2024届高考化学一轮复习教师用书 07 第二章 第7讲 物质的量浓度[课程标准] 1.了解溶液的含义2.了解溶解度、饱和溶液的概念3.了解溶液浓度的表示方法4.理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算5.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法考点一 溶液的浓度及其计算1.物质的量浓度(1)概念物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB2)表达式:cB=,变形:nB=cB·V;V=3)常用单位:mol·L-1或mol/L4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变2.物质的量浓度和溶质质量分数的比较物质的量浓度c溶质质量分数w概念以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg表达式c=w=两者关系w=(M:摩尔质量,单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)[正误辨析] (1)用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L-1( )(2)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L-1( )(3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )(4)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%( )(5)将62 g Na2O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( )答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×学生用书第30页规避2个易错点易错点1 溶液中溶质的判断物质入水后的溶质水量变化Na、Na2O、Na2O2NaOH减少SO3H2SO4减少CuSO4·5H2OCuSO4增多NH3NH3·H2O(但计算时仍以NH3作为溶质)减少易错点2 混淆溶液的体积与溶剂的体积不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算。
一、物质的量浓度的计算1.若20 g密度为ρ g·mL-1的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中NO的物质的量浓度为 解析: 溶质的物质的量n== mol,溶液体积V=×10-3 L·mL-1= L,Ca(NO3)2的物质的量浓度:c=== mol·L-1,NO的物质的量浓度为 mol·L-1×2= mol·L-1答案: mol·L-12.在标准状况下,将V L HCl气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为 解析: 气体的物质的量为 mol,所得溶液的质量为g,则此溶液的物质的量浓度为 mol÷[(×M+100) g÷(1 000ρ g·L-1)]= mol·L-1答案: mol·L-1二、有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算3.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g1)用m、V表示溶液的物质的量浓度: 2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度: 。
3)用c、ρ表示溶质的质量分数: _4)用w表示该温度下NaCl的溶解度: 解析: (1)c= mol·L-1= mol·L-1(2)c== mol·L-13)w=×100%=×100%4)=,S= g答案: (1) mol·L-1(2) mol·L-1(3)×100%(4) g三、溶液的稀释与混合4.如图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容按要求回答下列问题:(1)硫酸的物质的量浓度为 ,氨水的物质的量浓度为 2)各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4) 9.2 mol·L-1,c(NH3) 6.45 mol·L-1(填“>”“<”或“=”,下同)3)各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4) 49%,w(NH3) 12.5%解析: (1)利用c=计算,c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1,c(NH3)= mol·L-1≈12.9 mol·L-12)硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1。
3)5 mL硫酸和5 mL氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,故各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%答案: (1)18.4 mol·L-1 12.9 mol·L-1 (2)< > (3)> <1.溶液体积和溶剂体积关系(1)不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:V=2)两溶液混合后的体积不是两种溶液的体积和2.同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算(1)混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混·(V1+V2)2)混合后溶液体积发生变化时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=3)两种稀溶液混合时,常近似看作密度都与水的密度相同3.同溶质不同质量分数溶液混合的计算技巧同溶质、质量分数分别为a%和b%的两溶液混合1)等体积混合①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液),等体积混合后质量分数w>(a%+b%);②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,质量分数w <(a%+b%)。
2)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(a%+b%) 学生用书第31页考点二 一定物质的量浓度溶液的配制一、一定物质的量浓度溶液的配制1.容量瓶的使用(1)构造及用途(2)查漏操作(3)注意事项①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;②不能作为反应容器或用来长期贮存溶液;③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标的温度下确定的;④不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液2.主要仪器托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管3.配制过程以配制500 mL 1.00 mol/L的NaOH溶液为例(1)计算:需NaOH固体的质量为20.0 g2)称量:通过托盘天平称量NaOH固体时,需将其放在小烧杯中3)溶解:将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量水溶解4)移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入500 mL容量瓶5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液移入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面最低处与刻度线相切。
7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀图示流程如下:4.误差分析的思维流程(1)从溶质改变角度分析产生的误差(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NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确: ④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒: ⑤用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: _⑥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: ⑦未经洗涤烧杯及玻璃棒: 答案: ①偏小 ②偏小 ③偏小 ④偏小 ⑤偏大 ⑥偏小 ⑦偏小(2)从溶液改变角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)学生用书第32页①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: 。
②定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: ③定容时仰视刻度线: ④定容摇匀后少量溶液外流: ⑤容量瓶中原有少量蒸馏水: 答案: ①偏大 ②偏小 ③偏小 ④无影响 ⑤无影响视线引起误差的分析方法1.仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低2.俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高 二、溶液配制的两种基本技能1.配制100 g 10%的NaCl溶液用托盘天平称取10.0 g NaCl固体,放入100 mL的烧杯中,再用100 mL量筒量取90 mL的水注入烧杯中,然后用玻璃棒搅拌使之溶解2.用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL用50 mL的量筒量取40.0 mL的水注入到100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不停搅拌[正误辨析] (1)配制950 mL某浓度的溶液应选用950 mL的容量瓶( )(2)把0.585 g NaCl固体,放入100 mL容量瓶中,加水到刻度线处,配成0.1 mol·L-1的NaCl溶液( )(3)摇匀后,液面位于刻度线以下,应再加水至刻度线( )(4)配制2 mol·L-1 Na2CO3溶液950 mL时,应选1 000 mL容量瓶,称取Na2CO3·10H2O 572.0 g( )答案: (1)× (2)× (3)× (4)√“一定物质的量浓度溶液的配制过程”答题指导实验室需要配制0.50 mol·L-1NaCl溶液480 mL。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整1)选择仪器完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(带砝码、最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、 、 、 以及等质量的两片滤纸2)计算配制该溶液需取NaCl固体 g3)称量①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在如图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:②称量过程中NaCl固体应放于天平的 (填“左盘”或“右盘”)③称量完毕,将药品倒入烧杯中4)溶解。