2021高考化学一轮复习 第1章 化学计量在实验中的应用 第2节 物质的量在化学实验中的应用课件 新

第一章化学计量在实验中的应用第二节物质的量在化学实验中的应用2考纲定位要点网络1.了解物质的量浓度(c)的含义并能进行有关计算。2．理解溶液中溶质的质量分数的概念并能进行有关计算。3．掌握配制一定溶质质量分数和物质的量浓度溶液的方法，会进行有关误差分析。4．了解溶解度、饱和溶液的概念。5．能根据化学(或离子)方程式进行有关计算。3A层级必备知识·关键能力4物质的量浓度及其计算1．物质的量浓度(1)概念：表示单位体积_____里所含溶质B的__________的物理量，符号为cB。(2)表达式：cB＝_____，单位：__________________。溶液物质的量nBVmol·L－1或mol/L52．溶质的质量分数(1)概念：用______的质量与_______质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。(2)表达式：w(B)＝_________________。溶质溶液m溶质m溶液×100%63．有关物质的量浓度的计算(1)标准状况下，气体溶于水所得溶液的物质的量浓度的计算溶质的物质的量n＝V气体22.4L·mol－1溶液的体积V＝mρ＝m气体＋m水ρc＝nV7(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算推导过程(以1L溶液为标准)1L(1000mL)溶液中溶质质量m(溶质)＝___________g⇒n(溶质)＝_________mol⇒溶质的物质的量浓度c＝_________mol·L－1。(c为溶质的物质的量浓度，单位：mol·L－1，ρ为溶液的密度，单位：g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位：g·mol－1)1000ρwM1000ρwM1000ρ×w84．溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算(1)溶液稀释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)。(2)溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即c1V1＋c2V2＝c混V混。(若稀溶液混合后体积不变V混＝V1＋V2；若混合后体积变化V混＝V1ρ1＋V2ρ2ρ混)95．溶液中的电荷守恒任何电解质溶液中均存在电荷守恒，即溶液中阳离子所带_____________等于阴离子所带____________。如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒式为3c(Al3＋)＋c(H＋)＝___________________，知其中三种离子的浓度，即可求剩余一种离子的浓度。正电荷总数负电荷总数2c(SO2－4)＋c(OH－)10[补短板](1)物质的量浓度中的体积是指溶液的体积，而不是指溶剂的体积。(2)溶液中溶质的判断①与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如：Na、Na2O、Na2O2――→水NaOHCO2、SO2、SO3――→水对应H2CO3、H2SO3、H2SO4NH3――→H2ONH3·H2O(但仍按溶于水的NH3进行计算)11②结晶水合物，溶质不变但水量增多，如CuSO4·5H2O――→水CuSO4，FeSO4·7H2O――→水FeSO4。(3)在进行物质的量浓度与溶质质量分数换算时需要溶液密度(ρg·cm－3)，同时注意单位的换算。(4)溶液混合时，溶液质量可以加和；而溶液体积一般不能加和，当溶液很稀或浓度相近时可近似加和计算体积。12[基础判断](1)10.6gNa2CO3与28.6gNa2CO3·10H2O分别投入1L水中完全溶解所得溶液浓度均为0.1mol·L－1。()(2)将62gNa2O或78gNa2O2分别溶于水中，各配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度均为2mol·L－1。()(3)500mL0.2mol·L－1的稀盐酸加水稀释为1000mL，所得溶液浓度为0.1mol·L－1。()13[答案](1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(4)25℃，pH＝1的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1mol·L－1。()(5)0.1mol·L－1的NaCl溶液与0.1mol·L－1的BaCl2溶液的导电性相同。()14[知识应用]25℃时，将0.1mol·L－1NH4Cl溶液与amol·L－1的NaOH溶液等体积混合(溶液体积保持不变)，所得溶液的pH＝7，则溶液中c(Cl－)＝________，c(NH＋4)＝________，c(Na＋)＝________，c(NH3·H2O)＝________。15[解析]等体积混合后c(Cl－)＝0.12mol·L－1＝0.05mol·L－1，c(Na＋)＝a2mol·L－1，根据电荷守恒知c(Na＋)＋c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(Cl－)＋c(OH－)，又pH＝7，c(H＋)＝c(OH－)，故c(NH＋4)＝c(Cl－)－c(Na＋)＝(0.05－a2)mol·L－1。根据物料守恒知16c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝0.12mol·L－1，故c(NH3·H2O)＝(0.05－0.05＋a2)mol·L－1＝a2mol·L－1。[答案]0.05mol·L－1(0.05－a2)mol·L－1a2mol·L－1a2mol·L－117命题点1物质的量浓度的含义和基本计算1．(2019·邯郸模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是()A．0.3mol·L－1的Na2SO4溶液中含有的Na＋和SO2－4的总物质的量为0.9molB．当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol·L－1，只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度才是1mol·L－118D[A项，未指明溶液体积；B项，未指明标准状况；C项，根据电荷守恒n(Na＋)＋n(K＋)＝2n(SO2－4)＋n(Cl－)，可知c(K＋)≠c(Cl－)；D项，同温时，饱和溶液的浓度相同。]C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果Na＋和SO2－4的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同D．10℃时，0.35mol·L－1的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水，冷却到10℃时，其体积小于100mL，它的物质的量浓度仍为0.35mol·L－1192．标准状况下，VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g·mL－1)，所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是()A．ρ＝(17V＋22400)/(22.4＋22.4V)B．w＝17c/(1000ρ)C．w＝17V/(17V＋22400)D．c＝1000ρV/(17V＋22400)20A[由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和，溶液的体积不能直接确定，仅利用V无法确定ρ，A项错误；由c＝1000ρwM＝1000ρw17，可得w＝17c1000ρ，B项正确；氨水的质量分数＝VL22.4L·mol－1×17g·mol－1VL22.4L·mol－1×17g·mol－1＋1000g＝17V17V＋22400，C项正确；氨水的物质的量浓度＝1000ρwM＝1000ρ×17V17V＋2240017＝1000ρV17V＋22400，D项正确。]21命题点2有关物质的量浓度、溶质的质量分数、溶解度的换算3．(2019·潍坊质检)有硫酸镁溶液500mL，它的密度是1.20g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是()A．溶质的质量分数是24.0%B．溶液的物质的量浓度是2.4mol·L－1C．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40D．硫酸根离子的质量分数是19.2%22C[由Mg2＋的质量分数知MgSO4的质量分数为12024×4.8%＝24.0%，其浓度为c＝1000cm3·L－1×1.20g·cm－3×24.0%120g·mol－1＝2.4mol·L－1，溶质与溶剂的物质的量之比为24%120∶76%18≈1∶21，SO2－4的质量分数为9624×4.8%＝19.2%。]234．某结晶水合物的化学式为R·nH2O，其相对分子质量为M。25℃时，ag该晶体能够溶于bg水中形成VmL饱和溶液。下列关系中不正确的是()A．该溶液中溶质的质量分数为100aM－18na＋b%B．该溶液的物质的量浓度为1000aMVmol·L－1C．该溶液的溶解度为100aM－18na18na＋bMgD．该溶液的密度为a＋bVg·cm－324A[A项，某结晶水合物的化学式为R·nH2O，该晶体中含有R的质量为ag×M－n×18M，所以饱和溶液中溶质的质量分数为aM－18nMa＋b×100%，错误。]25熟记三个换算公式(1)c＝1000ρwM(2)S＝100cM1000ρ－cM(3)w＝S100＋S×100%26命题点3溶液的稀释与混合有关计算5．VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3＋mg，取V4mL该溶液用水稀释至4VmL，则SO2－4物质的量浓度为()A.125m36Vmol·L－1B.125m9Vmol·L－1C.125m54Vmol·L－1D.125m18Vmol·L－127A[V4mL溶液中Al3＋的物质的量为mg×1427g·mol－1＝m108mol，稀释后溶液中Al3＋的物质的量浓度为c(Al3＋)＝m108mol4V×10－3L＝250m108Vmol·L－1，c(SO2－4)＝32c(Al3＋)＝32×250m108Vmol·L－1＝125m36Vmol·L－1。]286．(原创)将0.2mol·L－1的NH4Cl溶液与amol·L－1的氨水按体积比1∶3混合，若混合液呈中性，则混合液的c(Cl－)、c(NH＋4)分别为________、________。(不考虑溶液体积变化)。[解析]根据电荷守恒知c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(OH－)＋c(Cl－)；又因溶液呈中性c(H＋)＝c(OH－)，可知c(NH＋4)＝c(Cl－)＝0.2×11＋3mol·L－1＝0.05mol·L－1。[答案]0.05mol·L－10.05mol·L－1297．(1)在100g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__________100mL(填“＝”“”或“”，下同)。(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，应加入水的体积________100mL。30(3)若把(1)、(2)中的物质的量浓度均改为溶质的质量分数，则加入水的体积________100mL。(4)将溶质质量分数为48%的H2SO4溶液与水等体积混合，所得溶液的质量分数________24%。31[解析](1)设加入水的体积为V水mL，c×100ρ×10－3＝c2×100＋V水ρ′×10－3，V水＝200ρ′ρ－100，由于ρ′ρ，所以V水100。(2)由于ρ′ρ，所以V水100。(3)根据溶质质量分数＝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。(4)等体积的H2SO4溶液的质量大于等体积水的质量，故混合液的质量分数大于24%。[答案](1)(2)(3)＝(4)32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)等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ1g·cm－3还是ρ1g·cm－3)，混合后溶液中溶质的质量分数w＝12(a%＋b%)。33(2)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等大多数溶液)，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、氨水等)，等体积混合后，质量分数w12(a%＋b%)。注意：当a或b等于零时，也适用于上述判断。34配制一定物质的量浓度的溶液1．熟悉配制溶液的仪器(1)托盘天平：称量前先调零，称量时药品放在____盘，砝码放在____盘，读数精确到___g。若配制0.2mol·L－