（人教通用版）2015屆高考化學一輪總復習講義 第二節(jié) 物質(zhì)的量在化學實驗中的應用

第二節(jié)物質(zhì)的量在化學實驗中的應用明考綱要求理主干脈絡(luò)1.了解物質(zhì)的量濃度的含義。2了解配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法。1物質(zhì)的量濃度(1)定義：表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量，符號為cB。(2)表達式：cB；單位：mol/L。2溶液的配制步驟以配制500 mL 1.00 mol/L NaOH溶液為例。(1)計算：需NaOH固體的質(zhì)量為20 g。(2)稱量：用托盤天平稱量20 NaOH固體。(3)溶解：將稱好的NaOH固體放入燒杯中，用適量蒸餾水溶解，可以用玻璃棒攪拌，加速其溶解。(4)移液：待燒杯中的溶液冷卻至室溫后，用玻璃棒引流，將溶液注入500 mL容量瓶。(5)洗滌：用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒23次，洗滌液全部注入容量瓶，輕輕搖動容量瓶，使溶液混合均勻。(6)定容：將蒸餾水注入容量瓶，當液面距瓶頸刻度線12 cm時，改用膠頭滴管，滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。(7)搖勻：蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。圖示流程如下：1.對于5%的CuSO4溶液(密度為1.6 g/mL)1 mol/L的BaCl2溶液。(1)如何由質(zhì)量分數(shù)計算物質(zhì)的量濃度？5%的CuSO4溶液物質(zhì)的量濃度比BaCl2溶液大嗎？(2)中Ba2、Cl的物質(zhì)的量濃度各為多少？(3)從中各取5 mL溶液，它們的濃度變化嗎？(4)等體積的溶液反應后(忽略體積變化)Ba2、Cl濃度各為多少？(5)以下配制溶液的方法是否正確。a將208 g BaCl2固體溶解在1 L水中，形成1 mol/L的BaCl2溶液。b使用250 mL容量瓶分兩次完成490 mL該溶液的配制。答案：(1)由溶液的組成關(guān)系可推斷出c，則c(CuSO4)0.5 mol/L，比BaCl2溶液濃度小。(2)1 mol/L和2 mol/L(3)不變化(4)BaCl2CuSO4=BaSO4CuCl2，反應后Ba2數(shù)減少了一半，Cl數(shù)未變，故c(Ba2)0.25 mol/L、c(Cl)1 mol/L。(5)a.錯誤，應使溶液的體積為1 L。b錯誤，不能分兩次配制，應用500 mL容量瓶一次配制。2如圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內(nèi)容，據(jù)此回答下列問題：分析純硫酸分子式：H2SO4相對分子質(zhì)量：98密度：1.84 gcm3質(zhì)量分數(shù)：98%本試劑為無色透明的油狀液體，能與水及乙醇互溶。同時放出大量熱。暴露在空氣中則迅速吸水。符合：GB62589(1)該硫酸的物質(zhì)的量濃度c_.(2)1 mol Zn與足量的該H2SO4反應(填“能”或“否”)產(chǎn)生2 g H2，原因是_。(3)配制100 mL 4.6 mol/L的稀H2SO4需取該硫酸的體積是_ mL，配制該溶液需用的儀器是_。(4)該H2SO4與等質(zhì)量的水混合、與等體積的水混合所得的溶液濃度大小如何？答案：(1)18.4 mol/L(2)否該H2SO4為濃H2SO4，與Zn反應生成SO2。(3)25 需用量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、100 mL的容量瓶等儀器。(4)由于濃H2SO4密度遠大于水，與等質(zhì)量的水混合后，所得溶液的體積大于原H2SO4體積的2倍，因此濃度小于9.2 mol/L；與等體積的水混合后，所得溶液的體積小于原H2SO4體積的2倍，因此濃度大于9.2 mol/L。物質(zhì)的量濃度的計算1設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)，判斷下列各項是否正確：(1)(2013新課標卷)1.0 L 1.0 mol/L的NaAlO2溶液中含有的氧原子數(shù)為2NA。(2)(2013廣東高考)1 L 0.1 molL1的氨水中有NA個NH。(3)(2013新課標卷)25時pH13的NaOH溶液中含有OH的數(shù)目為0.1NA。(4)(2011新課標卷)欲配制1.00 L 1.00 molL1的NaCl溶液，可將58.5 g NaCl溶于1.00 L水中。()(5)同濃度的三種溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其體積比為321，則SO濃度之比為323。()(6)將標準狀況下44.8 L HCl溶于100 mL水中，所得溶液的密度為1.384 g/mL，則其物質(zhì)的量濃度為1.5 mol/L。()(7)將1 mol/L的NaCl溶液和0.5 mol/L的BaCl2溶液等體積混合后，不考慮體積變化c(Cl)0.75 mol/L。()(8)將10 mL 1 mol/L的H2SO4稀釋成0.1 mol/L的H2SO4，可向該溶液中加入100 mL水。(9)等物質(zhì)的量的Na2O和Na2O2溶于同等體積的水，待冷卻至室溫后所形成的NaOH溶液濃度相同。()(10)向飽和Na2CO3溶液中加入Na2CO3固體后冷卻至室溫，其物質(zhì)的量濃度變大。()解析：(1)錯誤。NaAlO2溶液中含有水，因此氧原子數(shù)大于2NA。(2)錯誤。NH3H2O為弱堿，不能全部電離，NH數(shù)目小于NA。(3)錯誤。缺少溶液體積，無法計算OH數(shù)目，只能確定c(OH)0.1 mol/L。(4)錯誤。加入水的體積是1 L，形成的水溶液的體積不是1 L。(5)錯誤。濃度與體積無關(guān)，SO濃度之比為113。(6)錯誤。m(溶液)36.5 g/mol100 g173 g，V(溶液)125 mL，c(HCl)16 mol/L。(7)錯誤。二者c(Cl)是相等的，混合后不考慮體積變化，c(Cl)不變，仍為1 mol/L。(8)錯誤。應該加入水形成100 mL溶液。(9)正確。Na2O2與Na2O均生成了NaOH，且對溶液質(zhì)量變化相同。(10)錯誤。飽和溶液的濃度不發(fā)生變化，Na2CO3固體加入后會析出Na2CO310H2O晶體，但溶液仍為飽和溶液。1物質(zhì)的量濃度計算三大誤區(qū)(1)溶質(zhì)組成要正確分析與水反應的物質(zhì)。如SO3溶于水后變?yōu)镠2SO4且水量減少。含結(jié)晶水的物質(zhì)，如CuSO45H2O溶于水，水的量會增加。溶質(zhì)發(fā)生變化，如弱酸、弱堿和可水解的鹽，溶質(zhì)的離子組成會發(fā)生變化。(2)體積變化要盯死看牢不能用水的體積代替溶液的體積，尤其是固體、氣體溶于水。溶液混合體積會發(fā)生變化。(3)守恒關(guān)系要清楚明白溶液的稀釋規(guī)律：在稀釋或混合前后，溶液中：a溶質(zhì)的物質(zhì)的量總量不變，即有：c1V1c2V2、c1V1c2V2c混V混；b溶質(zhì)的質(zhì)量不變：1V1w12V2w2(1V12V2)w混電解質(zhì)溶液中的電荷守恒：如Na2SO4溶液中存在：c(Na)2c(SO)。2物質(zhì)的量濃度與其他量的換算(1)物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系體積為V L，密度為 gcm3的溶液，含有摩爾質(zhì)量為M gmol1的溶質(zhì)m g，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為w，則物質(zhì)的量濃度c與質(zhì)量分數(shù)w的關(guān)系是：cw(2)物質(zhì)的量濃度與溶解度的換算若某飽和溶液的密度為 gcm3，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M gmol1，溶解度為S g，則溶解度S與物質(zhì)的量濃度的關(guān)系是：cS一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制2(2014昆明模擬)配制480 mL 0.5 molL1的NaOH溶液，試回答下列問題：(1)選擇儀器：完成本實驗所必需的儀器有：托盤天平(精確到0.1 g)、藥匙、燒杯、玻璃棒、_、_等。(2)計算：需要NaOH固體的質(zhì)量為_。(3)稱量：稱量過程中NaOH固體應放于小燒杯中并放在天平的_(填“左盤”或“右盤”)。某學生先用托盤天平稱量一個小燒杯的質(zhì)量，稱量前把游碼放在標尺的零刻度處，天平靜止時發(fā)現(xiàn)指針在分度盤的偏右位置，說明此時左邊質(zhì)量_(填“大于”或“小于”)右邊。假定最終稱得小燒杯的質(zhì)量為_(填“32.6 g”或“32.61 g”)，請用“”表示在托盤上放上砝碼，“”表示從托盤上取下砝碼的稱量過程，并在下圖中標尺上畫出游碼的位置(畫“”表示)。砝碼質(zhì)量/g502020105稱量(取用砝碼過程)標尺：(4)溶解、冷卻，該步實驗中需要使用玻璃棒，作用是_。(5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時應使用_引流，洗滌燒杯2次3次是為了_。(6)定容、搖勻。定容的操作是_。(7)某學生實際配制NaOH溶液的濃度為0.48 molL1，原因可能是_(填字母)。A使用濾紙稱量氫氧化鈉固體B容量瓶中原來存有少量蒸餾水C溶解后的燒杯未經(jīng)多次洗滌解析：本題主要考查了一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及誤差分析。(1)配制480 mL的NaOH溶液應用500 mL的容量瓶，定容時還需要膠頭滴管。(2)需要NaOH固體的質(zhì)量為：0.5 L0.5 molL140 gmol110.0 g。(3)稱量時，左盤放NaOH固體，右盤放砝碼，也就是左物右碼；天平靜止時指針偏右，說明右邊質(zhì)量大，左邊質(zhì)量小，稱量時加砝碼的順序由大到小，精確度為0.1 g，所以小燒杯的質(zhì)量應為32.6 g。(4)玻璃棒的作用通常為攪拌和引流，在溶解的過程中作用是攪拌，加速溶解。(5)在轉(zhuǎn)移時要用玻璃棒引流，并洗滌燒杯23次，目的是保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中。(6)定容時，要注意刻度線應與液體的凹液面最低處相切。(7)配制的NaOH溶液濃度偏低，可能是用濾紙稱量時紙上留有少量NaOH，也可能是未經(jīng)多次洗滌燒杯，造成NaOH質(zhì)量減小等，容量瓶中原來存有少量蒸餾水，并不影響配制結(jié)果。答案：(1)膠頭滴管500 mL容量瓶(2)10.0 g(3)左盤小于32.6 g砝碼質(zhì)量/g502020105稱量(取用砝碼過程)(4)攪拌，加速溶解(5)玻璃棒保證溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中(6)向容量瓶中加入蒸餾水至距刻度線1 cm2 cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液體的凹液面最低處和刻度線相切(7)A、C1容量瓶使用的注意事項(1)容量規(guī)格不亂用。容量瓶標注有三(如圖)，規(guī)格不能隨意改動，通常使用的規(guī)格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。(2)使用之前要檢漏。容量瓶使用前一定要檢查是否漏水。操作順序：裝水蓋塞、倒立觀察是否漏水正立玻璃塞旋轉(zhuǎn)180、倒立觀察是否漏水。(3)容量瓶使用的四個“不能”。不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋；不能作為反應容器或用來長期貯存溶液；不能將過冷或過熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，因為容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定的；不能配制任意體積的溶液，只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。2溶液配制時的注意事項(1)定容、搖勻后液面下降，不能繼續(xù)滴加蒸餾水，否則結(jié)果會偏低。(2)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是將一定質(zhì)量或體積的溶質(zhì)按溶液的體積在選定的容量瓶中定容，因而完全不需要計算水的用量。(3)配制NaOH溶液時，必須用帶蓋的稱量瓶或用小燒杯快速稱量NaOH固體，因為NaOH易吸水，且易與空氣中的CO2反應。(4)配制溶液時切不可直接將溶質(zhì)倒入容量瓶中，更不可在容量瓶中進行化學反應。(5)溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶時，要用玻璃棒引流，玻璃棒應放到刻度線以下。3配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析分析依據(jù)c，以配制NaOH溶液為例，在進行誤差分析時，根據(jù)實驗操作弄清是“m”還是“V”引起的誤差，再具體分析，具體情況如下：能引起誤差的一些操作因變量c/(molL1)mV砝碼與物品顛倒(使用游碼)減小偏低稱量時間過長減小用濾紙稱NaOH減小向容量瓶注液時少量濺出減小未洗滌燒杯和玻璃棒減小定容時，水多用滴管吸出減小定容搖勻后液面下降再加水增大定容時仰視刻度線增大砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹增大偏高未冷卻至室溫就注入容量瓶定容減小定容時俯視刻度線減小稱量前小燒杯內(nèi)有水不變定容后經(jīng)振蕩、搖勻，靜置液面下降一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的過程示意圖：從復雜的配制過程中，抽取重要的步驟與操作，對溶液的配 制進行重點考查(2009四川高考節(jié)選)測量過氧化氫的含量。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝阂迫?0.00 mL密度為 g/mL的過氧化氫溶液至250 mL_(填儀器名稱)中，加水稀釋至刻度，搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00 mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。答案：容量瓶將固體溶質(zhì)換為液體溶質(zhì)，把溶解時熱效應大的溶質(zhì)換為熱效應小的溶質(zhì)，可直接在容量瓶中配制溶液，考查學生的靈活性(2013江蘇高考)用固體樣品配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，需經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移溶液、定容等操作。下列圖示對應的操作規(guī)范的是()答案：B1配制一定物質(zhì)的量濃度溶液與配制一定質(zhì)量分數(shù)的溶液有何區(qū)別？提示：前者需準確稱取溶質(zhì)的質(zhì)量或測量濃溶液的體積，關(guān)鍵在于準確標定溶液的體積，而后者只需準確稱量溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量即可。2容量瓶用于配制溶液，可準確測量一定體積液體，除此之外還有哪些測量液體的定量儀器？提示：量筒、滴定管、移液管，但量筒屬于粗量儀器，不如滴定管、移液管精確。3與化學計算相結(jié)合，如Ba(OH)28H2O在室溫時的溶解度為3.9 g，則室溫下能否配制1.0 molL1的Ba(OH)2溶液？提示：由于Ba(OH)2的溶解度較小，按1 000 g水溶解1 mol Ba(OH)2，其質(zhì)量為171 g，遠遠超過了其溶解度，因此不能配制。1溶液配制過程“四個數(shù)據(jù)”溶液配制過程中有“四個數(shù)據(jù)”經(jīng)常出現(xiàn)。數(shù)據(jù)要求或解釋藥品的質(zhì)量實驗室中一般用托盤天平稱量藥品，而托盤天平只能稱準到0.1 g，所以記錄數(shù)據(jù)時只能保留小數(shù)點后一位數(shù)字。如所需NaCl的質(zhì)量為14.6 g，不能寫為14.60 g。容量瓶的規(guī)格(1)選擇容量瓶的規(guī)格時應該與所配溶液體積相等或稍大，如需用480 mL某溶液，則應該選擇500 mL容量瓶。(2)回答補充儀器的問題時應該注明容量瓶的規(guī)格，如回答“500 mL容量瓶”時，不能只回答“容量瓶”。洗滌燒杯2次3次移液時洗滌燒杯2次3次是為了確保溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移入容量瓶中，否則會導致溶液濃度偏低。液面離容量瓶頸刻度線下1 cm2 cm定容時，當液面離容量瓶頸刻度線下1 cm2 cm時，改用膠頭滴管加蒸餾水，否則容易導致液體體積超過刻度線，溶液濃度偏低。2定量儀器讀數(shù)“四類情況”定量儀器根據(jù)其特點，可分為兩類：由下至上讀數(shù)增大，如量筒，容量瓶雖無具體刻度，但越往上，所盛溶液越多；由上至下讀數(shù)增大，如滴定管。讀數(shù)時又分為兩類情況：由液面定刻度線，如觀察滴定管的示數(shù)；由刻度線定液面，如容量瓶定容、量取一定體積的濃H2SO4等，所以綜合起來有四類情況，以量筒和滴定管(初始讀數(shù)正確)為例。量筒滴定管量取一定體積液體仰視液面偏高，所取液體偏多，俯視液面偏低，所取液體偏少。仰視液面偏高，所取液體偏少，反之偏多。由固定液面讀示數(shù)仰視讀數(shù)偏小，俯視讀數(shù)偏大。仰視讀數(shù)偏大，俯視讀數(shù)偏小。以“氧化還原滴定”為載體串聯(lián)物質(zhì)的量濃度的相關(guān)知識高考載體(2013浙江高考T28改編)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產(chǎn)物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 molL1的K2Cr2O7標準溶液250 mL，應準確稱取一定質(zhì)量的K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字，已知M(K2Cr2O7)294.0 gmol1。知識串聯(lián)設(shè)計(1)計算配制250 mol 0.01000 mol/L(K2Cr2O7溶液時需要準確計量K2Cr2O7的質(zhì)量是_g。 (2)配制該標準溶液時，下列儀器中不必要用的有_(用編號表示)。電子天平燒杯量筒玻璃棒容量瓶膠頭滴管移液管(3)配制0.01000 mol/L K2Cr2O7溶液的操作步驟為(填寫空白)：計算稱量_移液洗滌_搖勻。(4)配制0.01000 mol/L K2Cr2O7溶液時，下列操作對配制結(jié)果有何影響？配制過程中未洗滌燒杯和玻璃棒_。定容時，仰視刻度線_。(5)配制0.01000 mol/L K2Cr2O7溶液；定容時不慎加水超過了刻度線，應如何操作？(6)用0.01 000 mol/L K2Cr2O7溶液滴定20.00 mL。未知濃度的含F(xiàn)e2的溶液，恰好完全反應時消耗10.00 mL K2Cr2O7溶液，則溶液中Fe2的物質(zhì)的量深度是多少？(已知：6Fe2Cr2O14H2Cr36Fe37H2O)答案：(1)0.7350(2)(3)溶解定容 (4)偏低偏高 (5)重新配制(6)0.03 mol/L 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！