5化学必修一第二节3课时 物质的量在化学实验中的应用知识点及练习Word格式文档下载.docx
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=
=0.1mol·
L-1,A正确;
同理可计算出B、C的浓度分别为0.0025mol·
L-1、0.4mol·
L-1,B、C错误;
D项溶液的体积不是1L,D错误。
1.已知一定体积的溶液中溶质的量计算c
(1)已知溶质的质量
(2)已知溶液中某种粒子的数目
2.标准状况下,一定体积的气体溶于水形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
标准状况下,VL气体溶于V(H2O)L水中,所得溶液密度为ρg·
mL-1,则
①气体的物质的量:
n=
;
②溶液体积:
V(溶液)=
×
10-3L·
mL-1=
mL-1;
③再根据c=
知,
c=
。
3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:
mol·
L-1
M:
溶质B的摩尔质量(单位:
g·
mol-1);
ρ:
溶液密度(单位:
mL-1);
w为溶质的质量分数。
(2)推导方法
设溶液体积为1L,则
4.已知溶液中某种离子的物质的量浓度,求其他离子的物质的量浓度
解答该类题目通常依据定组成规律和电荷守恒规律。
(1)定组成规律
溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
例如:
Na2SO4溶液中:
c(SO
)=1mol·
L-1,则c(Na+)=2mol·
L-1,c(Na2SO4)=1mol·
(2)电荷守恒规律
电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数,溶液呈电中性。
在KCl、Al2(SO4)3混合溶液中:
c(K+)×
1+c(Al3+)×
3=c(Cl-)×
1+c(SO
)×
2。
5.溶液稀释与混合的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:
c(浓)·
V(浓)=c(稀)·
V(稀);
②溶质的质量不变:
m(浓)·
w(浓)=m(稀)·
w(稀);
③溶液的质量守恒:
m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)相同溶质的两溶液混合
c1V1+c2V2=c(混)·
V(混);
m1w1+m2w2=m(混)·
w(混)。
(2017·
哈尔滨高一检测)将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为__________,溶液中Cl-的物质的量浓度为__________。
(2)配制1mol/L的MgCl2溶液500mL,需该溶液的体积为__________。
(3)向
(2)中500mL溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3mol/L(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为__________,通入HCl气体的体积(标准状况下)为__________。
[解析]
(1)n(MgCl2)=
=2mol,c(MgCl2)=
=2mol/L,c(Cl-)=2c(MgCl2)=4mol/L。
(2)根据稀释规律有c(浓)·
V(稀),即2mol/L×
V(浓)=1mol/L×
500mL,所以V(浓)=250mL。
(3)根据电荷守恒有c(H+)+2c(Mg2+)=c(Cl-),即c(H+)+2×
1mol/L=3mol/L,所以c(H+)=1mol/L。
n(HCl)=1mol/L×
0.5L=0.5mol,V(HCl)=0.5mol×
22.4L/mol=11.2L。
[答案]
(1)2mol/L 4mol/L
(2)250mL
(3)1mol/L 11.2L
(1)从上述例题题干中的1L溶液中取出10mL溶液,该溶液中Mg2+、Cl-的浓度分别为________________________________________________________________________。
(2)若从上述例题题干中的1L溶液中取出50mL溶液,加水稀释至100mL,所得溶液中Mg2+、Cl-的物质的量浓度分别为__________________。
(1)c(Mg2+)=2mol/L,c(Cl-)=4mol/L
(2)c(Mg2+)=1mol/L,c(Cl-)=2mol/L
(1)计算物质的量浓度时,若已知溶液的密度,根据V=
,求出V,然后根据cB=
求出cB。
溶液体积的单位一般用“L”,密度单位一般用“g·
mL-1”,计算时要注意单位的换算和统一。
(2)运用电荷守恒时,要特别注意离子的浓度要乘以离子所带电荷的数值。
1.下列说法正确的是( )
A.1L水中溶解1molNaCl所形成溶液的物质的量浓度为1mol·
B.标准状况下,22.4LHCl气体溶于1L水中形成的溶液的体积为1L
C.标准状况下,将33.6LHCl气体溶于水形成1L溶液,其物质的量浓度是1.5mol·
D.1molCaCl2溶于水形成1L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1mol·
A项1L为溶剂的体积,不是溶液的体积;
B项HCl气体溶于水后溶液的体积不是1L;
D项1molCaCl2溶于水形成1L溶液,其物质的量浓度为1mol·
L-1,其中Cl-的物质的量浓度为2mol·
2.将标准状况下的某气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于ag水中,所得溶液的密度为bg/cm3,物质的量浓度为cmol/L,则该气体溶入水中的体积是( )
A.
L B.
L
C.
LD.
设溶入水中气体的体积为VL,则V/22.4÷
[(MV/22.4+a)÷
b]×
103=c,化简整理得:
V=
3.将20gNaOH固体溶于水配成100mL溶液,其密度为1.185g·
mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________________________________________________________________________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为________________________________________________________________________。
(3)从该溶液中取出10mL,其中NaOH的物质的量浓度为________,含NaOH的物质的量为________。
(4)将取出的10mL溶液加水稀释,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为1mol·
L-1,稀释后溶液体积为________mL。
(1)根据公式:
,可得:
c(NaOH)=
=5mol·
(2)该溶液中NaOH的质量分数为w=
100%=
100%≈16.9%。
(3)溶液浓度不随体积变化而变化。
10mLNaOH溶液中含NaOH的物质的量为n=c·
V=5mol·
L-1×
10mL×
mL-1=0.05mol。
(4)根据稀释公式:
c浓·
V浓=c稀·
V稀,得1mol·
V稀=0.05mol,则V稀=0.05L=50mL。
(1)5mol·
L-1
(2)16.9% (3)5mol·
0.05mol (4)50
一定物质的量浓度溶液的配制
以配制100mL1.00mol·
L-1NaCl溶液为例。
1.主要仪器
(1)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100__mL容量瓶。
(2)容量瓶:
用于精确配置一定物质的量浓度的溶液。
①标志:
温度、规格和刻度线。
②规格:
100mL、250mL、500mL、1000mL。
③注意事项
a.使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水;
b.不能用容量瓶溶解固体或稀释浓溶液;
c.容量瓶不能作反应容器或长期存放溶液;
d.选择容量瓶遵循“大而近”原则,即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
2.实验步骤
(1)用固体配制溶液时,可直接将固体在容量瓶中进行溶解。
(2)实验室需要950mL0.1mol/L的NaCl溶液,配制时应选用1000mL容量瓶。
(3)洗净的容量瓶可以放进烘箱中烘干。
(4)配制0.1000mol·
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。
(2)√ (3)×
(4)√
2.下列关于容量瓶的说法不正确的是( )
A.容量瓶上一般标有规格、温度和刻度线
B.容量瓶在使用前要检查是否漏水
C.可将浓溶液直接在容量瓶中稀释
D.容量瓶不能长时间盛放所配制的溶液,应及时分装在试剂瓶中
容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的精确仪器,浓溶液稀释时会产生热效应,使溶液发生热胀冷缩,导致结果不准确,故不可将浓溶液直接在容量瓶中稀释。
3.欲配制100mL0.10mol·
L-1的KCl溶液,不需要使用的仪器有( )
A.玻璃棒 B.烧杯
C.分液漏斗D.100mL容量瓶
C
1.容量瓶的查漏方法
使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。
(1)关键词
注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°
→倒立→观察。
(2)准确描述
向容量瓶中注入一定量水,盖好瓶塞。
用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,观察是否漏水。
如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°
后塞紧,再把瓶倒立,观察是否漏水。
如不漏水,该容量瓶才能使用。
2.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)原理依据
根据cB=
判断。
其他不变时:
①凡是使m或nB增大的因素,使cB偏大。
②凡是使m或nB减小的因素,使cB偏小。
③凡是使V增大的因素,使cB偏小。
④凡是使V减小的因素,使cB偏大。
(2)误差分析
能引起误差的一些操作
m
V
cB
托盘天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
减小
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
量筒
用量筒量取液体时,仰视读数
用量筒量取液体时,俯视读数
烧杯和玻璃棒
搅拌时部分液体溅出
未洗涤烧杯和玻璃棒
容量瓶
溶液未冷却到室温就注入容量瓶定容
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
定容时,水加多了,用滴管吸出
定容时,俯视刻度线
定容时,仰视刻度线
实验室需配制250mL0.1mol·
L-1的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol·
L-1的Na2CO3溶液:
实际应称Na2CO3质量________g,应选用容量瓶的规格为________mL。
(2)配制时,其正确的操作顺序是________________________________________________________________________。
(用字母表示,每个字母只能用一次)。
A.用30mL水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为________________________________________________________________________
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
若容量瓶中有少量蒸馏水________________________________________________________________________;
若定容时俯视刻度线________________________________________________________________________。
[解析]
(1)根据浓度定义计算可得m(Na2CO3)=106g·
mol-1×
0.1mol·
0.25L=2.7g,应选用250mL容量瓶。
(2)根据一定物质的量浓度溶液的配制操作顺序,全面分析解答即可。
(3)洗涤液必须转入容量瓶以防止溶质损失;
考虑热胀冷缩现象,故移液前需恢复到室温。
(4)容量瓶中有水不影响浓度,因为后期也要加水;
定容时俯视刻度线将导致加水过少,故浓度偏高。
[答案]
(1)2.7 250
(2)BCAFED
(3)保证溶质全部转入容量瓶 容量瓶盛放热溶液时,体积不准
(4)无影响 偏高
(1)若上述例题中要配制240mL0.1mol·
L-1的Na2CO3溶液,应选用________(填规格)的容量瓶,需称取Na2CO3________g。
(2)若实验过程中出现下列情况应如何处理?
加水时不慎超过了刻度线________________________________________________________________________;
移液时不慎有液滴溅落在容量瓶外面________________________________________________________________________。
(1)250mL 2.7
(2)重新配制 重新配制
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,浓度偏小。
(2)俯视刻度线(图2)。
与仰视刻度线恰好相反,刻度线高于液面的实际刻度,故加水量偏少,导致溶液体积偏小,浓度偏大。
溶液配制的仪器及步骤
1.将下列配制溶液的过程排序:
__________。
④①⑦⑤⑥③②
2.(2017·
郑州高一检测)关于容量瓶的叙述:
①是配制准确浓度溶液的仪器;
②不宜贮存溶液;
③不能用来加热;
④使用之前要检查是否漏水。
其中正确的是( )
A.①②③④B.只有②③
C.只有①②④D.只有②③④
A
一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
3.(2017·
徐州高一检测)配制250mL0.10mol·
L-1的NaOH溶液时,下列实验操作会使配得的溶液浓度偏小的是( )
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.定容时俯视观察刻度线
C.用胶头滴管加水时,有少量水滴到容量瓶外
D.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
D
4.某学生欲配制0.50mol·
L-1的NaOH溶液,实际配制的溶液浓度为0.48mol·
L-1,原因可能为________。
A.使用滤纸称量NaOH固体
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解用的烧杯未洗涤
D.用胶头滴管加水定容时仰视刻度线
ACD
重难易错提炼
1.物质的量浓度及其计算
(1)表达式:
(2)若遇到组成稍复杂的物质时,要根据物质组成的比例关系或电荷守恒进行求解物质的量浓度。
Al2(SO4)3溶液中,c(SO
L-1时,求c(Al3+),此时易误得c(Al3+)=
L-1,正确解法:
,所以c(Al3+)=
在列电荷守恒规律的关系式时,勿漏离子所带的电荷数。
(3)应用稀释规律:
c(浓溶液)·
V(浓溶液)=c(稀溶液)·
V(稀溶液)时,溶液的体积V不必换算为L,只要V(浓溶液)和V(稀溶液)单位相同即可。
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)配制溶液的“十字”方针:
算、量、溶、冷、移、洗、振、定、摇、贴。
(2)误差分析:
不规范操作过程导致m和V的值发生变化,从而引起c发生变化,m与c成正比关系,V与c成反比关系。
课后达标检测
[基础巩固]
1.1mol·
L-1的NaCl溶液表示( )
A.溶液中含有1molNaCl
B.1molNaCl溶于1L水中
C.58.5gNaCl溶于941.5g水中
D.1L溶液中含有NaCl58.5g
选D。
物质的量浓度为1mol·
L-1的NaCl溶液表示在1L溶液中含有NaCl1mol,即58.5g。
2.1L1mol·
L-1Na2SO4溶液中,下列各量正确的是( )
A.c(Na+)=1mol·
B.n(Na+)=3mol
C.c(SO
)=2mol·
D.m(Na2SO4)=142g
由Na2SO4~2Na+~SO
可知c(Na2SO4)=
c(Na+)=c(SO
L-1,n(Na+)=2mol;
m(Na2SO4)=n(Na2SO4)·
M(Na2SO4)=1mol×
142g·
mol-1=142g。
3.8g无水硫酸铜配成0.1mol·
L-1的水溶液。
下列说法正确的是( )
A.溶于500mL水中
B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的总体积为500mL
D.溶解后溶液的总体积为1L
可知V=
=0.5L,即溶解后溶液的体积为500mL,选项C正确。
4.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( )
选B。
结合实验操作步骤、具体要求及题给装置进行分析、解决问题。
称量固体样品时,应将固体样品放入托盘天平的左盘,砝码放入右盘,A错。
转移溶液时,为防止液体洒落,应用玻璃棒引流,C错。
定容时,胶头滴管不能插入容量瓶中,D错。
5.下列溶液中物质的量浓度为1mol·
A.将250gCuSO4·
5H2O溶解在1L水中
B.将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液
C.将1L10mol·
L-1的浓盐酸加入9L水中
D.将10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250mL
根据公式c=
,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。
选项A:
n(CuSO4)=1mol,但V(水)=1L,V(溶液)不是1L,错误;
选项B:
22.4L并不一定是在标准状况下的体积,错误;
选项C:
n(HCl)=10mol,但溶液总体积不是10L,错误;
选项D:
n(NaOH)=0.25mol,V(溶液)=0.25L,正确。
6.配制1L0.1mol·
L-1的CuSO4溶液,正确的做法是( )
①将胆矾加热除去结晶水后,称取16g溶于1L水中
②称取胆矾25g,溶于1L水中
③将25g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1L
④将16gCuSO4溶于少量水,然后将此溶液稀释至1L
A.①② B.③④
C.①③D.②④
物质的量浓度指的是单位体积溶液内所含溶质的物质的量,在该题中用CuSO4·
5H2O来配制CuSO4溶液要注意两点:
①找到CuSO4·
5H2O和CuSO4之间的质量关系;
②溶液的体积最终为1L。
1L0.1mol·
L-1的CuSO4溶液中溶质的物质的量为n(CuSO4)=1L×
L-1=0.1mol,其质量为16g,若要称取CuSO4·
5H2O,应称取25g。
所以有2种方案:
称取16gCuSO4溶于水配成1L溶液或称取25g胆矾溶于水配成1L溶液,故③④正确。
7.如图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据。
盐酸
化学式:
HCl
相对分子质量:
36.5
外观:
合格
密度:
1.18g·
cm-3
HCl的质量分数:
36.5%
符合GB622—89
则该盐酸的物质的量浓度是( )
A.3mol·
L-1B.8.4mol·
C.11.8mol·
L-1D.0.5mol·
c(HCl)=
L-1=
L-1=11.8mol·
8.(2017·
黄石高一测试)用98%的浓硫酸(密
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