1、第三讲 化学计量在实验中的应用(二)物质的量在化学实验中的应用点面导图考向分析 本节高考重点考查:(1)物质的量浓度的计算;(2)溶液配制。试题多以填空、选择题为主,难度中档,预测2013年仍会以物质的量浓度为背景,考查两种浓度的计算、换算和稀释计算。一、物质的量浓度和溶质的质量分数溶液物质的量CBMol/LMol.L-1溶质溶液1(算一算)将5.85 g NaCl投入199 g水中所得溶液的体积为200mL,则溶液的物质的量浓度为_,溶质的质量分数为_。【答案】0.5 mol/L 2.9%2(填一填)从1 L物质的量浓度为2 mol/L的溶液中,取出100mL,则100 mL溶液中物质的量浓
2、度为_,溶质的物质的量为_。【答案】2 mol/L 0.2 mol3(判一判)下列说法是否正确(用“”或“”填写)。A0.1 mol/L的NaCl溶液表示的是1 L溶剂中溶解0.1 mol NaCl的溶液()B将0.1 mol氧化钠溶于水并配成1 L溶液,则溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L()C物质的量浓度和溶质质量分数均是表示溶液组成的物理量()D0.1 mol/L的CaCl2溶液中c(Cl)也为0.1 mol/L()E在标准状况下,将2.24 L HCl通入水中并配成1 L溶液所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L()【答案】二、一定物质的量浓度溶液的配制过程以配制500 mL
3、1.50 mol/L NaOH溶液为例1主要仪器介绍(1)托盘天平:精确度为_ g,称量前先调零,称量时_放物品,_放砝码。(2)容量瓶:容积精确的容器,主要规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。0.1左盘右盘2配制过程及所需主要仪器(1)计 算:需 NaOH 固 体 的 质 量,计 算 式 为0.5L1.50mol/L40g/mol。(2)称量:用_称量NaOH固体_ g。(3)溶解:将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。(4)移液:待烧杯中的溶液_,用玻璃棒引流将溶液注入_。(5)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁_次,洗涤液_,轻轻摇动容量瓶,使溶液混
4、合均匀。(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线_时,改用_滴加蒸馏水至_。托盘天平30.0冷却至室温后500mL容量瓶23注入容量瓶1cm2cm胶头滴管凹液面与刻度线相切(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。5.(填一填)实验室里需用480 mL 0.1 molL1的硫酸铜溶液。试回答该溶液配制过程中的下列问题:(1)经计算需要称量_g CuSO4固体,首先用适量水在烧杯中溶解成溶液,然后再转移到_mL容量瓶中。(2)配制该溶液除上述仪器外,还要用到的玻璃仪器有:_。【答案】(1)8.0 500(2)玻璃棒、胶头滴管物质的量浓度和溶质质量分数的基本计算1一定体积(VgL)(标准
5、状况)气体溶于一定量体积(V L)H2O 中,所得溶液的密度为 g/mL,则:(1)cVg22.4mol Vg22.4MgV1 000 g gmL11 000 mLL11 000 VgVgMg22 400Vmol/L(2)wVg22.4M gVg22.4M gV1 000100%VgM gVgM g22 400V100%2一定质量(m g)的溶质溶于水形成 V(aq)L 溶液,其密度为 g/mL,则:(1)cmM molV L mMVmol/L(2)wm gVaq1 000 g100%m1 000V100%(1)正确判断溶液的溶质并求其物质的量与水发生反应生成新的物质,如 Na、Na2O、Na
6、2O2水 NaOH SO3水 H2SO4等。含结晶水的物质如 CuSO45H2OCuSO4。特殊物质:如 NH3溶于水后溶质粒子主要为 NH3H2O,但计算浓度时是以 NH3分子作为溶质。(2)准确计算溶液的体积不能用水的体积代替溶液体积,应根据 Vm溶质m溶剂溶液计算溶液的体积。(2012湛江质检)在标准状况下,将 V L A 气体(摩尔质量是 Mgmol1)溶于 0.1 L 水中,所得溶液的密度为 d gmL1,则此溶液的物质的量浓度和溶质的质量分数分别为()A.VdMV2 240mol/L 100VMVM2 240%B.1 000VdMV2 240mol/L 100VMVM2 240%C
7、.1 000VdMMV2 240mol/L VMVM2 240%D.MV2 240V0.1dmol/L 100VMVM2 240%【精讲精析】n(A)V22.4mol,m(A)VM22.4gm(液)VM22.4g0.1 L1 000 mLL11 g/mLVM22.4100 gV(液)VM22.4100 gd gmL1 103L/mLVM22.41001 000d L故 cV22.4molVM22.41001 000d L 1 000dVVM2 240mol/LwVM22.4gV22.4M100 g100%100VMVM2 240%【答案】B1(2012东莞市东华高中检测)在 80 g 密度为
8、d gcm3的硫酸铁溶液中,含有 2.8 g Fe3,则此溶液中 SO24 的物质的量浓度为()A.1516dB.516dC.38dD.58d【解析】n(Fe3)0.05 mol,nFe2(SO4)30.025 mol,n(SO24)0.075 mol,V(溶液)801 000dL,c(SO24)nSO24 V溶液。【答案】A溶解度(S)、物质的量浓度(c)、质量分数(w)的相互换算(1)c 与 w 换算(假设溶液体积为 1 L)cnV1 000VwMV1 000wM或 wm溶质m溶液 cM1 000(单位为 g/cm3)。(2)c 与 S 换算(假设溶剂质量为 100 g)cnV 1 000
9、SM100S或 S100cM1 000cM(单位为 g/cm3)。(3)S 与 w 换算wS100S或 S100w1w在一定温度下,某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL,溶液密度为d gcm3,质量分数(质量百分比浓度)为w%,物质的量浓度为c molL1,溶液中含氢氧化钠的质量为m g。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为_。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度c为_。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度c为_。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为_。【精讲精析】解答本题的关键是:在准确把握溶解度、溶液中溶质质量分数、溶液中溶质物质的量浓度的基础上,从未知求问的概念出
10、发,进行概念分析,抓好相关概念的相互联系,便可顺利完成这种用符号表示的相互换算。(1)Sw100w100 g(2)c1 000 mLL11V mLm g40 gmol125mV molL1(3)c1 000 mLL1d gcm3w%40 gmol10.25dw molL1(4)w%40 gmol1c molL11 000 mLL1d gcm3100%4cd%【答案】(1)100w100wg(2)25mV molL1(3)0.25dw molL1(4)4cd%2已知在20 时Fe(OH)3的溶解度为3109 g,假定饱和溶液的密度为d g/mL,则该饱和Fe(OH)3溶液的物质的量浓度约为_,溶
11、质的质量分数约为_。【解析】假设溶剂的质量为 100 g则 nFe(OH)33109107molV1003109d100d mL0.1d L故 c3109107mol0.1d L3109d10.7mol/Lw31091003109100%3109%【答案】3109d10.7mol/L 3109%守恒思想溶液的稀释与混合的相关计算1溶液稀释的计算(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即 m1w1m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即 c1V1c2V2。(3)溶液质量守恒,m(稀)m(浓)m(水)。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,c1V1c2V2c
12、 混(V1V2)。(2)混合后溶液体积发生改变时,c1V1c2V2c 混 V 混,其中 V 混m混混。3溶液中离子浓度的计算(1)溶液中离子浓度决定于溶质的电离程度和溶质的组成。如MgCl2溶液中:c(MgCl2)c(Mg2)12c(Cl)。0.1 mol/L 的醋酸溶液中c(H)0.1 mol/L。(2)溶液中离子满足电荷守恒,如含 Na、Mg2、Cl、SO24 的混合液中存在关系:c(Na)2c(Mg2)c(Cl)2c(SO24)浓度为c mol/L的H2SO4溶液,密度为d g/cm3,加入等质量密度为1 g/cm3的水稀释,稀释所得溶液的物质的量浓度_0.5c mol/L(填“”“”或“”)。【破题技巧】稀释前后溶质的量守恒,但密度发生变化。【精讲精析】假设加入水的质量为 100 g,稀释所得溶液的密度为 d g/cm3,根据稀释前后溶质守恒可得100d 103c100100d103c化简cd2d c 又因为 dd 故 cc20.5c【答案】3.9 g,故不能配制 1.0 mol/L Ba(OH)2溶液。【答案】不能课时知能训练