均可按十字交叉法计算。
式中
表示某混合物相关量的平均值,
M
1
、
M
2
则表示两组分相关量对应的
值。十字交叉法常用于:①有关质量分数的计算;②有关平均相对分子质量的
计算;③有关平均相对原子质量的计算;④有关平均分子式的计算;⑤有关反
应热的计算;⑥有关混合物反应的计算。
=
(2)方法:其计算形式为
真题演练
·
模拟预测
1.
(2019课标Ⅱ,26节选)S
2-
的含量可以用“碘量法”测得。称取
m
g样品(立德
粉ZnS·BaSO
4
),置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L
-1
的I
2
-KI溶液于其
中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,
过量的I
2
用 0.100 0 mol·L
-1
Na
2
S
2
O
3
溶液滴定,反应式为I
2
+2S
2
2I
-
+S
4
。测定时消耗Na
2
S
2
O
3
溶液体积
V
mL。终点颜色变化为
,样品中S
2-
的含量为
(写出表达式)。
答案
浅蓝色至无色
×
100%
解析
滴定前,溶液含I
2
和淀粉,呈蓝色,随着Na
2
S
2
O
3
溶液的滴入,I
2
不断被消
耗,溶液颜色逐渐变浅,当加入最后一滴Na
2
S
2
O
3
溶液时(滴定终点),溶液恰好
褪色;样品中的S
2-
与I
2
发生反应:S
2-
+I
2
S↓+2I
-
,参与该反应的I
2
的物质的量
为(25.00
×
10
-3
×
0.100 0-
V
×
10
-3
×
0.100 0
×
)mol=(25.00-
V
)
×
0.100 0
×
10
-3
mol=
n
(S
2-
),则样品中S
2-
的含量为
×
100%。
2.
(2017课标Ⅱ,28节选)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某
课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理
如下:
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)
2
碱性悬
浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)
2
,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)
2
被I
-
还原为Mn
2+
,在暗处静置5 min,然后用标
准Na
2
S
2
O
3
溶液滴定生成的I
2
(2S
2
+I
2
2I
-
+S
4
)。
回答下列问题:
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用
a
mol·L
-1
Na
2
S
2
O
3
溶液滴定,以淀粉溶
液作指示剂,终点现象为
;若消耗Na
2
S
2
O
3
溶液的体积为
b
mL,则水样中溶解氧的含量为
mg·L
-1
。
答案
(4)蓝色刚好褪去 80
ab
解析
(4)由得失电子守恒可得关系式:O
2
~2I
2
~4Na
2
S
2
O
3
,则100.00 mL水样中
含氧量为
mol,即8
ab
×
10
-3
g,1 000 mL(即1 L)水样中含氧量为80
ab
M
g。
相关文档
- 2021高考化学一轮复习专题6第1讲化2021-08-2487页
- 2021高考化学一轮复习专题5第1讲氯2021-08-2370页
- 浙江省2021高考化学一轮复习专题一2021-08-2319页
- 广东省2021高考化学一轮复习专题六2021-08-2335页
- 2021版高考化学一轮复习专题3金属2021-08-2386页
- 湖南版2021高考化学一轮复习专题12021-08-2326页
- 2021版高考化学一轮复习专题4非金2021-08-23153页
- 2021版高考化学一轮复习专题质量评2021-08-2325页
- 2021版高考化学一轮复习专题10化学2021-08-2339页
- 2021版高考化学一轮复习专题3金属2021-08-23110页