北京市2021高考化学一轮复习专题一基本概念第2讲物质的量浓度课件 36页

第2讲　物质的量浓度 教材研读 一、物质的量浓度 1.定义 单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,叫做B的物质的量浓度。 2.常用单位 ① 　 mol·L -1 或mol/L      。 3.表达式 溶液中溶质B的物质的量( n B )、溶液体积( V )和溶质B的物质的量浓度( c B )之间 的关系式:②       c B =        。 自测1 　判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液中溶质的物质的量浓度是0.1 mol·L - 1   ( ✕ ) (2)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%   ( ✕ ) (3)在100 mL烧杯中,加入10 g食盐,然后注入90 mL水,充分溶解后,所得溶质 的质量分数为90%   ( ✕ ) (4)将40 g SO 3 溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%   ( ✕ ) (5)将62 g Na 2 O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L -1   ( ✕ ) 自测2 　观察两个试剂瓶上的标签,回答下列问题。   (1)“5%硫酸铜溶液”中的5%表示的含义是什么? (2)“0.4 mol·L -1 NaCl溶液”中的0.4 mol·L -1 表示的含义是什么? (3)从上述两种溶液中分别取出5 mL,它们的浓度分别是 　　　     、 　　          。 答案 　(1)表示100 g硫酸铜溶液中含有5 g硫酸铜溶质。 (2)表示1 L该NaCl溶液中所含NaCl的物质的量是0.4 mol。 (3)5%　0.4 mol·L -1 1.容量瓶的使用 (1)容量瓶 二、一定物质的量浓度溶液的配制 立→正立→玻璃塞旋转180 ° →倒立。 b.用“能”或“不能”填空。 不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;不能作为反应容器或长期 储存溶液的容器;不能加入过冷或过热的液体;② 　 不能      配制任意体积的溶 液。 (2)使用方法及注意事项 a.容量瓶使用前一定要检查① 　 是否漏液      。其操作顺序为装水盖塞→倒 2.配制溶液所需的主要仪器(固体溶质) 托盘天平(带砝码)、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、③ 　 胶头滴管      。 3.配制步骤 以配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液为例。 (1)计算;(2)称量(或量取);(3)溶解;(4)冷却、转移;(5)洗涤;(6)定容;(7)摇匀; (8)装瓶、贴标签。 自测3 　判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ✕ ”。 (1)配制0.10 mol·L -1 的NaOH溶液:     ( ✕ ) (2)称取2.0 g NaOH固体,可以先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g 砝码,左盘上添加NaOH固体   ( ✕ ) (3)配制一定物质的量浓度的NaCl溶液:     ( ✕ ) (4) 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 ( √ ) (5)用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体   ( ✕ ) 考点突破 考点一　以物质的量、物质的量浓度为核心的有关计算   1.物质的量计算的基本公式 (1)物质的量( n )、微粒数( N )、物质的质量( m )之间的换算:   = n =   (此公式 适用于任何条件下的任何物质)。 (2)物质的量( n )、气体体积( V )、气体摩尔体积( V m )之间的换算: n =   。   特别提示 　 ①任何状况下的任何气体均存在 V m 。 ②标准状况(0 ℃、101 kPa)下, V m =22.4 L·mol -1 。 ③上述计算公式(2)只适用于气体,在标准状况下,H 2 O、SO 3 、苯、己烷等均 不是气体。 2.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤 (1)基本原理 　　　　　　　　　　N 2 　+　3H 2   2NH 3 物质的质量之比　　　28　∶ 6　　　∶　　 34 物质的量之比　　　　1 　∶　3　　　∶　　 2 气体体积之比　　　　1 　∶　3　　　∶　　 2 物质的分子数之比　　1 　∶　3　　　∶　　 2   (2)解题步骤 3.物质的量浓度计算的两个关键 (1)正确判断溶液中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 等。 ②含结晶水的物质,如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 溶于水后计算溶质的物质的量时以通入水中的NH 3 为 准。 (2)准确计算溶液的体积,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据 V =   计 算。 4.溶液浓度的计算公式 (1)溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的关系: n =   = c · V 。 (2)物质的量浓度与溶质的质量分数的关系 体积为 V L,密度为 ρ g·cm -3 的溶液,含有摩尔质量为 M g·mol -1 的溶质的质量分 数为 ω ,则溶质的物质的量浓度 c (单位:mol·L -1 )与溶质的质量分数 ω 的关系是: c =   =   =   =   =   , ω =   。 (3)气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算 标准状况下,1 L水中溶解某气体 V ' L,气体的摩尔质量为 M g·mol -1 ,所得溶液 密度为 ρ g·cm -3 ,则一般情况下 c (单位:mol·L -1 )和 ω 的表达式分别是: c =   =   =   ω =   × 100%=   × 100%=   × 100% (4)物质的量浓度与溶解度的换算 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 ,该温度下的溶解 度为 S g,则物质的量浓度与溶解度的表达式分别为: c =   =   =   , S =     典例1 　若20 g密度为 ρ g·cm -3 的Ca(NO 3 ) 2 溶液中含有2 g Ca(NO 3 ) 2 ,则溶液中N   的物质的量浓度为   (　 C 　) A.   mol·L -1 　　B.   mol·L -1 C.   mol·L -1 　　D.   mol·L -1 答案     C　Ca(NO 3 ) 2 的物质的量浓度为   =   mol·L -1 ,则溶液中N   的物质的量浓度为   mol·L -1 。 1-1 　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 ,溶质的质量分数为 ω ,物质的量浓度为 c mol·L -1 , N A 表示阿伏加德罗常 数的值,则下列叙述正确的是   (　 C 　) A.所得溶液中溶质的物质的量浓度: c =1 B.所得溶液中含有 N A 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.所得溶质的质量分数: ω =   答案     C　A项, n (HCl)=1 mol,所得盐酸的体积稍大于1 L,故 c (HCl)<1 mol·L -1 ; B项,盐酸中不含HCl分子;C项, n (HCl)=1 mol,在标准状况下HCl气体的体积约 为22.4 L; D项,根据 c =   可得溶质的质量分数 ω =   =   。 1-2 　下列叙述正确的是   (　 B 　) A.1.00 mol NaCl中约含有6.02 × 10 23 个NaCl分子 B.1.00 mol NaCl中,所有Na + 的最外层电子总数约为8 × 6.02 × 10 23 C.欲配制1.00 L 1.00 mol·L -1 的NaCl溶液,可将58.5 g NaCl溶于1.00 L水中 D.电解58.5 g熔融的NaCl,能产生约22.4 L氯气(标准状况)、23.0 g金属钠 答案     B　NaCl是离子化合物,是由Na + 和Cl - 结合而成的,不存在NaCl分子,A 错误;Na + 的最外层电子数为8,故1.00 mol NaCl中含有1.00 mol Na + ,所有Na + 的 最外层电子总数约为8 × 6.02 × 10 23 ,B正确;NaCl溶液的体积为1.00 L,而不是水 的体积为1.00 L,C错误;电解1 mol 熔融的NaCl可得0.5 mol Cl 2 ,标准状况下的 体积约为11.2 L,D错误。 1-3 　已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22,在反应X+2Y   2Q+R中,当1.6 g X和Y完全反应后生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为   (    D 　) A.46∶9　　B.32∶9　　C.23∶9　　D.16∶9 答案     D　应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于物质的量之比 可得   ∶   =2∶1, m (Q)=2 m (R) ×   =2 × 4.4 g ×   =3.6 g。根据质量守 恒定律得 m (Y)=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g。 m (Y)∶ m (Q)=6.4 g∶3.6 g=16∶9。 1-4 　量取8.0 mL 5.0 mol·L -1 H 2 SO 4 溶液,加蒸馏水稀释至100 mL,取两份稀释 后的H 2 SO 4 溶液各25 mL,分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产 生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的 体积)。   请计算: (1)稀释后H 2 SO 4 溶液的物质的量浓度为 　　　     mol·L -1 。 (2)加入Fe的质量至少为 　　　     g。 答案 　(1)0.40　(2)0.65 解析 　(1)稀释后 c (H 2 SO 4 )=   =0.40 mol·L -1 。(2)所取的每份 溶液中: n (H 2 SO 4 )=0.40 mol·L -1 × 25 × 10 -3 L=0.010 mol,加入Fe和Zn,分别发生反 应:Fe+H 2 SO 4   FeSO 4 +H 2 ↑、Zn+H 2 SO 4   ZnSO 4 +H 2 ↑,依题意生成H 2 的 物质的量均为   =0.01 mol,故参加反应的Fe和Zn的物质的量均至少 为0.01 mol, m (Fe)=0.01 mol × 56 g·mol -1 =0.56 g, m (Zn)=0.01 mol × 65 g·mol -1 = 0.65 g,因加入的Fe和Zn质量相等,故加入Fe和Zn的质量均至少为0.65 g。 考点二　配制一定物质的量浓度溶液的误差分析   配制一定物质的量浓度溶液时的误差分析方法(以配制一定物质的量浓 度的NaOH溶液为例):   具体情况如下: 能引起误差的一些操作 因变量 c /(mol·L -1 ) m /g V /mL 砝码与物品位置颠倒(使用游码) 减小 — 偏小 称量时间过长 减小 — 向容量瓶内移液时少量流出 减小 — 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 — 定容时,水加多后用滴管吸出 减小 — 定容后摇匀时液面下降再加水 — 增大 定容时仰视刻度线 — 增大 未冷却至室温就注入容量瓶定容 — 减小 偏大 定容时俯视刻度线 — 减小 称量前小烧杯内有水 — — 不变 定容后经振荡、摇匀液面下降 — —   典例2 　某同学阅读了“84”消毒液说明中的配方,欲用NaClO固体配制480 mL 4 mol·L -1 的消毒液。下列说法正确的是   (　 C 　) A.配制过程只需要三种仪器即可完成 B.容量瓶用蒸馏水洗净后必须烘干才能用于溶液的配制 C.所配得的NaClO消毒液在空气中光照,久置后溶液中NaClO的物质的量浓 度减小 D.需要称量NaClO固体的质量为143 g 答案     C　A项,配制过程中需要用到的仪器有托盘天平、药匙、量筒、烧 杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;B项,容量瓶用蒸馏水洗净后不需要烘干就 可用于溶液的配制;D项,需要称量NaClO固体的质量为0.5 L × 4 mol·L -1 × 74.5 g· mol -1 =149 g。 2-1 　下图是某同学用500 mL容量瓶配制0.10 mol·L -1 NaOH溶液的过程:   该同学的错误步骤有   (　 C 　) A.1处　　B.2处　　C.3处　　D.4处 答案     C　NaOH不能放在称量纸上称量,应放在玻璃器皿中称量;定容时,玻 璃棒应接触容量瓶内壁刻度线以下的部分;定容时,视线应与刻度线相平。 2-2 　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,称量时间过长 　　　     。 (4)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 　　　     。 (5)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 　　          。 (6)定容、摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线 　　　     。 (7)定容时仰视刻度线 　　　     。 (8)定容、摇匀后少量溶液外流 　　　     。 答案 　(1)偏小　(2)偏小　(3)偏小　(4)偏大　(5)偏小　(6)偏小　(7)偏小     (8)无影响 2-3 　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 溶液浓度偏小的是       。 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 答案 　(1)B (2)用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切 (3)AC 解析 　(1)配制过程中可不用量筒,用容量瓶可直接确定体积。(2)当液面接近 容量瓶刻度线时,继续倾倒容易导致液面最低处超过刻度线,需用胶头滴管逐 滴滴加。(3)A中用相同质量的Na 2 CO 3 ·10H 2 O固体进行配制会使溶液中Na 2 CO 3 的质量偏小,导致浓度偏小;B中定容时俯视刻度线会造成溶液实际体积 偏小,从而使浓度偏大;C中操作会使溶液体积偏大,使溶液浓度偏小;D中使用 未清洗的容量瓶重新配制,该容量瓶中残留溶质,会使溶液浓度偏大。