2020年高考化学一轮总复习 物质的量在化学实验中的应用2课件 新人教版

第二节物质的量在化学实验中的应用考向一物质的量浓度的计算【通考点·融会贯通】1.物质的量浓度计算的两个关键(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量①与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如:Na、Na2O、Na2O2NaOHCO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)水H2O②结晶水合物,溶质不变但水量增多,如CuSO4·5H2OCuSO4,FeSO4·7H2OFeSO4水水(2)准确计算溶液的体积中的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,不能用水的体积代替溶液的体积,应根据计算。ncV＝mV＝2.有关概念的计算:利用“万能恒等式”mAVmNncVMV气N3.物质的量浓度计算的四个角度(1)标准状况下,VL气体溶解于L水中所得溶液(浓度为ρg·mL-1,溶质的相对分子质量为M)的物质的量浓度的计算:2HOV2HO1000VcMV22400V(2)物质的量浓度与质量分数的换算公式:(3)物质的量浓度与溶解度的换算公式:1000wcM1000Sc(100S)M(4)不同物质的量浓度溶液的混合计算①稀释定律:c1V1=c2V2或m1w1=m2w2②混合后溶液体积不变c1V1+c2V2=c混(V1+V2)③混合后溶液体积改变c1V1+c2V2=c混V混mV混混混【通考题·触类旁通】角度1有关物质的量浓度、溶质质量分数和溶解度的计算1.下列目的能达到的是()A.将58.5gNaCl溶于1L水中可得1mol·L-1的NaCl溶液B.从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出10mL,其浓度为0.1mol·L-1C.中和100mL1mol·L-1的H2SO4溶液生成正盐,需NaOH8gD.将78gNa2O2溶于水,配成1L溶液可得到浓度为1mol·L-1的溶液【解析】选C。A项没有溶液的体积不能确定其浓度,错误;B项溶液的浓度与体积无关,错误;C项中和0.1molH2SO4需要0.2molNaOH,质量为0.2×40=8.0g,正确;D项78gNa2O2的物质的量为1mol,溶于水生成2molNaOH,配成1L溶液,浓度为2mol·L-1,错误。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()V1000VA.B.MV2240MV2240MVC.D.1000V(MV2240)22.4(V0.1)＋【解析】选B。气体的物质的量为所得溶液的质量为则此溶液的物质的量浓度为Vmol22.4，V(M100)g22.4，11VVmol[(M100)g1000gL]22.422.41000VmolLMV2240＝。角度2溶液稀释与混合的计算3.VmLAl2(SO4)3溶液中含有Al3+mg,取mL该溶液用水稀释至4VmL,则物质的量浓度为()V424SO1111125m125mA.molLB.molL36V9V125m125mC.molLD.molL54V18V【解析】选A。mL溶液中Al3+的物质的量为稀释后溶液中Al3+的物质的量浓度为c(Al3+)==c(Al3+)=V411mgm4mol27gmol108＝，1243mmol250m108molLc(SO)4V10L108V＝，113250m125mmolLmolL2108V36V＝。324.100mL0.3mol·L-1Na2SO4溶液和50mL0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积保持不变),溶液中的物质的量浓度为()A.0.20mol·L-1B.0.25mol·L-1C.0.40mol·L-1D.0.50mol·L-124SO【解析】选C。由c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)可知,100mL×0.3mol·L-1+50mL×0.2mol·L-1×3=c混()×(100mL+50mL),解得c混()=0.40mol·L-1。24SO24SO5.(2019·吉林模拟)取100mL0.3mol·L-1和300mL0.25mol·L-1的硫酸注入500mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是()A.0.21mol·L-1B.0.42mol·L-1C.0.56mol·L-1D.0.26mol·L-1【解析】选B。混合溶液中H+的物质的量为n(H+)=(0.1L×0.3mol·L-1+0.3L×0.25mol·L-1)×2=0.21mol,所以c(H+)==0.42mol·L-1。0.21mol0.5L【加固训练】1.300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质。现欲配制1mol·L-1NaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为()A.1∶4B.1∶5C.2∶1D.2∶3【解析】选A。n(NaOH)=c(NaOH)==5mol·L-1,1mol·L-1=解得160g1.5mol40gmol＝，1.5mol0.3L15molLV(NaOH)V(NaOH)V()，水V(NaOH)1V()4＝。水2.将物质的量均为amol的Na和Al一同投入mg足量水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为()11111000a4A.molLB.molL46am46am1000a1000aC.molLD.molL50am45am【解析】选A。Na和Al一同投入mg足量水中时,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O====2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑。由于Na、Al的物质的量均为amol,结合化学方程式可知生成2amolH2,所得溶液中只有NaAlO2一种溶质,其物质的量为amol。所得溶液的质量为m(Na)+m(Al)+m(H2O)-m(H2)=(46a+m)g,所得溶液的体积为所得溶液的物质的量浓度为46amL1000，11000amolL46am。考向二一定物质的量浓度溶液的配制【通考点·融会贯通】溶液配制过程的四个重要数据数据要求或解释药品的质量实验室中一般用托盘天平称量药品,而托盘天平只能精确到0.1g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字,如所需NaCl的质量为5.9g,不能写为5.85g数据要求或解释容量瓶的规格(1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等,无合适规格容量瓶时,则选容积稍大一点的,如需用480mL某溶液,则应该选择500mL容量瓶。(2)回答问题时应指明所选容量瓶的规格,如回答“500mL容量瓶”时,不能只回答“容量瓶”数据要求或解释洗涤烧杯2～3次移液时洗涤烧杯2～3次是为了确保溶质全部转移入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低液面离容量瓶颈刻度线下1～2cm定容时,当液面离容量瓶颈刻度线下1～2cm时,应该改用胶头滴管滴加,否则容易导致液体体积超过刻度线,超过刻度线应重新配制【通考法·一通百通】溶液配制过程中的误差分析(1)误差分析的理论依据根据cB=可知,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量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BnV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,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,都会使所配溶液浓度偏大。(2)误差分析(以配制NaOH溶液为例)能引起误差的一些操作影响因素对c/mol·L-1的影响mV砝码与物品颠倒(使用游码)减小—偏低称量时间过长减小—NaOH放在滤纸上称量减小—向容量瓶移液时有少量液体溅出减小—未洗涤烧杯和玻璃棒减小—定容时,水多用滴管吸出减小—定容摇匀后液面下降再加水—增大定容时仰视读数—增大(3)定容时俯视、仰视的误差分析方法分析定容时俯视、仰视对结果的影响时,要确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序,做到“三点一线”。①仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,浓度偏小。②俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,浓度偏大。【通考题·触类旁通】角度1一定物质的量浓度溶液的配制1.(新题预测)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:84消毒液【有效成分】NaClO【规格】1000mL【质量分数】25%【密度】1.19g·cm-3(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为________mol·L-1。(2)某同学取100mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是________(填字母)。A.如图所示的仪器中,有三种是不需要的,还需要一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制C.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低D.需要称量NaClO固体的质量为143.0g(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸配制2000mL2.3mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为________mol·L-1。②需用浓硫酸的体积为________mL。【解析】(1)由c=得,c(NaClO)=(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有100mL×10-3L·mL-1×4.0mol·L-1=100mL×100×10-3L·mL-1×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol·L-1。(3)A项,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO,需用玻璃棒进行搅拌和1000wM110001.1925%4.0molL74.5。引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的a、b不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管。B项,配制过程中需要加入水,所以洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用。C项,未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低。D项,应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL即可,所以需要NaClO的质量为0.5L×0.4mol·L-1×74.5g·mol-1=149.0g。(4)①根据H2SO4的组成可知,溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=4.6mol·L-1。②2000mL2.3mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为2L×2.3mol·L-1=4.6mol,设需要98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸的体积为VmL,则有解得V=250。31VmL1.84gcm98%4.6mol98gmol＝，答案:(1)4.0(2)0.04(3)C(4)①4.6②250【加固训练】1.某同学按如图所示的步骤配制50mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,其中不正确的操作有()A.②⑤B.①②⑤C.①②③⑤D.①②③④⑤⑥【解析】选C。NaOH容易变质,且容易潮解,称量NaOH固体时应该在烧杯中快速称量,图示操作方法不合理,①错误;量筒只能用于量取液体,不能在量筒中溶解固体或者稀释液体,溶解NaOH固体应该在烧杯中进行,②错误;转移溶液时,玻璃棒应该放在容量瓶刻度线下方,图示操作不合理,③错误;加入蒸馏水定容时,要用玻璃棒引流,玻璃棒放在容量瓶刻度线以下,该操作合理,④正确;图示为仰视容量瓶刻度线定容,会导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液浓度偏低,正确操作应该平视定容,⑤错误;⑥为摇匀操作,摇匀时需要将容量瓶上下反复颠倒摇匀,