2011届高考化学总复习课件系列 学案4 化学计量在化学实验中的应用(二)—物质的量浓度
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| 名称 | 2011届高考化学总复习课件系列 学案4 化学计量在化学实验中的应用(二)—物质的量浓度 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 835.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-10-09 13:16:00 | ||
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课件108张PPT。学案４
化学计量在化学实验中的应用（二） —物质的量浓度轻松学教材一、物质的量浓度 1.物质的量浓度是用来表示单位体积溶液里所含溶质Ｂ 的物质的量的物理量，也称为Ｂ的物质的量浓度，符号为?cB。 2．物质的量浓度的数学表达式是____________，nB表示溶质的物质的量，Ｖ表示溶液体积，因此物质的量浓度的单位是mol/L（或mol／m3）。3．将溶质质量分数一定的溶液稀释时，溶液中溶质的质量总是保持不变；同理，稀释一定物质的量浓度的溶液时，溶液的体积发生了变化，但溶液中溶质的物质的量保持不变，即：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。二、配制一定物质的量浓度的溶液 1.仪器 托盘天平、容量瓶、玻璃棒、量筒、烧杯、药匙、胶头滴管等。 2.容量瓶的使用 (1)规格 容量瓶上标有刻线、温度和容积，常见的容量 瓶有50 mL、100 mL、500 mL、1 000 mL (见 右图)等几种。 (2)用途 用于配制一定物质的量浓度的溶液。 (3)使用方法和注意事项 ①查漏 容量瓶使用前的第一步操作要检查是否漏水。 检查方法是：加水→倒立→观察→正立，瓶塞旋转180°→倒立→观察。 ②使用前用蒸馏水洗净，但不能用待配溶液润洗。 ③不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶也不能作为反应容器或长期贮存溶液。④容量瓶的容积是在瓶身标定温度下确定，因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。 ⑤只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。3.溶液的配制步骤 (1)用固体配制一定物质的量浓度溶液的过程如图：(2)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为： ①计算；②称量(量取)；③溶解(稀释)；④转移；⑤洗涤；⑥定容；⑦摇匀。体验热身1.100 mL 0.3 mol/LNa2SO4溶液和50 mL 0.2 mol/L的Al2(SO4)3溶液混合后，溶液中 的物质的量浓度是( ) A.0.20 mol/L B.0.25 mol/L C.0.40 mol/L D.0.50 mol/L答案：C解析：n( )＝n(Na2SO4)＋3n［Al2(SO4)3］ ＝0.1 L×0.3 mol/L＋0.05 L×0.2 mol/L×3 ＝0.06 mol ，2.将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g/mol)溶于a g水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，物质的量浓度为c mol/L，则该气体溶于水中的体积是(设气体不与水反应)( )答案：D3.(2008·四川理综)在a L Al2 (SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入 b mol BaCl2，恰好使溶液中的 完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al3＋浓度(mol/L)为( ) 答案：C4.(2008·全国Ⅱ理综)某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl－的物质的量约等于( ) A.0.37 mol B.0.63 mol C.0.74 mol D.1.5 mol答案：D解析：已知Mg2＋的量，求n(Cl－)，由氯化镁(MgCl2)的组成可知：5.有下列化学仪器：①托盘天平；②玻璃棒；③药匙；④烧杯；⑤量筒；⑥容量瓶；⑦胶头滴管；⑧细口试剂瓶；⑨标签纸。 (1)现需要配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液，需用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸 mL。 (2)从上述仪器中，按实验使用的先后顺序，其编号排列是 。 (3)容量瓶使用前检验漏水的方法是 。(4)若实验时遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏高”“偏低”或“不变”)？ ①用以稀释硫酸的烧杯未洗涤， 。 ②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中， 。 ③摇匀后发现液面低于刻线再加水， 。 ④容量瓶中原有少量蒸馏水， 。答案：见解析解析：(1)设需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为V。 V×1.84 g/cm3×98%＝0.5 L×1 mol/L×98 g/mol，V≈27.2 mL。 (2)配制顺序是：计算→量取→稀释→移液→定容，因此使用仪器的顺序为：⑤④②⑥⑦⑧⑨。 (3)按规范操作解答：往容量瓶内加适量水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，把瓶正立过来，将瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，若不漏水，才能使用。 (4)①偏低；②偏高；③偏低；④不变。重点探究 关于物质的量浓度的计算 1.溶质的质量与物质的量浓度之间的换算 。 2.一定体积(标准状况下)的气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算 运用 求出溶质的物质的量，运用 求出溶液体积，再根据 计算。3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算 (c为溶质的物质的量浓度mol/L，ρ为溶液的密度g/cm3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量)，此公式可按溶液体积为1 L进行推导。 4.溶液的稀释或混合计算 可根据稀释前后，溶液中溶质的物质的量不变(即c1V1＝c2V2)或溶质的质量不变(即V1·ρ1·w1＝V2·ρ2·w2)进行计算。5.溶解度、物质的量浓度和溶质质量分数间的换算 (1)溶解度与溶质质量分数的换算。 (2)溶解度与物质的量浓度的换算。【例1】50 g浓度为c mol/L、密度为ρ g/cm3的氨水中加入一定量的水稀释成0.5c mol/L，则加入水的体积( ) A.小于50 mL B.等于50 mL C.大于50 mL D.等于50/ρ Ml答案：C解析：解答本题首先根据稀释前后溶质的物质的量不变，列出关系式。 ，然后再根据氨水的浓度越大，密度越小进行讨论分析。 设加水的体积为V，稀释后溶液的密度为ρ后，由稀释前后溶质的物质的量不变可得 ，化简可得V·ρ＋50ρ＝100·ρ后，V＝100· －50，因为氨水的密度随浓度减小而增大，即ρ后＞ρ，所以V＞50，C正确。类比迁移1.(2009·临沂质检)已知溶质的质量分数为0.95的酒精溶液的物质的量浓度为16.52 mol/L，试判断溶质的质量分数为0.475的酒精溶液的物质的量浓度( ) A.大于8.26 mol/L B.等于8.26 mol/L C.小于8.26 mol/L D.无法判断答案：A解析：已知酒精溶液的密度随酒精的质量分数的减小而增大。设质量分数为0.95的酒精溶液的密度为ρ1 g/L，质量分数为0.475的酒精溶液的密度为ρ2 g/L，则ρ1＜ρ2；设溶质的质量分数为0.475的酒精溶液的物质的量浓度为c2，2.某硫酸溶液的浓度是x mol/L，溶质的质量分数是a%，该溶液的密度是( )答案：D解析：设溶液的体积为1 L，该1 L溶液中溶质的物质的量为n＝x mol/L×1 L＝1 000 mL×ρ×a %÷98 g/mol。 即3.常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17 g/mL的混合溶液。计算： (1)该混合溶液中NaCl的质量分数为 。 (2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 。 (3)在1 000 g水中需加入 mol氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。(保留1位小数)20%4.0 mol/L4.3难点探究误差分析 分析依据 ，以配制NaOH溶液为例，具体情况如下: 【例2】配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节。 (1)若配制大约1 mol/L的溶液100 mL，所给仪器只有托盘天平、量筒、带刻度的烧杯、玻璃棒，下列可选用的试剂是 (选项字母序号)。 A.氢氧化钠固体 B.浓硫酸(98%) C.浓盐酸(37%) D.浓硝酸(63%)ABCD(2)下图是某学生在配制0.100 mol/L的碳酸钠溶液100 mL时，将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作。该步操作对所得溶液浓度的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)，原因是 。偏低答出以下任一项原因就对 ①玻璃棒紧靠容量瓶口，造成洗涤液外溢 ②玻璃棒从容量瓶移出时，残留在玻璃棒上的洗涤液可能滴在瓶外 ③玻璃棒移出后直接放在桌面上，造成残留洗涤液损失(3)若配制(2)中溶液时，该生使用托盘天平称取碳酸钠，则与计算量一致吗？为什么？ 。不一致。碳酸钠的计算量为1.06 g，而托盘天平只能称准0.1 g，即称取碳酸钠1.1 g(4)现用移液管准确量取20.00 mL 0.100 mol/L的碳酸钠溶液，注入锥形瓶中滴加甲基橙试剂2～3滴，此时溶液呈 色。然后将待测稀盐酸注入洁净、干燥的滴定管内，记下滴定管内稀盐酸的初始刻度读数，接着开始向锥形瓶内滴加盐酸。当锥形瓶内溶液颜色突变成 色时即达到滴定终点，此时消耗盐酸体积为21.36 mL，则待测盐酸的浓度为 mol/L。黄 橙0.187解析：(1)粗略配制溶液时，可在烧杯中进行，用固体配制溶液需托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒，用浓溶液配制稀溶液需托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒，用浓溶配制稀溶液需量筒、烧杯、玻璃棒，故本题A、B、C、D均可以。(2)图中操作玻璃棒引流时，紧靠容量瓶口，易造成洗涤液外溢，玻璃棒取出放在桌面上也易造成残留洗涤液损失，故会使所配溶液浓度偏低。(3)配制0.100 mol/L Na2CO3溶液100 mL，需Na2CO3 1.06 g，而托盘天平只能称准0.1 g，即只能称取Na2CO3 1.1 g。【方法归纳】定容时俯视、仰视对结果的影响 (1)仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大。(2)俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小。类比迁移4.(1)如图是配制50 mL KMnO4标准溶液的过程示意图。请你观察图示判断其中不正确的操作有 (填序号)。②⑤(2)使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差，下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 。 ①用天平(使用游码)称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了 ②用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束后俯视读数 ③溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ⑤定容时，仰视容量瓶的刻度线 ⑥定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线①③⑤⑥解析：解答本题时应注意以下三点： (1)仪器的规格、特点和使用注意事项。 (2)实验基本操作注意事项。 (3)分析误差时依据 。实验探究问题：已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉未中铁、铜元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙：1 mol/L硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/LNaOH溶液、20% KSCN溶液。完成以下实验探究过程： (1)提出假设 假设1 该混合金属粉末中除铝外还含有 元素； 假设2 该混合金属粉末中除铝外还含有 元素； 假设3 该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。 (2)设计实验方案 基于假设3，设计出实验方案。 (3)实验过程 根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。 提示：Ⅰ.注意前后内容对应；CuFeⅡ.注意文字简洁。答案：(3)解析：本题主要考查学生对元素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室常用仪器的主要用途和使用方法的了解；考查学生设计实验方案的能力和对常见物质进行分离、提纯和检验的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法以及运用正确的化学术语与文字等表达分析解决问题的过程，并做出合理解释的能力。本题实验设计时，要充分考虑到Al、Fe、Cu三种金属在性质上的差异，从而达到实验探究的目的。①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，而Fe、Cu与碱液不反应； ②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，而Cu不与稀硫酸反应； ③加入稀硝酸后，溶液中的Fe2＋会被硝酸氧化为Fe3＋，Fe3＋可用SCN－进行检验； ④3Cu＋8H＋＋ ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O， Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(蓝色)。 通过分析上述反应过程中的现象，完成对样品成分的确定。走出误区 忽视对物质的量浓度概念的理解和应用而出错。求解物质的量浓度题目的策略是：不管试题如何变化，关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液体积(L)，即可求溶质的物质的量浓度。解题思路一般有两个出发点：①由“定义式”出发：物质的量浓度定义的数学表达式为c＝n/V。由此知，欲求c，先求n及V。②由守恒的观点出发：a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”。c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)。b.溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。c.质量守恒。因材施教(1)物质的量浓度的计算过程中应注意的问题：①物质的量浓度是以单位体积的溶液为标准，溶液的体积不能直接用气体或水的体积之和，而必须通过V＝m/ρ计算，其中密度的单位是g/mL，这样求得的体积单位是毫升(此点尤其要注意)。②溶质一定要用“物质的量”，若给出的已知条件是溶质的质量、气体的体积(标准状况)或粒子数，要换算成“物质的量”。带有结晶水(R·nH2O)的物质作为溶质时，用结晶水合物的质量除以R·nH2O的摩尔质量，来换算成“物质的量”。同一溶液，无论取出多大体积，其各种浓度(物质的量浓度、质量分数、离子浓度)均不变。(2)有关溶液混合稀释的计算：①不同物质的量浓度的溶液混合稀释，抓住稀释前后溶质的物质的量不变，列方程式：c1·V1＝c2·V2。如果忽略溶液体积变化，则c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)；如果考虑溶液混合后的体积改变，则c1·V1＋c2·V2＝c混·V混 。 ②不同质量分数的两种溶液混合的计算，抓住混合前后溶质的质量不变，列方程式：m1·w1＋m2·w2＝(m1＋m2)·w混。备用选题1.已知NH3和NO2都是能用来做喷泉实验的气体，实验装置如图所示。若在标准状况下用等体积烧瓶各收集满NH3和NO2气体，实验后两个烧瓶内溶液的关系是(不考虑溶质的扩散)( )A.溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同 B.溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同 C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同 D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同答案：A解析：很多同学在求解时想当然认为用NO2气体做喷泉实验，由于发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，烧瓶内不可能充满溶液，因此两种情况下浓度一定不等，其实这是错误的，下面作具体分析。设在标准状况下烧瓶中的NH3和NO2各为1 mol，则由此可得溶质的物质的量浓度是一样的，但由于两种溶液的密度不等，因此两者的溶质的质量分数不等，所以选项A正确。通过本题的计算，还可以得出如下结论： ①无论烧瓶内全部充满NH3，还是部分充满NH3，只要溶质不发生扩散，则浓度均为1/22.4 mol/L。 ②无论容器中充入的是NH3，还是其他易溶于水的气体(如HCl、NO2)，其浓度均为1/22.4mol/L。 ③无论气体充入是什么形状的容器，浓度仍为1/22.4 mol/L。2.(2009·泰安模拟)下列条件中，两种气体的分子数一定不相等的是( ) A.相同质量、不同密度的N2和C2H4 B.相同体积、相同密度的CO和C2H4 C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和N2 D.相同压强、相同体积、相同质量的O2和N2答案：D解析：选项A中N2和C2H4的摩尔质量相同，相同质量的N2和C2H4，物质的量相同，分子数也相同。选项B中相同体积、相同密度的CO和C2H4，具有相同的质量和摩尔质量，同时也具有相同的分子数。选项C中同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。选项D中同质量的O2和N2，摩尔质量不同，物质的量不同，从而分子数不相等。3.(2009·芜湖模拟)现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法，具体步骤为：(1)将固体NaCl细粒干燥后，准确称出m gNaCl固体并转移到定容仪器a中。(2)用滴定管b向a仪器中滴加某液体c，不断振荡，加至a仪器的刻度线。计算出NaCl固体的体积为V cm3，再通过NaCl的体积和质量，即可算出阿伏加德罗常数。上述操作中的a、b、c分别指( ) A.量筒、酸式滴定管、水 B.容量瓶、碱式滴定管、苯 C.量筒、碱式滴定管、水 D.容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳答案：D解析：为了精确测定NaCl固体的体积，因此定容容器必须使用容量瓶，液体c应满足的条件是NaCl固体不能溶解在其中，因此可使用有机溶剂苯或四氯化碳，有机溶剂能使碱式滴定管下端的橡胶溶胀，因此只能用酸式滴定管向容量瓶中加入液体c。4.(2009·杭二中模拟)下列有关溶液性质的叙述正确的是( ) A.室温时饱和的二氧化碳水溶液，冷却到0 ℃时会放出一些二氧化碳气体 B.20 ℃，100 g水中可溶解34.2 g KCl，此时KCl饱和溶液的质量分数为34.2% C.强电解质在水中的溶解度一定大于弱电解质 D.相同温度下，把水面上的空气换成相同压强的纯氧，100 g水中溶入氧气的质量增加答案：D解析：气体的溶解度一般随温度的升高(降低)而减小(增大)，故室温下CO2的饱和水溶液在降温到0 ℃时不会放出气体；20 ℃时34.2 g KCl溶于100 g水中所得饱和溶液的质量分数为 ；物质在水中溶解度的大小与电解质的强弱无必然联系，如CaCO3等难溶性盐虽为强电解质，但其在水中的溶解度不大，而CH3COOH等弱电解质在水中的溶解度却较大；水面上的O2浓度增大，平衡向水面下溶入氧气的方向移动，故100 g水中溶入O2的质量增加。高效作业一、选择题 1.下列关于物质的量浓度表述正确的是( ) A.0.3 mol/L的Na2SO4溶液中含有Na＋和 的总物质的量为0.9 mol B.1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度是1 mol/L C.在K2SO4和NaCl的中性混合溶液中，如果Na＋和 的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同 D.10 ℃时，100 mL 0.35 mol/L的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 mol/L答案：D解析：A项溶液的体积未知无法计算Na＋和 的总物质的量；B项只有当标准状况下的22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 mol/L；C项c(Na＋)＝c( )时根据电荷守恒，c(K＋)＝2c(Cl－)；D项由于溶液蒸发后析出晶体，溶液仍是饱和的，其浓度不发生变化。2.配制100 mL 0.1 mol/LNa2CO3溶液，下列操作正确的是( ) A.称取1.06 g无水碳酸钠，加入到100 mL容量瓶中，加水溶解、定容 B.称取1.06 g无水碳酸钠，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解 C.转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中 D.定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀答案：D解析：A选项错，不能在容量瓶中溶解物质；B选项错，因为要配制100 mL溶液，加入100 mL蒸馏水溶解Na2CO3所得溶液已接近100 mL，但并不是100 mL；C选项未用玻璃棒引流，错误。3.(2009·江苏常州)质量分数为a%，物质的量浓度为cmol/L的KOH溶液，蒸发溶剂，恢复到原来温度，若质量分数变为2a%，则物质的量浓度( ) A.等于2c mol/L B.大于2c mol/L C.小于2c mol/L D.在c～2c mol/L之间答案：B解析：蒸发溶剂，恢复到原来温度，质量分数为2a%，说明蒸发的水的质量和余下的溶液的质量相等，但水的密度比KOH溶液小，减少的水的体积大于剩余的KOH溶液的体积，即KOH溶液的体积比原来的一半要小，所得溶液的物质的量浓度大于原来的2倍。4.(2009·山东潍坊)在200 mL某硫酸盐溶液中，含有1.5NA个硫酸根离子(NA表示阿伏加德罗常数的值)，同时含有NA个金属离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为( ) A.2 mol/L B.2.5 mol/L C.5 mol/L D.7.5 mol/L答案：B解析：根据题目可知硫酸根离子和金属离子的个数比为3∶2，可设其化学式为R2(SO4)3，所以硫酸盐的物质的量为0.5 mol，则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol/L。5.(2009·山东济南)为测定人体血液中Ca2＋的含量，设计了如下方案： 有关反应的化学方程式为： 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 若血液样品为15 mL，滴定生成的草酸消耗0.001 mol/L的KMnO4溶液15.0 mL，则这种血液样品中的含钙量为( ) A.0.001 mol/L B.0.002 5 mol/L C.0.000 3 mol/L D.0.003 5 mol/L答案：B解析：由题可得关系式如下： 5Ca2＋～5H2C2O4～2KMnO4 5 mol 2 mol 15 mL·c(Ca2＋) 15.0 mL·0.001 mol/L 求得：c(Ca2＋)＝0.002 5 mol/L。6.自然界中存在一种尖晶石，化学式为MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石。已知该尖晶石中混有Fe2O3。取一定量的该样品5.4 g，恰好与一定浓度100 mL盐酸完全反应，盐酸浓度可能是( ) A.2.8 mol/L B.3.5 mol/L C.4.2 mol/L D.4.9 mol/L答案：A解析：用极值法：设盐酸的浓度为x mol/L。 (1)假设5.4 g全部是Fe2O3，则有(2)假设5.4 g全部是MgAl2O4，则有 MgAl2O4＋8HCl===MgCl2＋2AlCl3＋4H2O 142 8 5.4 0.1x 故此盐酸的浓度应大于2.025 mol/L，小于3.04 mol/L，选A。7.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是( )A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/L B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气 C.配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL D.该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L答案：C解析：由物质的量浓度计算公式 ，故A不正确；由于该酸是浓硫酸，所以与锌反应不产生氢气，而生成二氧化硫气体；根据稀释公式c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)，18.4 mol/L×V(浓)＝4.6 mol/L×0.2 L，V(浓)＝0.05 L，即50 mL，选项C正确；该硫酸与等质量的水混合所得溶液的质量分数为49%，而密度减小，则所得的硫酸的物质的量浓度必小于9.2 mol/L。8.下图分别表示四种操作，其中有两处错误的是( )答案：B解析：A选项读数时仰视，错误；B选项在量筒中稀释错误，稀释浓硫酸应该是将浓硫酸倒入水中，两处错误；C选项氢氧化钠应放在玻璃器皿中称量；D选项为了加速溶解应用玻璃棒不断搅拌。9.配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是( ) A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线 C.在容量瓶中定容时俯视刻度线 D.定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度，再补充几滴水至刻度答案：C解析：B项，如图乙所示，定容后液面高于容量瓶的刻度线，溶液体积偏大，NaOH物质的量浓度偏小；C项，如图甲所示，情况与B项相反；A、D两项偏小。10.某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M,25 ℃时，将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。下列关系中正确的是( )答案：C11.t ℃时，NaCl的溶解度为a g，取该温度下的饱和氯化钠溶液V mL，测得其密度为ρ g/cm3，则下列表达式正确的是( )答案：D12.在标准状况下，1体积水溶解700体积氨气，所得溶液密度为0.9 g/cm3，这种氨水的物质的量浓度和质量分数分别为( ) A.18.4 mol/L 34.7% B.20.4 mol/L 38.5% C.18.4 mol/L 38.5% D.20.4 mol/L 34.7%答案：A解析：NH3溶于水后虽然大部分生成NH3·H2O，但在计算时，我们仍以NH3作为氨水中的溶质；气体溶于水后，溶液的体积、密度均发生了改变，计算时应该用溶液质量除以密度求出其体积。二、非选择题 13.标准状况下11.2 L HCl溶于水形成500 mL溶液。 (1)所得盐酸的物质的量浓度为 。 (2)向其中加入 g NaOH才能中和完全。 (3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响，所得NaCl的物质的量浓度为 。 (4)再向其中加入 mL密度为1.7 g/cm3质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl－完全沉淀。1 mol/L201 mol/L20014.(2009·运城模拟)某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol/LNaOH溶液以备使用。 (1)该同学应选择 mL的容量瓶。500(2)其操作步骤如下图所示，则如图操作应在下图中的 (填选项字母)之间。 A.②与③ B.①与② C.④与⑤C(3)该同学应称取NaOH固体 g，用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体，请在附表中选取所需的砝码大小 (填字母)，并在下图中选出能正确表示游码位置的选项 (填字母)。 附表 砝码规格10.0c、dc(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响？ ①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯，浓度会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。 ②容量瓶中原来有少量蒸馏水，浓度会 。偏小无影响解析：(1)因无480 mL容积的容量瓶，所以配制480 mL 0.5 mol/LNaOH溶液时应选择500 mL的容量瓶。 (2)图中操作表示洗涤液转入容量瓶后，再向容量瓶中加入蒸馏水定容，应在图中④与⑤之间。 (3)因为需要配制500 mL溶液，该同学应称取NaOH固体的质量为0.5 L×0.5 mol/L×40 g/mol＝10.0 g，用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时，砝码和游码的总质量为33.1 g，需要20 g和10 g的砝码各一个，游码的质量为3.1 g。(4)①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯，溶质偏少，浓度会偏小； ②容量瓶中原来有少量蒸馏水，对溶质和溶液的体积均无影响，浓度无影响。15.氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl： 2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3===2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑(1)CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液，试计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比。答案：(1)设需要CuSO4·5H2O的质量为x，H2O的质量为y，CuSO4·5H2O的相对分子质量为250，CuSO4的相对分子质量为160。 答：所需CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为5∶11。(2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol/LFeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加20 mL水，用0.100 0 mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液，有关化学反应为： Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－ Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ 通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。答案：(2)设样品中CuCl的质量为x。 由化学反应方程式可知：CuCl～Fe2＋～Ce4＋ 97.92%＞96.50%，符合标准。 答：样品中CuCl的质量分数符合标准。16.一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.050 0 mol。 (1)原NaOH溶液的质量分数为 。 (2)所得溶液中Cl－的物质的量为 mol。 (3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 n(Cl2)∶n(H2)＝ 。10.7%0.253∶2解析：本题综合考查元素及其化合物的有关反应及物质的量应用于化学方程式的计算、守恒法的巧用。发生的有关反应方程式为： ②HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(2)溶液中的溶质为NaCl和NaClO的混合物。 因n(NaOH)＝100 mL×10－3 L/mL×3.00 mol/L＝0.3 mol， 由钠元素、氯元素守恒有， n(Cl)＝n(Na)＝n(NaCl)＋n(NaClO)＝0.3 mol， 故n(Cl－)＝n(NaCl)＝0.3 mol－0.050 0 mol＝0.25 mol，而反应③产生的n(NaCl)＝n(NaClO)＝0.050 0 mol，故反应②产生n(NaCl)＝0.25 mol－0.05 mol＝0.2 mol。(3)反应过程中，共有n(Cl2)＝ n(Cl)＝0.3 mol× ＝0.15 mol。 参加反应的n(H2)＝ n(HCl)＝ n(NaCl)＝ ×0.2 mol＝0.1 mol 故n(Cl2)∶n(H2)＝0.15 mol∶0.1 mol＝3∶2。17.20 ℃时，硫酸的密度和物质的量浓度对照表如下：(1)将浓度为c1、密度为ρ1和浓度为c2、密度为ρ2(c1＞c2)的两种硫酸溶液混合，所得溶液的密度 (选填序号)。 A.等于(ρ1＋ρ2)/2 B.小于(ρ1＋ρ2)/2 C.大于(ρ1＋ρ2)/2 D.以上均可能 (2)将18.4 mol/L的浓硫酸100 mL加水稀释成5.3 mol/L则稀释后稀硫酸的体积为 mL，加入水的体积为 mL(所有数据均在20℃时测定，20 ℃时水的密度近似看成1 g/cm3)。D347.2267.3(3)现有H2SO4和Na2SO4的混合溶液200 mL，其中H2SO4的物质的量浓度为1 mol/L，Na2SO4的物质的量浓度为0.5 mol/L。若要使H2SO4和Na2SO4的物质的量浓度分别为2 mol/L和0.2 mol/L，应加入98%的浓硫酸 mL，再加入蒸馏水稀释至 mL才能实现。43.5500解析：对于问题(1)很多同学在求解时可能被大量的数据所迷惑，可以这样处理：根据表格中数据分析得知溶液浓度越大，密度也越大，由于体积关系未知，将浓度为c1和c2的两种硫酸溶液混合，所得混合液的浓度应在c1和c2之间，因此可得密度也在ρ1和ρ2之间，因此选项D正确。(2)中应抓住稀释前后H2SO4的物质的量不变，可求得稀释后稀硫酸的体积为347.2 mL，由于水的密度可近似看成1 g/cm3，因此欲求水的体积先求水的质量，通过稀释前后质量具有加和性可求得水的质量。(3)首先利用稀释前后Na2SO4的物质的量不变确定稀释后溶液的体积，再根据稀释前后H2SO4的物质的量之差确定所需浓硫酸的体积。
化学计量在化学实验中的应用（二） —物质的量浓度轻松学教材一、物质的量浓度 1.物质的量浓度是用来表示单位体积溶液里所含溶质Ｂ 的物质的量的物理量，也称为Ｂ的物质的量浓度，符号为?cB。 2．物质的量浓度的数学表达式是____________，nB表示溶质的物质的量，Ｖ表示溶液体积，因此物质的量浓度的单位是mol/L（或mol／m3）。3．将溶质质量分数一定的溶液稀释时，溶液中溶质的质量总是保持不变；同理，稀释一定物质的量浓度的溶液时，溶液的体积发生了变化，但溶液中溶质的物质的量保持不变，即：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。二、配制一定物质的量浓度的溶液 1.仪器 托盘天平、容量瓶、玻璃棒、量筒、烧杯、药匙、胶头滴管等。 2.容量瓶的使用 (1)规格 容量瓶上标有刻线、温度和容积，常见的容量 瓶有50 mL、100 mL、500 mL、1 000 mL (见 右图)等几种。 (2)用途 用于配制一定物质的量浓度的溶液。 (3)使用方法和注意事项 ①查漏 容量瓶使用前的第一步操作要检查是否漏水。 检查方法是：加水→倒立→观察→正立，瓶塞旋转180°→倒立→观察。 ②使用前用蒸馏水洗净，但不能用待配溶液润洗。 ③不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶也不能作为反应容器或长期贮存溶液。④容量瓶的容积是在瓶身标定温度下确定，因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。 ⑤只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。3.溶液的配制步骤 (1)用固体配制一定物质的量浓度溶液的过程如图：(2)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为： ①计算；②称量(量取)；③溶解(稀释)；④转移；⑤洗涤；⑥定容；⑦摇匀。体验热身1.100 mL 0.3 mol/LNa2SO4溶液和50 mL 0.2 mol/L的Al2(SO4)3溶液混合后，溶液中 的物质的量浓度是( ) A.0.20 mol/L B.0.25 mol/L C.0.40 mol/L D.0.50 mol/L答案：C解析：n( )＝n(Na2SO4)＋3n［Al2(SO4)3］ ＝0.1 L×0.3 mol/L＋0.05 L×0.2 mol/L×3 ＝0.06 mol ，2.将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g/mol)溶于a g水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，物质的量浓度为c mol/L，则该气体溶于水中的体积是(设气体不与水反应)( )答案：D3.(2008·四川理综)在a L Al2 (SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入 b mol BaCl2，恰好使溶液中的 完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al3＋浓度(mol/L)为( ) 答案：C4.(2008·全国Ⅱ理综)某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm3，其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl－的物质的量约等于( ) A.0.37 mol B.0.63 mol C.0.74 mol D.1.5 mol答案：D解析：已知Mg2＋的量，求n(Cl－)，由氯化镁(MgCl2)的组成可知：5.有下列化学仪器：①托盘天平；②玻璃棒；③药匙；④烧杯；⑤量筒；⑥容量瓶；⑦胶头滴管；⑧细口试剂瓶；⑨标签纸。 (1)现需要配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液，需用质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸 mL。 (2)从上述仪器中，按实验使用的先后顺序，其编号排列是 。 (3)容量瓶使用前检验漏水的方法是 。(4)若实验时遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏高”“偏低”或“不变”)？ ①用以稀释硫酸的烧杯未洗涤， 。 ②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中， 。 ③摇匀后发现液面低于刻线再加水， 。 ④容量瓶中原有少量蒸馏水， 。答案：见解析解析：(1)设需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为V。 V×1.84 g/cm3×98%＝0.5 L×1 mol/L×98 g/mol，V≈27.2 mL。 (2)配制顺序是：计算→量取→稀释→移液→定容，因此使用仪器的顺序为：⑤④②⑥⑦⑧⑨。 (3)按规范操作解答：往容量瓶内加适量水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，把瓶正立过来，将瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，若不漏水，才能使用。 (4)①偏低；②偏高；③偏低；④不变。重点探究 关于物质的量浓度的计算 1.溶质的质量与物质的量浓度之间的换算 。 2.一定体积(标准状况下)的气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算 运用 求出溶质的物质的量，运用 求出溶液体积，再根据 计算。3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算 (c为溶质的物质的量浓度mol/L，ρ为溶液的密度g/cm3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量)，此公式可按溶液体积为1 L进行推导。 4.溶液的稀释或混合计算 可根据稀释前后，溶液中溶质的物质的量不变(即c1V1＝c2V2)或溶质的质量不变(即V1·ρ1·w1＝V2·ρ2·w2)进行计算。5.溶解度、物质的量浓度和溶质质量分数间的换算 (1)溶解度与溶质质量分数的换算。 (2)溶解度与物质的量浓度的换算。【例1】50 g浓度为c mol/L、密度为ρ g/cm3的氨水中加入一定量的水稀释成0.5c mol/L，则加入水的体积( ) A.小于50 mL B.等于50 mL C.大于50 mL D.等于50/ρ Ml答案：C解析：解答本题首先根据稀释前后溶质的物质的量不变，列出关系式。 ，然后再根据氨水的浓度越大，密度越小进行讨论分析。 设加水的体积为V，稀释后溶液的密度为ρ后，由稀释前后溶质的物质的量不变可得 ，化简可得V·ρ＋50ρ＝100·ρ后，V＝100· －50，因为氨水的密度随浓度减小而增大，即ρ后＞ρ，所以V＞50，C正确。类比迁移1.(2009·临沂质检)已知溶质的质量分数为0.95的酒精溶液的物质的量浓度为16.52 mol/L，试判断溶质的质量分数为0.475的酒精溶液的物质的量浓度( ) A.大于8.26 mol/L B.等于8.26 mol/L C.小于8.26 mol/L D.无法判断答案：A解析：已知酒精溶液的密度随酒精的质量分数的减小而增大。设质量分数为0.95的酒精溶液的密度为ρ1 g/L，质量分数为0.475的酒精溶液的密度为ρ2 g/L，则ρ1＜ρ2；设溶质的质量分数为0.475的酒精溶液的物质的量浓度为c2，2.某硫酸溶液的浓度是x mol/L，溶质的质量分数是a%，该溶液的密度是( )答案：D解析：设溶液的体积为1 L，该1 L溶液中溶质的物质的量为n＝x mol/L×1 L＝1 000 mL×ρ×a %÷98 g/mol。 即3.常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，得到密度为1.17 g/mL的混合溶液。计算： (1)该混合溶液中NaCl的质量分数为 。 (2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 。 (3)在1 000 g水中需加入 mol氯化钠，才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。(保留1位小数)20%4.0 mol/L4.3难点探究误差分析 分析依据 ，以配制NaOH溶液为例，具体情况如下: 【例2】配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节。 (1)若配制大约1 mol/L的溶液100 mL，所给仪器只有托盘天平、量筒、带刻度的烧杯、玻璃棒，下列可选用的试剂是 (选项字母序号)。 A.氢氧化钠固体 B.浓硫酸(98%) C.浓盐酸(37%) D.浓硝酸(63%)ABCD(2)下图是某学生在配制0.100 mol/L的碳酸钠溶液100 mL时，将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作。该步操作对所得溶液浓度的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)，原因是 。偏低答出以下任一项原因就对 ①玻璃棒紧靠容量瓶口，造成洗涤液外溢 ②玻璃棒从容量瓶移出时，残留在玻璃棒上的洗涤液可能滴在瓶外 ③玻璃棒移出后直接放在桌面上，造成残留洗涤液损失(3)若配制(2)中溶液时，该生使用托盘天平称取碳酸钠，则与计算量一致吗？为什么？ 。不一致。碳酸钠的计算量为1.06 g，而托盘天平只能称准0.1 g，即称取碳酸钠1.1 g(4)现用移液管准确量取20.00 mL 0.100 mol/L的碳酸钠溶液，注入锥形瓶中滴加甲基橙试剂2～3滴，此时溶液呈 色。然后将待测稀盐酸注入洁净、干燥的滴定管内，记下滴定管内稀盐酸的初始刻度读数，接着开始向锥形瓶内滴加盐酸。当锥形瓶内溶液颜色突变成 色时即达到滴定终点，此时消耗盐酸体积为21.36 mL，则待测盐酸的浓度为 mol/L。黄 橙0.187解析：(1)粗略配制溶液时，可在烧杯中进行，用固体配制溶液需托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒，用浓溶液配制稀溶液需托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒，用浓溶配制稀溶液需量筒、烧杯、玻璃棒，故本题A、B、C、D均可以。(2)图中操作玻璃棒引流时，紧靠容量瓶口，易造成洗涤液外溢，玻璃棒取出放在桌面上也易造成残留洗涤液损失，故会使所配溶液浓度偏低。(3)配制0.100 mol/L Na2CO3溶液100 mL，需Na2CO3 1.06 g，而托盘天平只能称准0.1 g，即只能称取Na2CO3 1.1 g。【方法归纳】定容时俯视、仰视对结果的影响 (1)仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大。(2)俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小。类比迁移4.(1)如图是配制50 mL KMnO4标准溶液的过程示意图。请你观察图示判断其中不正确的操作有 (填序号)。②⑤(2)使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差，下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 。 ①用天平(使用游码)称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了 ②用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束后俯视读数 ③溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 ④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 ⑤定容时，仰视容量瓶的刻度线 ⑥定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线①③⑤⑥解析：解答本题时应注意以下三点： (1)仪器的规格、特点和使用注意事项。 (2)实验基本操作注意事项。 (3)分析误差时依据 。实验探究问题：已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉未中铁、铜元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙：1 mol/L硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/LNaOH溶液、20% KSCN溶液。完成以下实验探究过程： (1)提出假设 假设1 该混合金属粉末中除铝外还含有 元素； 假设2 该混合金属粉末中除铝外还含有 元素； 假设3 该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。 (2)设计实验方案 基于假设3，设计出实验方案。 (3)实验过程 根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。 提示：Ⅰ.注意前后内容对应；CuFeⅡ.注意文字简洁。答案：(3)解析：本题主要考查学生对元素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室常用仪器的主要用途和使用方法的了解；考查学生设计实验方案的能力和对常见物质进行分离、提纯和检验的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法以及运用正确的化学术语与文字等表达分析解决问题的过程，并做出合理解释的能力。本题实验设计时，要充分考虑到Al、Fe、Cu三种金属在性质上的差异，从而达到实验探究的目的。①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，而Fe、Cu与碱液不反应； ②Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，而Cu不与稀硫酸反应； ③加入稀硝酸后，溶液中的Fe2＋会被硝酸氧化为Fe3＋，Fe3＋可用SCN－进行检验； ④3Cu＋8H＋＋ ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O， Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(蓝色)。 通过分析上述反应过程中的现象，完成对样品成分的确定。走出误区 忽视对物质的量浓度概念的理解和应用而出错。求解物质的量浓度题目的策略是：不管试题如何变化，关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液体积(L)，即可求溶质的物质的量浓度。解题思路一般有两个出发点：①由“定义式”出发：物质的量浓度定义的数学表达式为c＝n/V。由此知，欲求c，先求n及V。②由守恒的观点出发：a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”。c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)。b.溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。c.质量守恒。因材施教(1)物质的量浓度的计算过程中应注意的问题：①物质的量浓度是以单位体积的溶液为标准，溶液的体积不能直接用气体或水的体积之和，而必须通过V＝m/ρ计算，其中密度的单位是g/mL，这样求得的体积单位是毫升(此点尤其要注意)。②溶质一定要用“物质的量”，若给出的已知条件是溶质的质量、气体的体积(标准状况)或粒子数，要换算成“物质的量”。带有结晶水(R·nH2O)的物质作为溶质时，用结晶水合物的质量除以R·nH2O的摩尔质量，来换算成“物质的量”。同一溶液，无论取出多大体积，其各种浓度(物质的量浓度、质量分数、离子浓度)均不变。(2)有关溶液混合稀释的计算：①不同物质的量浓度的溶液混合稀释，抓住稀释前后溶质的物质的量不变，列方程式：c1·V1＝c2·V2。如果忽略溶液体积变化，则c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)；如果考虑溶液混合后的体积改变，则c1·V1＋c2·V2＝c混·V混 。 ②不同质量分数的两种溶液混合的计算，抓住混合前后溶质的质量不变，列方程式：m1·w1＋m2·w2＝(m1＋m2)·w混。备用选题1.已知NH3和NO2都是能用来做喷泉实验的气体，实验装置如图所示。若在标准状况下用等体积烧瓶各收集满NH3和NO2气体，实验后两个烧瓶内溶液的关系是(不考虑溶质的扩散)( )A.溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同 B.溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同 C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同 D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同答案：A解析：很多同学在求解时想当然认为用NO2气体做喷泉实验，由于发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，烧瓶内不可能充满溶液，因此两种情况下浓度一定不等，其实这是错误的，下面作具体分析。设在标准状况下烧瓶中的NH3和NO2各为1 mol，则由此可得溶质的物质的量浓度是一样的，但由于两种溶液的密度不等，因此两者的溶质的质量分数不等，所以选项A正确。通过本题的计算，还可以得出如下结论： ①无论烧瓶内全部充满NH3，还是部分充满NH3，只要溶质不发生扩散，则浓度均为1/22.4 mol/L。 ②无论容器中充入的是NH3，还是其他易溶于水的气体(如HCl、NO2)，其浓度均为1/22.4mol/L。 ③无论气体充入是什么形状的容器，浓度仍为1/22.4 mol/L。2.(2009·泰安模拟)下列条件中，两种气体的分子数一定不相等的是( ) A.相同质量、不同密度的N2和C2H4 B.相同体积、相同密度的CO和C2H4 C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和N2 D.相同压强、相同体积、相同质量的O2和N2答案：D解析：选项A中N2和C2H4的摩尔质量相同，相同质量的N2和C2H4，物质的量相同，分子数也相同。选项B中相同体积、相同密度的CO和C2H4，具有相同的质量和摩尔质量，同时也具有相同的分子数。选项C中同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。选项D中同质量的O2和N2，摩尔质量不同，物质的量不同，从而分子数不相等。3.(2009·芜湖模拟)现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法，具体步骤为：(1)将固体NaCl细粒干燥后，准确称出m gNaCl固体并转移到定容仪器a中。(2)用滴定管b向a仪器中滴加某液体c，不断振荡，加至a仪器的刻度线。计算出NaCl固体的体积为V cm3，再通过NaCl的体积和质量，即可算出阿伏加德罗常数。上述操作中的a、b、c分别指( ) A.量筒、酸式滴定管、水 B.容量瓶、碱式滴定管、苯 C.量筒、碱式滴定管、水 D.容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳答案：D解析：为了精确测定NaCl固体的体积，因此定容容器必须使用容量瓶，液体c应满足的条件是NaCl固体不能溶解在其中，因此可使用有机溶剂苯或四氯化碳，有机溶剂能使碱式滴定管下端的橡胶溶胀，因此只能用酸式滴定管向容量瓶中加入液体c。4.(2009·杭二中模拟)下列有关溶液性质的叙述正确的是( ) A.室温时饱和的二氧化碳水溶液，冷却到0 ℃时会放出一些二氧化碳气体 B.20 ℃，100 g水中可溶解34.2 g KCl，此时KCl饱和溶液的质量分数为34.2% C.强电解质在水中的溶解度一定大于弱电解质 D.相同温度下，把水面上的空气换成相同压强的纯氧，100 g水中溶入氧气的质量增加答案：D解析：气体的溶解度一般随温度的升高(降低)而减小(增大)，故室温下CO2的饱和水溶液在降温到0 ℃时不会放出气体；20 ℃时34.2 g KCl溶于100 g水中所得饱和溶液的质量分数为 ；物质在水中溶解度的大小与电解质的强弱无必然联系，如CaCO3等难溶性盐虽为强电解质，但其在水中的溶解度不大，而CH3COOH等弱电解质在水中的溶解度却较大；水面上的O2浓度增大，平衡向水面下溶入氧气的方向移动，故100 g水中溶入O2的质量增加。高效作业一、选择题 1.下列关于物质的量浓度表述正确的是( ) A.0.3 mol/L的Na2SO4溶液中含有Na＋和 的总物质的量为0.9 mol B.1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度是1 mol/L C.在K2SO4和NaCl的中性混合溶液中，如果Na＋和 的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同 D.10 ℃时，100 mL 0.35 mol/L的KCl饱和溶液蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 mol/L答案：D解析：A项溶液的体积未知无法计算Na＋和 的总物质的量；B项只有当标准状况下的22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 mol/L；C项c(Na＋)＝c( )时根据电荷守恒，c(K＋)＝2c(Cl－)；D项由于溶液蒸发后析出晶体，溶液仍是饱和的，其浓度不发生变化。2.配制100 mL 0.1 mol/LNa2CO3溶液，下列操作正确的是( ) A.称取1.06 g无水碳酸钠，加入到100 mL容量瓶中，加水溶解、定容 B.称取1.06 g无水碳酸钠，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解 C.转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中 D.定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀答案：D解析：A选项错，不能在容量瓶中溶解物质；B选项错，因为要配制100 mL溶液，加入100 mL蒸馏水溶解Na2CO3所得溶液已接近100 mL，但并不是100 mL；C选项未用玻璃棒引流，错误。3.(2009·江苏常州)质量分数为a%，物质的量浓度为cmol/L的KOH溶液，蒸发溶剂，恢复到原来温度，若质量分数变为2a%，则物质的量浓度( ) A.等于2c mol/L B.大于2c mol/L C.小于2c mol/L D.在c～2c mol/L之间答案：B解析：蒸发溶剂，恢复到原来温度，质量分数为2a%，说明蒸发的水的质量和余下的溶液的质量相等，但水的密度比KOH溶液小，减少的水的体积大于剩余的KOH溶液的体积，即KOH溶液的体积比原来的一半要小，所得溶液的物质的量浓度大于原来的2倍。4.(2009·山东潍坊)在200 mL某硫酸盐溶液中，含有1.5NA个硫酸根离子(NA表示阿伏加德罗常数的值)，同时含有NA个金属离子，则该硫酸盐的物质的量浓度为( ) A.2 mol/L B.2.5 mol/L C.5 mol/L D.7.5 mol/L答案：B解析：根据题目可知硫酸根离子和金属离子的个数比为3∶2，可设其化学式为R2(SO4)3，所以硫酸盐的物质的量为0.5 mol，则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol/L。5.(2009·山东济南)为测定人体血液中Ca2＋的含量，设计了如下方案： 有关反应的化学方程式为： 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 若血液样品为15 mL，滴定生成的草酸消耗0.001 mol/L的KMnO4溶液15.0 mL，则这种血液样品中的含钙量为( ) A.0.001 mol/L B.0.002 5 mol/L C.0.000 3 mol/L D.0.003 5 mol/L答案：B解析：由题可得关系式如下： 5Ca2＋～5H2C2O4～2KMnO4 5 mol 2 mol 15 mL·c(Ca2＋) 15.0 mL·0.001 mol/L 求得：c(Ca2＋)＝0.002 5 mol/L。6.自然界中存在一种尖晶石，化学式为MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石。已知该尖晶石中混有Fe2O3。取一定量的该样品5.4 g，恰好与一定浓度100 mL盐酸完全反应，盐酸浓度可能是( ) A.2.8 mol/L B.3.5 mol/L C.4.2 mol/L D.4.9 mol/L答案：A解析：用极值法：设盐酸的浓度为x mol/L。 (1)假设5.4 g全部是Fe2O3，则有(2)假设5.4 g全部是MgAl2O4，则有 MgAl2O4＋8HCl===MgCl2＋2AlCl3＋4H2O 142 8 5.4 0.1x 故此盐酸的浓度应大于2.025 mol/L，小于3.04 mol/L，选A。7.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容，据此下列说法正确的是( )A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/L B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气 C.配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL D.该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L答案：C解析：由物质的量浓度计算公式 ，故A不正确；由于该酸是浓硫酸，所以与锌反应不产生氢气，而生成二氧化硫气体；根据稀释公式c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)，18.4 mol/L×V(浓)＝4.6 mol/L×0.2 L，V(浓)＝0.05 L，即50 mL，选项C正确；该硫酸与等质量的水混合所得溶液的质量分数为49%，而密度减小，则所得的硫酸的物质的量浓度必小于9.2 mol/L。8.下图分别表示四种操作，其中有两处错误的是( )答案：B解析：A选项读数时仰视，错误；B选项在量筒中稀释错误，稀释浓硫酸应该是将浓硫酸倒入水中，两处错误；C选项氢氧化钠应放在玻璃器皿中称量；D选项为了加速溶解应用玻璃棒不断搅拌。9.配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是( ) A.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容 B.在容量瓶中进行定容时仰视刻度线 C.在容量瓶中定容时俯视刻度线 D.定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度，再补充几滴水至刻度答案：C解析：B项，如图乙所示，定容后液面高于容量瓶的刻度线，溶液体积偏大，NaOH物质的量浓度偏小；C项，如图甲所示，情况与B项相反；A、D两项偏小。10.某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M,25 ℃时，将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。下列关系中正确的是( )答案：C11.t ℃时，NaCl的溶解度为a g，取该温度下的饱和氯化钠溶液V mL，测得其密度为ρ g/cm3，则下列表达式正确的是( )答案：D12.在标准状况下，1体积水溶解700体积氨气，所得溶液密度为0.9 g/cm3，这种氨水的物质的量浓度和质量分数分别为( ) A.18.4 mol/L 34.7% B.20.4 mol/L 38.5% C.18.4 mol/L 38.5% D.20.4 mol/L 34.7%答案：A解析：NH3溶于水后虽然大部分生成NH3·H2O，但在计算时，我们仍以NH3作为氨水中的溶质；气体溶于水后，溶液的体积、密度均发生了改变，计算时应该用溶液质量除以密度求出其体积。二、非选择题 13.标准状况下11.2 L HCl溶于水形成500 mL溶液。 (1)所得盐酸的物质的量浓度为 。 (2)向其中加入 g NaOH才能中和完全。 (3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响，所得NaCl的物质的量浓度为 。 (4)再向其中加入 mL密度为1.7 g/cm3质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl－完全沉淀。1 mol/L201 mol/L20014.(2009·运城模拟)某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol/LNaOH溶液以备使用。 (1)该同学应选择 mL的容量瓶。500(2)其操作步骤如下图所示，则如图操作应在下图中的 (填选项字母)之间。 A.②与③ B.①与② C.④与⑤C(3)该同学应称取NaOH固体 g，用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体，请在附表中选取所需的砝码大小 (填字母)，并在下图中选出能正确表示游码位置的选项 (填字母)。 附表 砝码规格10.0c、dc(4)下列操作对所配溶液的浓度大小有何影响？ ①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯，浓度会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)。 ②容量瓶中原来有少量蒸馏水，浓度会 。偏小无影响解析：(1)因无480 mL容积的容量瓶，所以配制480 mL 0.5 mol/LNaOH溶液时应选择500 mL的容量瓶。 (2)图中操作表示洗涤液转入容量瓶后，再向容量瓶中加入蒸馏水定容，应在图中④与⑤之间。 (3)因为需要配制500 mL溶液，该同学应称取NaOH固体的质量为0.5 L×0.5 mol/L×40 g/mol＝10.0 g，用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时，砝码和游码的总质量为33.1 g，需要20 g和10 g的砝码各一个，游码的质量为3.1 g。(4)①转移完溶液后未洗涤玻璃棒和烧杯，溶质偏少，浓度会偏小； ②容量瓶中原来有少量蒸馏水，对溶质和溶液的体积均无影响，浓度无影响。15.氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过下列反应制备CuCl： 2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3===2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑(1)CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0%的CuSO4溶液，试计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比。答案：(1)设需要CuSO4·5H2O的质量为x，H2O的质量为y，CuSO4·5H2O的相对分子质量为250，CuSO4的相对分子质量为160。 答：所需CuSO4·5H2O与H2O的质量之比为5∶11。(2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol/LFeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加20 mL水，用0.100 0 mol/L的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液，有关化学反应为： Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－ Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ 通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。答案：(2)设样品中CuCl的质量为x。 由化学反应方程式可知：CuCl～Fe2＋～Ce4＋ 97.92%＞96.50%，符合标准。 答：样品中CuCl的质量分数符合标准。16.一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L的NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.050 0 mol。 (1)原NaOH溶液的质量分数为 。 (2)所得溶液中Cl－的物质的量为 mol。 (3)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比 n(Cl2)∶n(H2)＝ 。10.7%0.253∶2解析：本题综合考查元素及其化合物的有关反应及物质的量应用于化学方程式的计算、守恒法的巧用。发生的有关反应方程式为： ②HCl＋NaOH===NaCl＋H2O ③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O(2)溶液中的溶质为NaCl和NaClO的混合物。 因n(NaOH)＝100 mL×10－3 L/mL×3.00 mol/L＝0.3 mol， 由钠元素、氯元素守恒有， n(Cl)＝n(Na)＝n(NaCl)＋n(NaClO)＝0.3 mol， 故n(Cl－)＝n(NaCl)＝0.3 mol－0.050 0 mol＝0.25 mol，而反应③产生的n(NaCl)＝n(NaClO)＝0.050 0 mol，故反应②产生n(NaCl)＝0.25 mol－0.05 mol＝0.2 mol。(3)反应过程中，共有n(Cl2)＝ n(Cl)＝0.3 mol× ＝0.15 mol。 参加反应的n(H2)＝ n(HCl)＝ n(NaCl)＝ ×0.2 mol＝0.1 mol 故n(Cl2)∶n(H2)＝0.15 mol∶0.1 mol＝3∶2。17.20 ℃时，硫酸的密度和物质的量浓度对照表如下：(1)将浓度为c1、密度为ρ1和浓度为c2、密度为ρ2(c1＞c2)的两种硫酸溶液混合，所得溶液的密度 (选填序号)。 A.等于(ρ1＋ρ2)/2 B.小于(ρ1＋ρ2)/2 C.大于(ρ1＋ρ2)/2 D.以上均可能 (2)将18.4 mol/L的浓硫酸100 mL加水稀释成5.3 mol/L则稀释后稀硫酸的体积为 mL，加入水的体积为 mL(所有数据均在20℃时测定，20 ℃时水的密度近似看成1 g/cm3)。D347.2267.3(3)现有H2SO4和Na2SO4的混合溶液200 mL，其中H2SO4的物质的量浓度为1 mol/L，Na2SO4的物质的量浓度为0.5 mol/L。若要使H2SO4和Na2SO4的物质的量浓度分别为2 mol/L和0.2 mol/L，应加入98%的浓硫酸 mL，再加入蒸馏水稀释至 mL才能实现。43.5500解析：对于问题(1)很多同学在求解时可能被大量的数据所迷惑，可以这样处理：根据表格中数据分析得知溶液浓度越大，密度也越大，由于体积关系未知，将浓度为c1和c2的两种硫酸溶液混合，所得混合液的浓度应在c1和c2之间，因此可得密度也在ρ1和ρ2之间，因此选项D正确。(2)中应抓住稀释前后H2SO4的物质的量不变，可求得稀释后稀硫酸的体积为347.2 mL，由于水的密度可近似看成1 g/cm3，因此欲求水的体积先求水的质量，通过稀释前后质量具有加和性可求得水的质量。(3)首先利用稀释前后Na2SO4的物质的量不变确定稀释后溶液的体积，再根据稀释前后H2SO4的物质的量之差确定所需浓硫酸的体积。
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