专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx

专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx

《专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题123 物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

专题123物质的量在化学实验中的应用届高中化学同步讲义人教版必修1

一、物质的量浓度

二、一定物质的量浓度溶液的配制

1．主要仪器

（1）天平：

应使用分析天平或电子天平，也可以用天平。

（2）容量瓶

（3）其他仪器：

量筒、、、等。

2．配制过程

以配制100mL1.00mol·L−1NaCl溶液为例。

（1）计算、称量：

需要NaCl固体的质量为，实际用托盘天平称量的质量为。

（2）溶解：

溶解过程中玻璃棒的作用为。

（3）移液、震荡。

移液前需。

移液中玻璃棒的作用为。

震荡前需进行的操作是。

（4）定容。

当液面离容量瓶颈刻度线下时改用滴加蒸馏水。

定容标准为：

溶液凹液面最低处与刻度线相切。

（5）摇匀：

方法为。

【答案】一、单位体积物质的量cmol·L−1

二、1．

（1）托盘

（2）②温度容积

③100mL、250mL、500mL、l000mL

（3）烧杯玻璃棒胶头滴管

2．

（1）5.85g5.9g

（2）搅拌加速溶解

（3）①将溶液冷却至室温

②引流

③将烧杯和玻璃棒洗涤2〜3次，并将洗涤液注入容量瓶中

（4）①1〜2cm胶头滴管

（5）盖好瓶塞，反复上下颠倒

一、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析

（1）误差分析原理依据——公式法：

，c（NaOH）=

。

其中M不变，不规范的操作过程会导致m（NaOH）和V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。

（2）误差分析

步骤

可能引起误差的原因

因变量

c

n

V

称量

需要使用游码且物质、砝码位置颠倒

偏小

—

偏低

称量NaOH时使用滤纸

偏小

—

偏低

量取

用量筒量取浓溶液时仰视

偏大

—

偏高

用量筒量取浓溶液时俯视

偏小

—

偏低

将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中

偏大

—

偏高

溶解

不慎将溶液溅到烧杯外面

偏小

—

偏低

冷却

转移

未冷却至室温就转入容量瓶中

—

偏小

偏高

转移前，容量瓶内有少量蒸馏水

—

—

无影响

转移时有少量溶液流到容量瓶外

偏小

—

偏低

洗涤

未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒

偏小

—

偏低

定容

定容时仰视刻度线

—

偏大

偏低

定容时俯视刻度线

—

偏小

偏高

定容时液面超过刻度线，立即用吸管吸出

偏小

—

偏低

定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线

—

偏大

偏低

【总结归纳】

1．容量瓶有关仰视或俯视刻度线的图解

（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，结果偏低。

（2）俯视刻度线（图2）。

恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。

2．容量瓶的选择与溶质质量的计算

如“需要480mL上述溶液”，因无480mL容量瓶，应选择500mL容量瓶，所需溶质的物质的量应按配制500mL溶液计算。

二、有关物质的量的浓度的计算

1．一个基本公式

进行物质的量浓度的有关计算时，各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c=

，要充分利用有关物质的量的各种计算公式，发挥物质的量的桥梁作用。

2．两点注意事项

（1）以上公式中体积指的是溶液的体积，而不是指溶剂的体积。

（2）计算时要注意单位，c的单位是mol·L−1，n的单位是mol，V的单位是L。

3．四种计算类型

（1）物质的量浓度的简单计算：

c=

。

（2）溶液稀释的有关计算：

稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。

c（浓）·V（浓）=c（稀）·V（稀）

m（浓）·w（浓）=m（稀）·w（稀）

（3）溶液混合的计算：

混合前后溶质的物质的量或质量都保持不变。

c1·V1+c2·V2=c（混）·V（混）

m1·w1+m2·w2=m（混）·w（混）

（4）物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系：

c=

（此式中

的单位为g·mL−1）

4．—定体积的气体（标准状况）溶于水后溶质的物质的置浓度的计算方法：

（1）若已知溶液的体积：

（2）若已知溶液的密度：

[假定气体的摩尔质量为Mg·mol−1，VL（标准状况）该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·cm−3］

计算过程：

①先计算溶质的物质的量：

n=

mol。

②再计算溶液的体积：

③最后计算溶质的物质的量浓度：

c=

=

典例1（安徽省淮北市第一中学2017−2018学年高一上学期期中考试）下列关于0.2mol·L−1K2SO4溶液的正确说法是

A．该溶液中所含K+、SO42−总数为0.6NA

B．500mL该溶液中含有0.1NA个K+

C．任意体积的该溶液中，K+浓度均是0.4mol·L−1

D．2L该溶液中SO42−浓度是0.4mol·L−1

【答案】C

【解析】A、因为n=cV，选项中不知道溶液的体积，无法计算出离子的物质的量，A错误。

B、K+的浓度为0.4mol·L−1，所以K+的物质的量n=0.5L×0.4mol·L−1=0.2mol，即含有0.2NA个K+，B错误。

C、溶液的浓度一旦确定，则溶液的浓度与所取溶液的体积无关，所以任意体积的该溶液中K+浓度均是0.4mol·L−1，C正确。

D、溶液的浓度一旦确定，则溶液的浓度与所取溶液的体积无关，所以SO42−浓度仍是0.4mol·L−1，D错误。

正确答案为C。

典例2若在标准状况下，将VLHCl气体溶于1L水中，所得溶液密度为dg/mL，则此溶液的物质的量浓度为

A．

mol/LB．

mol/L

C．

mol/LD．

mol/L

【答案】A

【解析】标准状况下，VL氯化氢是

mol，质量是

g，所以溶液的质量是（1000+

）g，因此溶液的体积是（1000+

）g÷dg/mL。

根据c=n/V可知，溶液的浓度是

mol/L，答案选A。

典例3（上海市静安区七一中学2018届高考一模）配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列操作正确的是

A．称量时，应将NaOH固体放在称量纸上称量

B．将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解，待溶液冷却至室温再转移

C．定容时若加水超过了刻度线，可用胶头滴管直接将多余溶液吸出

D．为减小误差，容量瓶必须干燥才可使用

【答案】B

【解析】A．氢氧化钠易吸水具有腐蚀性，称量时，应将NaOH固体放在烧杯中称量，A错误；B．将称量的NaOH固体置于小烧杯中溶解，待溶液冷却至室温再转移至容量瓶，B正确；C．定容时若加水超过了刻度线，需要重新配制，C错误；D．配制时容量瓶不必干燥，D错误，答案选B。

典例4实验室配制500mL、0.2mol·L−1的Na2SO4溶液，实验操作步骤有：

A．在天平上称取14.2g硫酸钠固体，把它放在烧杯中，用适量的蒸馏水使它完全溶解并冷却至室温。

B．把制得的溶液小心地转移至容量瓶中。

C．继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。

D．用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心注入容量瓶，并轻轻振荡。

E．将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀。

请填写下列空白：

（1）操作步骤的正确顺序为（填序号）________。

（2）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码、镊子）、玻璃棒，还缺少的仪器是________、________、________。

（3）下列情况会使所配溶液浓度偏大的是（填序号）________。

A．某同学观察液面的情况如图所示：

B．没有进行上述的操作步骤D

C．加蒸馏水时，不慎超过了刻度线

D．砝码上黏附有杂质

【答案】

（1）ABDCE

（2）药匙　胶头滴管　500mL容量瓶（3）AD

【解析】

（1）配制一定物质的量浓度溶液的步骤为：

计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。

（2）还需要500mL容量瓶、胶头滴管和药匙。

（3）A俯视使体积减小，故使浓度偏大；B未进行洗涤，使溶质减小，故使浓度偏小；C项使体积增大，故浓度偏小；D使称量的溶质质量增大，故使浓度偏大。

K基础

1．在配制250mL2.0mol/LNaCl溶液的实验中，必须使用的仪器是

2．实验室中需要配制2mol·L−1的NaCl溶液950mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl质量分别是

A．950mL，111.2gB．500mL，117.0g

C．1000mL，117.0gD．任意规格，111.2g

3．（云南省泸水市第一中学2017−2018学年高一上学期期中考试）1L0.1mol/LK2CO3溶液中含有的K+的数目为

A．0.1B．0.2C．6.02×1023D．1.204×1023

4．某同学用Na2CO3配制0.10mol/LNa2CO3溶液的过程如图所示。

你认为该同学的错误有

A．①⑤⑥B．②④⑦C．①⑥⑦D．⑤⑥⑦

5．（河南省中原名校2017−2018学年高一下学期第一次联考）在配制溶液过程中正确的是

A．配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时量筒必须先润洗

B．配制盐酸溶液时，容量瓶中少量的水不影响最终的浓度

C．定容时观察液面俯视会造成所配溶液浓度偏低

D．浓H2SO4稀释后即可注入容量瓶配制

6．（双选）配制一定物质的量浓度的盐酸时，下列操作可使所配制溶液浓度偏高的是

A．用量筒量取浓盐酸时仰视读数

B．溶解搅拌时有液体飞溅

C．定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线

D．摇匀后见液面下降，再加水至刻度线

7．在标准状况下，将VLHCl气体溶于水制得1000mL盐酸，则该盐酸的物质的量浓度为

A．

mol/LB．

mol/L

C．

mol/LD．

mol/L

8．1LK2SO4和MgSO4的混合溶液中，含Mg2+2.4g，

的物质的量浓度为1mol/L，则MgSO4和K2SO4的物质的量浓度分别是________、________。

9．把2.0mol·L−1CuSO4和1.0mol·L−1H2SO4溶液等体积混合（假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和）计算：

（1）混合溶液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度c（CuSO4）=________；c（H2SO4）=________。

（2）混合液中H+和

的物质的量浓度c（H+）=________；c（

）=________。

（3）向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。

此时溶液中的物质的量浓度c（Fe2+）=________。

10．实验室欲用NaOH固体配制1.0mol·L−1的NaOH溶液240mL：

（1）配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤：

①称量　②计算　③溶解　④倒转摇匀　⑤转移⑥洗涤　⑦定容　⑧冷却

其正确的操作顺序为________________。

本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、还有________。

（2）某同学欲称量一定量的NaOH固体，他先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图。

烧杯的实际质量为____________g，要完成本实验该同学应称出____________gNaOH。

（3）使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。

（4）在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起浓度偏高的是________。

①没有洗涤烧杯和玻璃棒

②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面

③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水

④定容时俯视刻度线

⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容

⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线

K能力

11．（河南省八市2018届高三上学期第二次测评）实验室要用63%的浓硝酸（密度1.38g/cm3） 配制800mL0.8mol/L 的稀硝酸，下列说法正确的是

A．浓硝酸应用带磨口玻璃塞的棕色细口瓶保存

B．量取浓硝酸应选用的量筒规格是50mL

C．量筒量取的浓硝酸倒入烧杯后应洗涤量筒并将洗涤液也倒入烧杯

D．定容时仰视会导致配出溶液的浓度偏大

12．下列溶液中物质的量浓度肯定为1mol/L的是

A．将40gNaOH固体溶解于1L水中

B．将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液

C．将1L10mol/L浓盐酸与10L水混合

D．10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液

13．硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后，铝离子浓度为0.1mol/L，硫酸根离子的浓度为0.3mol/L，则混合溶液中镁离子浓度为

A．0.15mol/LB．0.3mol/L

C．0.45mol/LD．0.2mol/L

14．在Na2SO4和Al2（SO4）3的混合溶液中，测得Al3+浓度为0.1mol/L，加入等体积0.3mol/L的BaCl2溶液恰好使

完全沉淀，则混合溶液中Na+的浓度为

A．0.3mol/LB．0.45mol/L

C．0.6mol/LD．0.15mol/L

15．将标准状况下，将VLA气体（摩尔质量为Mg/mol）溶于0.1L水中，所得溶液密度为ρg/cm3，则此溶液的物质的量浓度（mol/L）为

A．

B．

C．

D．

16．（河南省南阳市七校2017−2018学年高一上学期第一次联考）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用量筒取浓溶液时仰视读数

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

A．①②⑤⑥B．②③④⑥C．③④⑤⑥D．①③⑤⑥

17．将24.4gNaOH固体溶于水配成100mL溶液，其密度为1.219g·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______，NaOH的质量分数为______，溶液的密度为______，含NaOH的质量为______，含NaOH的物质的量为______。

（4）将取出的10mL溶液加水稀释到100mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为________。

18．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/mL

______

______

（2）配制时，其正确的操作顺序是（填字母，每个字母只能用一次）________________。

A．用30mL水洗涤烧杯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下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”）：

容量瓶中有少量蒸馏水：

________________________________________；

定容时俯视刻度线：

_____________________________________________。

（5）若实验过程中出现如下情况，应如何处理？

加蒸馏水时不慎超过了刻度线：

_____________________________________；

向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面：

___________________。

1．【答案】A

【解析】配制一定物质的量浓度溶液的实验时，必须使用的仪器是容量瓶。

2．【答案】C

3．【答案】D

【解析】n（K2CO3）=c（K2CO3）×V=0.1mol/L×1L=0.1mol，根据1K2CO3~2K+，可知n（K+）=0.2mol，所以N（K+）=n（K+）×NA=6.02×1023mol−1×0.2mol=1.204×1023，故选D。

4．【答案】C

【解析】称量Na2CO3固体时，应将被称量物放在托盘天平的左盘，砝码放在右盘，①错误；定容时，视线应与凹液面最底处相切，⑥错误；摇匀时，应将容量瓶反复上下颠倒，⑦错误，故C项正确。

5．【答案】B

【解析】A、量筒量取溶液时不应润洗，否则所取溶液偏多，选项A错误；B、因配制过程中需要用蒸馏水定容，故配制盐酸溶液时，容量瓶中少量的水不影响最终的浓度，选项B正确；C、定容时观察液面俯视，则所加蒸馏水偏少，会造成所配溶液浓度偏高，选项C错误；D、浓H2SO4稀释后必须冷却至室温再注入容量瓶配制，选项D错误。

答案选B。

学*科网

6．【答案】AC

【解析】A项，用量筒量取浓盐酸时仰视读数使得所取浓盐酸多了，导致所配溶液浓度偏高。

B项，搅拌时有液体飞溅，说明有盐酸损失，导致浓度偏低。

C项，定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线，说明定容时水加少了，导致浓度偏高。

D项，定容后再加水，水加多了，导致浓度偏低。

学*科网

7．【答案】C

【解析】在标准状况下，将VLHCl气体溶于水制得1000mL盐酸，氯化氢的物质的量是

，所以该盐酸的物质的量浓度为

，答案选C。

8．【答案】0.1mol/L　0.9mol/L

【解析】n（Mg2+）=

=0.1mol，则c（MgSO4）=

=0.1mol/L，MgSO4提供的c（

）=0.1mol/L，则K2SO4提供的c（

）=1mol/L−0.1mol/L=0.9mol/L，所以c（K2SO4）=0.9mol/L。

9．【答案】

（1）1.0mol·L−1　0.5mol·L−1

（2）1.0mol·L−1　1.5mol·L−1

（3）1.5mol·L−1

10．【答案】

（1）②①③⑧⑤⑥⑦④　250mL容量瓶

（2）27.4　10.0

（3）查漏

（4）④⑤

【解析】

（1）配制溶液的几个步骤为：

②计算→①称量→③溶解→⑧冷却→⑤转移→⑥洗涤→⑦定容→④摇匀。

主要仪器为250mL容量瓶。

（2）配制240mL溶液，需使用250mL容量瓶，计算时按250mL计算，n（NaOH）=1.0mol·L−1×0.25L=0.25mol，m（NaOH）=10.0g。

称量时应左物右码，图中左码右物，因有质量关系：

游码+右盘=左盘，故烧杯的质量为30g−2.6g=27.4g。

（3）容量瓶必须查漏后，才能使用。

（4）①没洗涤会减少溶质，引起浓度偏低；②溶液洒到外面，引起浓度偏低；③含少量蒸馏水，对溶液浓度没有影响；④俯视刻度线，导致液面不到刻度线，引起浓度偏高；⑤未冷却就转移，定容并冷却后，液体体积减少，浓度偏高；⑥定容后再加水，溶液体积变大，溶液浓度偏低。

学*科网

11．【答案】A

12．【答案】D

【解析】A、40gNaOH的物质的量为1mol，溶液的体积不等于溶剂的体积，溶液的体积不是1L，因此溶液中物质的量浓度不是1mol/L，故A错误；B、22.4L氯化氢气体的物质的量不一定等于1mol，因此溶液中物质的量浓度不是1mol/L，故B错误；C、混合溶液的体积不等于10L，根据稀释定律可知混合液的物质的量浓度不是1mol/L，故C错误；D、10gNaOH的物质的量为0.25mol，溶液的体积为0.25L，因此溶液中物质的量浓度是1mol/L，故D正确。

13．【答案】A

【解析】根据电荷守恒有2c（Mg2+）+3c（Al3+）=2c（

），即2c（Mg2+）+3×0.1mol/L=2×0.3mol/L，解得c（Mg2+）=0.15mol/L。

14．【答案】A

【解析】假设溶液体积均为1L，Ba2+离子物质的量为1L×0.3mol/L=0.3mol，混合溶液中加入BaCl2，恰好使溶液中的SO42−离子完全沉淀，则：

SO

+Ba2+

BaSO4↓

0.3mol0.3mol

c（SO

）=

=0.3mol/L，又因为溶液不显电性，则有3c（Al3+）+c（Na+）=2c（SO

），

故0.1mol/L×3+c（Na+）=0.3mol/L×2，解得c（Na+）=0.3mol/L。

15．【答案】B

【解析】标准状况下，VLA该气体的质量为

，0.1L水的质量为100mL×1g/mL=100g，所以溶液的质量分数ω=

，所得溶液密度为ρg/cm3，所以溶液的物质的量浓度c=

。

学*科网

16．【答案】D

17．【答案】

（1）6.1mol·L−1

（2）20%

（3）6.1mol·L−1　20%　1.219g·mL−1　2.44g　0.061mol

（4）0.61mol·L−1

【解析】

（1）24.4gNaOH的物质的量为0.61mol，c（NaOH）=0.61mol÷0.1L=6.1mol·L−1。

（2）100mLNaOH溶液的质量为：

100mL×1.219g·mL−1=121.9g；NaOH的质量分数为：

×100%=20%。

（3）由于整个溶液的各处都是均匀的，所以这10mL溶液与原100mL溶液

相比，NaOH的质量分数和溶液的密度均相同，但NaOH的质量和物质的量均为原来的1/10。

（4）这10mL溶液中NaOH的物质的量浓度为6.1mol·L−1，稀释

到100mL以后，NaOH的物质的量浓度缩小为6.1mol·L−1÷10=0.61mol·L−1。

18．【答案】

（1）2.7　250

（2）B、C、A、F、E、D

（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

（5）洗净容量瓶后重新配制　洗净容量瓶后重新配制