1、第2节 物质的量在化学实验中的应用 考纲点击：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。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。4.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。回归教材一、物质的量浓度(c)单位体积1.物质的量浓度molL1物质的量浓度物质的量2.溶质的质量分数溶质溶液3.物质的量浓度的相关计算(1)标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算溶质的物质的量 nV气体Vm溶液的体积 Vmm气体m水物质的量浓度 cnV(2)溶液物质的量浓度与质量分数的换算(3)溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算a.溶液稀释：溶
2、质的质量在稀释前后保持不变，即 m1w1m2w2。溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即 c1V1c2V2。b.溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即 c1V1c2V2c 混V 混。二、一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器：_、托盘天平(或量筒)、烧杯、_、_。容量瓶玻璃棒胶头滴管2.容量瓶刻度线100 mL250 mL500 mL(1)构造及用途1000 mL(2)查漏操作3.配制过程示意图转移洗涤、定容摇匀4.配制步骤20.0 g冷却至室温500 mL容量瓶23以配制 500 mL 1.00 molL1 NaOH 溶液为例胶头滴管相切特别提醒配制溶液时的三点注意事项(1)使用容量瓶前
3、必须检查其是否漏水，必须把容量瓶洗涤干净，但不能用待配液润洗，不必干燥。(2)配制溶液时，先在烧杯中将固体溶解或将液体稀释，待冷却至室温后再转移到容量瓶中。切不可直接将溶质倒入容量瓶中，更不能在容量瓶中进行化学反应。(3)溶液转移至容量瓶时，要用玻璃棒引流，玻璃棒应靠在刻度线以下。基础测评1.下列有关 1 molL1BaCl2 溶液的说法不正确的是()。A.该溶液中 Ba2浓度为 1 molL1B.500 mL 该溶液中 Cl的浓度为 2 molL1C.500 mL 该溶液中 Ba2和 Cl的离子总数为 1.5NAD.将 208 g BaCl2 固体溶解在 1 L 水中，形成溶液的浓度为1 m
4、olL1解析：将 208 g(1 mol)BaCl2 固体溶解在 1 L 水中，形成溶液的体积不是 1 L，则形成溶液的浓度不是 1 molL1，D 错误。答案：D2.在 20 g 密度为 d gcm3 的硝酸钙溶液里含 1 g Ca2，则硝酸根离子的物质的量浓度是()。A.d400 molL1B.20d molL1C.1.25d molL1D.2.5d molL1解析：1 g Ca2的物质的量为 0.025 mol，所以溶液中 n(NO3)2n(Ca2)0.05 mol，溶液的体积为20 g1000 d gL1 150d L，故NO3 的物质的量浓度为0.05 mol150d L2.5d m
5、olL1。答案：D3.下列溶液中 Cl的物质的量浓度与 50 mL 1 molL1 的)。AlCl3 溶液中 Cl物质的量浓度相等的是(A.75 mL 2 molL1 的 NH4ClB.150 mL 1 molL1 的 NaClC.150 mL 3 molL1 的 KClD.75 mL 3 molL1 的 CaCl2答案：C100 mL 1 molL1 的稀硫酸。现给出下列仪器(配制过程中可能用到)：100 mL 量筒；10 mL 量筒；50 mL 烧杯；托盘天平；100 mL 容量瓶；胶头滴管；玻璃棒。按使用仪器的先后顺序排列正确的是(A.C.)。B.D.4.用质量分数为98%的浓硫酸(密度
6、为1.84 gcm3)配制0.0054 L，即 5.4 mL，应选择 10 mL 量筒和胶头滴管，实验时用 10 mL 量筒量取 5.4 mL 浓硫酸，因配制一定物质的量浓度的溶液需要量取、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作，所以正确顺序为。答案：D解析：质量分数为 98%的浓 H2SO4 的物质的量浓度 c1000w9810001.8498%98molL118.4 molL1，配制 1 molL1的稀硫酸100 mL，需要浓硫酸的体积V0.1 L1 molL118.4 molL15.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量氯化钡溶液反应。若生成硫酸钡沉淀的质量之比为 132，则三)。种硫
7、酸盐的物质的量浓度之比为(A.123B.149C.196D.163解析：由生成硫酸钡沉淀的质量之比为 132，即生成硫酸钡的物质的量之比为 132，设生成硫酸钡的物质的量分别为 n、3n、2n，则Al2(SO4)33BaSO4，ZnSO4BaSO4，Na2SO4BaSO431n3n13n13n12n12n又硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液的体积相同，则浓度之比答案：C等于物质的量之比，即为n33n2n196。NaCl 溶 液 是 指 此 溶 液 中 含 有 1 mol浓度恰好是1 molL (考点一 考向1物质的量浓度对溶液物质的量浓度、质量分数概念的理解典例1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。
8、1(1)1 mol L)。NaCl(2)用 100 mL 水吸收 0.1 mol HCl 气体所得溶液的物质的量1)。质的量浓度为 1 molL1(3)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 molL1()。(4)将 25 g CuSO45H3O 晶体溶于75 g 水中所得溶质的质量分数为 25%()。(5)将 40 g SO3 溶于 60 g 水中所 得溶质的质量分 数 为49%()。(6)将 62 g Na2O 溶于水中，配成 1 L 溶液，所得溶质的物)。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考向 2 根据 cBnBV 计算物质的量浓度典例 2
9、(2018 年山东潍坊检测)下列叙述中正确的是()。A.将 78 g Na2O2 溶于 1.00 L 水中，所得溶液中 Na的浓度为 2.00 molL1B.将 10 mL 18.4 molL1 的浓硫酸加水稀释至 1 L，稀释后溶液中 H2SO4 的物质的量浓度为 0.184 molL1C.100 mL 2.0 molL1Na2CO3 溶液中 Na数约为 0.26.021023D.将 20.0 g NaOH 固体置于 500 mL 容量瓶内，然后加水至刻度线即得 1.00 molL1 的 NaOH 溶液 解析：78 g Na2O2物质的量为1 mol，与水反应生成的NaOH为2 mol，但是
10、反应后溶液体积不是1 L，A错误；稀释前后，溶质的物质的量保持不变，0.01 L18.4 molL11 Lc稀，c稀0.184 molL1，B正确；Na2CO3的物质的量为0.100 L2.0molL10.2 mol，溶液中Na数约为20.26.021023，C错误；不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，也不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，NaOH固体溶于水放热，D错误。答案：B考向3气体溶于水时物质的量浓度的计算典例 3在标准状况下，将 V L A 气体(摩尔质量为 M gmol1)溶于 0.1 L 水中，所得溶液的密度为 gcm3，则此溶液的物质的量浓度(molL1)为()。A.
11、VMV2240B.1000VMV2240C.MV22.4V0.1D.1000VMMV2240解析：气体的物质的量为 V22.4 mol，所得溶液的质量为V22.4M100 g，则此溶液的物质的量浓度为V22.4molV22.4M100 g1000gL1 1000VMV2240 molL1。答案：B气体溶于水，求溶液中溶质的物质的量浓度思维建模的一般思维：考向4溶液的稀释与混合的计算典例4两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1，密度为1；另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2，密度为2，将它们等体积混合后，所得溶液的密度为3，则混合后硫酸的物质的量浓度为()。A.c1c2312B.c1c21
12、2C.c1c23100012D.1000c1c2312答案：A方法技巧同一溶质、质量分数分别为 a%、b%的两溶液 混合等体积混合当溶液密度大于 1 gcm3 时，必然是溶液浓度越大，密度越大，等体积混合后，质量分数 w12(a%b%)(如 H2SO4、HNO3、HCl、NaOH 等多数溶液)。当溶液密度小于 1 gcm3 时，必然是溶液越浓，密度越小，等体积混合后，质量分数 w12(a%b%)(如酒精、氨水溶液)等质量混合两溶液等质量混合时(无论 1 gcm3 还是 1 gcm3)，则混合后溶液中溶质的质量分数 w12(a%b%)molL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。
13、该晶【拓展演练】1.(2018 年新课标卷节选)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4 酸化，用c molL1KMnO4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4 酸化，用 c体中铁的质量分数的表达式为_。5cV56解析：高锰酸钾氧化草酸根离子，KMnO4 溶液自身作指示剂，所以滴定终点的现象是溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。锌把铁离子还原为亚铁离子，酸性高
14、锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁离子。反应中消耗高锰酸钾是 0.001cVmol，Mn 元素化合价从7 价降低到2 价，所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是 0.005cV mol，则该晶体中铁的质量分数的表达式为0.005cV56m100%5cV561000m 100%。答案：滴入的 KMnO4 溶液使溶液呈紫红色，且半分钟内不褪去 1000m 100%2.有 Al2(SO4)3 和 Na2SO4 的混合溶液 V L，将它均分成两份。一份滴加氨水，使 Al3完全沉淀；另一份滴加 BaCl2 溶液，使SO24 完全沉淀。反应中消耗 a mol NH3H2O、b mol BaCl2。据此得知
15、原混合溶液中的 c(Na)(molL1)为()。A.4b2aVB.2b2aVC.2baVD.b2aV 解析：根据题意Al3的物质的量为a/3 mol，SO的物质的量为b mol，因Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液呈电中性，设每份混合溶液中Na的物质的量为x mol，则根据电荷守恒可知，a/33x1b2，x2ba，原混合溶液中的c(Na)(4b2a)/V molL1。答案：A考点二 一定物质的量浓度溶液的配制 考向 1 容量瓶的正确使用典例5判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)容量瓶在使用前要检查是否漏水()。(2)摇匀后，液面位于刻度线以下，应再加水至刻度线()。(3)配制
16、2 molL1 Na2CO3 溶液 950 mL 时，应选 1000 mL容量瓶，称取 Na2CO310H2O 572.0 g()。(4)用配制 0.1 molL1 的 NaOH 溶液()。(5)配制 0.1000 molL1 氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流()。(6)配制 NaOH 溶液时，将称量好的 NaOH 放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容，会使溶液浓度偏小()。(7)用浓硫酸配制稀硫酸时，用量筒量取浓硫酸时仰视读数，则所得稀硫酸浓度偏大()。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)考向2配制一定物质的量浓度溶液基本操作及注意事项典例6(201
17、8 年山东滨州检测)用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是()。A.称量B.溶解C.转移溶液D.定容解析：用托盘天平称量物体的质量时，应“左物右码”，A 错误；转移溶液时应使用玻璃棒引流，C 错误；定容时胶头滴管不能插入容量瓶内部，D 错误。答案：B方法技巧 溶液配制过程中重要仪器的规范使用仪器注意事项或作用容量瓶不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；不能作为反应器或用来长期贮存溶液；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温度下确定的；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量筒不
18、作反应器；不能将浓溶液直接在量筒中稀释；量取的液体倒出后不必洗涤仪器注意事项或作用托盘天平使用前调零；药品不能直接放在托盘上；左物右码，砝码先大后小；读数至小数点后 1 位玻璃棒在溶液配制中的作用是搅拌、引流；搅拌时玻璃棒勿碰烧杯内壁，引流时注意玻璃棒下端应在刻度线以下（续表）【拓展演练】3.(2018 年新课标卷节选)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O，M248 gmol1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：利用 K2Cr2O7 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：溶液配制：称取 1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解，完全溶解后，全部转移
19、至 100 mL 的_中，加蒸馏水至_。滴定：取 0.009 50 molL1 的 K2Cr2O7 标准溶液 20.00 mL，硫酸酸化后加入过量 KI，发生反应：Cr2O27 6I14H=3I22Cr37H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：I22S2O23=S4O26 2I。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液_，即为终点。平行滴定 3 次，样品溶液的平均用量为 24.80 mL，则样品纯度为_%(保留 1 位小数)。答案：烧杯容量瓶液面与刻度线相切蓝色刚好褪去，且半分钟内不恢复蓝色95.0解析：配制一定物质的量浓度的溶液，应该先称量质量，在烧杯中溶解，再转移至容量
20、瓶，最后定容即可。淡黄绿色溶液中有单质碘，加入淀粉为指示剂，溶液显蓝色，用硫代硫酸钠溶液滴定溶液中的单质碘，滴定终点时溶液的蓝色刚好褪去。根据题目的两个方程式得到如下关系式：Cr2O27 3I26S2O23，则配制的 100 mL 样品溶液中硫代硫酸钠的浓度 c0.009 5020624.8 molL10.045 97 molL1，含有的硫代硫酸钠为 0.004 597 mol，所以样品纯度为0.004 5972481.200 0100%95.0%。4.用无水 Na2SO3 固体配制 250 mL 0.1000 molL1 溶液的步骤如下图，请回答：(1)在配制过程中必要的仪器有：烧杯、玻璃棒
21、、胶头滴管、250 mL 容量瓶和_；检验容量瓶是否漏水的操作方法是_。(2)下列操作不会对所配的 Na2SO3 溶液浓度产生误差的是_。A.容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有烘干B.图没有用蒸馏水洗涤烧杯 23 次，并转移洗涤液C.图时仰视容量瓶的刻度线D.图后，发现液面略低于刻度线，再滴加少量水使凹液面与刻度线相切(3)已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸钠，请设计实验检验配制的 Na2SO3 溶液是否发生变质：_。答案：电子天平在容量瓶中注入水，盖好瓶塞，右手托住瓶底倒立，观察瓶塞是否漏水；如不漏，将容量瓶正立后旋转玻璃塞 180，再倒立观察是否漏水A取少量 Na2SO3 溶液，加入盐酸酸化
22、后，再滴加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀，则Na2SO3已变质配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(以配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液为例)能引起误差的一些操作自变量因变量mVc砝码与物品颠倒(使用游码)减小偏低称量时间过长减小用滤纸称 NaOH减小向容量瓶注液时少量溅出减小未洗涤烧杯和玻璃棒减小定容时，水多过刻度线用滴管吸出减小定容摇匀后液面下降再加水增大定容时仰视刻度线增大1.实验操作的误差能引起误差的一些操作自变量因变量mVc砝码附着其他物质或已生锈增大偏高未冷却至室温就注入容量瓶定容减小转移前容量瓶中内有水不变定容后经振荡、摇匀，静置液面下降(续表)2.俯视、仰视容量瓶刻度线的分
23、析结果：仰视时，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小；俯视时，导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大。典例下列说法正确的是()。A.配制溶液定容时，俯视容量瓶刻度线会使溶液浓度偏高B.某同学配制 0.1000 molL1 的 NaOH 溶液时，溶解后立即将溶液转移至容量瓶中，使所配溶液的浓度偏低C.配制溶液时，使用的容量瓶未干燥，使所配溶液浓度偏低D.定容后，塞好瓶塞，反复摇匀后发现液面降低，说明所得溶液浓度偏高解析：定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏高，A正确；NaOH 溶解放热，未冷却即转移，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，B 错误；容量瓶不干燥，不影响溶液浓度，C错误；摇匀后液面降低，但浓
24、度不受影响，D 错误。答案：A为98%、密度为1.84gcm3的浓硫酸_mL。演练(2018 年湖北荆州调研)有下列化学实验仪器或耗材：托盘天平；玻璃棒；药匙；烧杯；量筒；500 mL容量瓶；胶头滴管；细口试剂瓶；标签纸。(1)现需要配制 500 mL 1 molL1 硫酸溶液，需用质量分数(2)上述仪器和耗材中，按实验使用的先后顺序，其编号排列_。(3)容量瓶使用前检验是否漏水的方法：_。(4)若实验遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响？(填“偏高”“偏低”或“不影响”)洗涤量取浓 H2SO4 后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中：_。用来稀释硫酸的烧杯未洗涤：_。未经冷却趁热将溶液
25、注入容量瓶中：_。摇匀后发现液面低于刻度线再加水：_。容量瓶中原有少量蒸馏水：_。定容时俯视液面：_。答案：(1)27.2 (2)(3)往容量瓶内加适量水，塞好瓶塞，用食指按住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，正立后把瓶塞旋转 180后塞紧，再把瓶倒立过来，观察是否漏水(4)偏高偏低偏高偏低不变偏高方法技巧误差分析的理论依据由溶质的物质的量 nB 和溶液的体积V 引起的。误差分析时，关 键要看溶液配制过程中引起了nB 和V 怎样的变化。在配制一定 物质的量浓度溶液时，若nB 比理论值小，或V 比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB 比理论值大，或V 比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。根据 cBnBV 可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是
