2017年步步高化学大一轮复习全书第一章第4讲

考点一物质的量浓度及相关计算1.概念：表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。2.表达式：cB＝nBV。3.单位：mol·L－1(或mol/L)。易错警示(1)c＝nV中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和。(2)将CuSO4·5H2O晶体溶于水，其溶质是CuSO4；将Na、Na2O、Na2O2溶于水，其溶质是NaOH；将SO3溶于水，所得溶液的溶质是H2SO4。(3)在溶解度的概念中，“100”指的是100g溶剂(通常是H2O)，而不是溶液。深度思考1.观察两个试剂瓶上的标签，回答下列问题。(1)“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义？答案5%表示硫酸铜溶液的质量分数，即100g硫酸铜溶液中含有5g硫酸铜溶质。(2)从上述两种溶液中分别取出5mL，硫酸铜溶液的质量分数为__________，NaCl溶液的浓度为______________。答案5%0.4mol·L－1解析溶液一旦配好，它的质量分数及浓度就不再改变；从中取出部分溶液，其质量分数及浓度也不变。2.正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L－1()(2)将25gCuSO4·5H2O晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%()(3)将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为40%()(4)将62gNa2O溶于水中，配成1L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1mol·L－1()(5)T℃时100g饱和食盐水中，含有NaCl的质量为mg，则该温度时，NaCl的溶解度是mg()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×题组一根据cB＝nBV的计算1.若20g密度为ρg·cm－3的Ca(NO3)2溶液中含有2gCa(NO3)2，则溶液中NO－3的物质的量浓度为()A.ρ400mol·L－1B.20ρmol·L－1C.50ρ41mol·L－1D.25ρ41mol·L－1答案C解析Ca(NO3)2的物质的量浓度为2g164g·mol－120g1000ρg·L－1＝25ρ41mol·L－1，NO－3的物质的量浓度为50ρ41mol·L－1。2.在标准状况下，将VLA气体(摩尔质量为Mg·mol－1)溶于0.1L水中，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此溶液的物质的量浓度(mol·L－1)为()A.VρMV＋2240B.1000VρMV＋2240C.MV22.4V＋0.1ρD.1000VρM(MV＋2240)答案B解析气体的物质的量为V22.4mol，所得溶液的质量为(V22.4×M＋100)g，则此溶液的物质的量浓度为V22.4mol÷[(V22.4×M＋100)g÷(1000ρg·L－1)]＝1000VρMV＋2240mol·L－1。题组二关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算3.在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL，溶液密度为dg·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为mg，该温度下NaOH的溶解度为S。(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(w)为___________________________________。(5)用S、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为______________________________。答案(1)100w1－wg(2)25mVmol·L－1(3)25dwmol·L－1(4)4cd%(5)25Sd100＋Smol·L－1解析(1)S＝w1－w×100g(溶解度定义)(2)c＝mg40g·mol－1V×10－3L＝25mVmol·L－1(3)c＝1000mL·L－1×dg·cm－3×w40g·mol－1＝25dwmol·L－1(4)w＝40g·mol－1×cmol·L－11000mL·L－1×dg·cm－3×100%＝4cd%(5)c＝S40g·mol－1100＋Sgdg·cm－3×10－3L·mL－1＝25Sd100＋Smol·L－1题组三电荷守恒法在物质的量浓度计算中的应用4.把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含amol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含bmol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为()A.0.1(b－2a)mol·L－1B.10(2a－b)mol·L－1C.10(b－a)mol·L－1D.10(b－2a)mol·L－1答案D解析根据题意，500mL溶液分成5等份，每份为100mL。每份中n(Ba2＋)＝amol，n(Cl－)＝bmol，根据电荷守恒关系得n(K＋)＝(b－2a)mol，则c(K＋)＝b－2amol0.1L＝10(b－2a)mol·L－1。5.把VL含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含amolNaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含bmolBaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为()A.b－aVmol·L－1B.2b－aVmol·L－1C.2b－aVmol·L－1D.22b－aVmol·L－1答案D解析注意混合液分成两等份，由Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓可知原溶液中n(Mg2＋)＝2a2mol＝amol、n(SO2－4)＝2bmol，依据电荷守恒可知原溶液中n(K＋)＝2n(SO2－4)－2n(Mg2＋)＝2(2b－a)mol。题组四溶液稀释与混合的计算6.两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1，密度为ρ1；另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2，密度为ρ2，将它们等体积混合后，所得溶液的密度为ρ3，则混合后硫酸的物质的量浓度为()A.c1＋c2ρ3ρ1＋ρ2B.c1＋c2ρ1＋ρ2C.c1＋c2ρ31000ρ1＋ρ2D.1000c1＋c2ρ3ρ1＋ρ2思路点拨(1)在进行有关物质的量浓度的计算时，要充分应用溶质的物质的量、质量及溶液中的电荷守恒。(2)溶液稀释混合时，溶液的体积一般不可直接相加，应用溶液的总质量和密度来计算。答案A解析根据混合后n(H2SO4)＝n1(H2SO4)＋n2(H2SO4)，设取混合前两硫酸溶液的体积均为VmL，则有c＝nH2SO4V溶液＝c1V＋c2V×10－3ρ1V＋ρ2Vρ3×10－3＝c1＋c2ρ3ρ1＋ρ2，故选答案A。7.用溶质质量分数为98%的浓硫酸和溶质质量分数为18%的稀硫酸配制500g溶质质量分数为28%的硫酸，需要浓硫酸和稀硫酸的质量分别为()A.62.5g437.5gB.71.4g428.6gC.437.5g62.5gD.428.6g71.4g答案A解析设需要浓硫酸和稀硫酸的质量分别为x、y。由题意得x＋y＝500gx·98%＋y·18%＝500g×28%解得：x＝62.5gy＝437.5g故答案选A。题组五溶液稀释与混合的判断技巧8.(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，则p、q的关系正确的是________(填序号，下同)。①q＝2p②q2p③q2p④无法确定(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸，则p、q的关系是________。①q＝2p②q2p③q2p④无法确定答案(1)②(2)③解析当等体积混合时，设浓溶液的密度为ρ1，稀溶液的密度为ρ2，体积各为1L，则混合后w＝ρ1·1L×3p%＋ρ2·1L×p%ρ1＋ρ2×1L＝3ρ1＋ρ2ρ1＋ρ2×p%＝(1＋21＋ρ2ρ1)p%则当ρ1ρ2时，如H2SO4溶液、HNO3溶液，w2p%；当ρ1ρ2时，如氨水、酒精溶液，w2p%。9.(1)在100g物质的量浓度为cmol·L－1，密度为ρg·cm－3的硫酸中加入一定量的水稀释成c2mol·L－1的硫酸，则加入水的体积________(填“＝”、“＞”或“＜”，下同)100mL。(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积______100mL。(3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________100mL。答案(1)＜(2)＞(3)＝解析(1)100ρ·c＝100＋V水ρ′·c2V水＝200ρ′ρ－100由于ρ′＜ρ，所以V水＜100mL。(2)由于ρ′＞ρ，所以V水＞100mL。(3)根据质量分数＝溶质质量溶液质量×100%知，溶质不变，质量分数减半，则溶液质量加倍，所以均应加入100mL水。1.有关物质的量浓度计算的一般方法(1)由定义出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c＝nV、质量分数＝溶质的质量溶液的质量×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时，除利用上述方法外，我们还可以运用假设法，使问题简单化。例如：已知溶质的质量分数w，溶液的密度为ρg·cm－3，溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，求物质的量浓度c。我们可以假设溶液为1L，所以溶液质量为1×1000×ρg，溶质的质量为1×1000×ρ×wg，溶质的物质的量为1000ρwMmol，这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c＝1000ρwMmol·L－1。2.溶液稀释定律(守恒观点)(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。(3)溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。3.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算(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改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混ρ混。4.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。(1)等体积混合①当溶液密度大于1g·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w12(a%＋b%)。②当溶液密度小于1g·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w12(a%＋b%)。(2)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ1g·cm－3还是ρ1g·cm－3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w＝12(a%＋b%)。以上规律概括为“计算推理有技巧，有大必有小，均值均在中间找，谁多向谁靠”。考点二一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。2.容量瓶的构造及使用(1)容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有50mL、100mL、250mL、1000mL等。(2)容量瓶在使用前要检查是否漏水，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。3.配制过程以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。(1)计算：需NaCl固体的质量为5.9g。(2)称量：用托盘天平称量NaCl固体。(3)溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。(4)移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，用玻璃棒引流将溶液注入100mL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，洗涤液全部注入容量瓶。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1～2cm时，改用胶头滴管，滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。配制流程如下图所示：深度思考1.正误