内容正文:
专题09 物质的量浓度计算与溶液配制误差分析
1.理解c=n/V、c=1000ρω/M 的推导逻辑,能灵活运用于溶液稀释、混合及浓度换算题型;
2.复现溶液配制的7步操作(计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀),明确各环节仪器使用规范;
3.能依据 c = n/V 定位误差来源,辨析“质量偏差”或“体积偏差”对浓度的影响方向;
4.识别高考四大误差陷阱(状态错误、读数偏差、未冷却、漏洗涤),形成解题策略。
一、物质的量浓度
1.概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
2.表达式:cB=。
3.单位:mol·L-1(或 mol/L)。
4.特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数相同,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变。
【特别提醒】(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
(2)表达式中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。
(3)整体与部分的关系:如0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1。
(4)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算:用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)== mol·L-1。
(5)确定溶液中溶质的几种特殊情况:
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、溶质的质量分数与物质的量浓度的关系
1.概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值,表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
2.表达式:w(B)=×100%,饱和溶液(溶质的溶解度用S表示)w=×100%。
3.溶质的质量分数与物质的量浓度的关系
(1)换算公式:cB= mol·L-1
其中,M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
(2)推导方法:设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
三、有关物质的量浓度的计算
1.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)。
2.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=。
3.不同溶质溶液混合反应,有关物质浓度的计算
(1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。
(2)巧用电荷守恒思想:电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
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)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(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”。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·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w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·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w<(a%+b%)。
5.标准状况下气体溶于水的计算
已知气体的体积
c=
V L(标准状况下)气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3
(假定气体的摩尔质量为M g·mol-1)
V=×1×10-3 L·mL-1= L
c== mol·L-1
【特别提醒】混合后溶液的体积
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和。
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
6.求算未知离子的浓度
①单一溶液中溶质组成计算
根据组成规律求算:在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。
如K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO)=2c(K2SO4)。
②混合溶液中电荷守恒计算
根据电荷守恒,溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-),c(Na+)、c(Cl-)分别为7 mol/L、3 mol/L,则c(SO)= mol/L=2 mol/L。
又如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
【易错提醒】注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,c(Al3+)=2 mol·L-1(当考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。
四、配制溶液误差分析
1. 配制流程七步法
步骤
操作要点
仪器
计算
固体算质量,液体算体积(注意密度)
——
称量/量取
托盘天平(左物右码),量筒(平视凹液面)
天平、量筒
溶解/稀释
烧杯内搅拌,浓硫酸注水并搅拌
烧杯、玻璃棒
转移
玻璃棒引流,避免溶液溅出
容量瓶、玻璃棒
洗涤
洗烧杯和玻璃棒2~3次,洗液注入容量瓶
洗瓶
定容
加水至距刻度线1~2 cm,胶头滴管逐滴加入
胶头滴管
摇匀
倒转摇动10次,液面下降属正常现象
试剂瓶
2.误差分析依据
(1)依据:用来判断。
(2)三步分析逻辑:公式 c=n/V → 定位错误操作影响 n(溶质)或 V(体积) → 判断 c 偏大/偏小。
3.配制流程与误差分析的关系
4.高频误差归类表:
错误操作
n影响
V影响
浓度变化
原理说明
称量NaOH时时间过长(潮解)
↓
—
↓
溶质减少
量取浓硫酸仰视读数
↑
—
↑
实际取液体积偏大
溶液未冷却即转移定容
—
↓
↑
冷却后体积收缩
未洗涤烧杯或洗涤液未注入
↓
—
↓
溶质残留损失
定容时仰视刻度线
—
↑
↓
实际体积偏大(仰大俯小)
摇匀后补加蒸馏水
—
↑
↓
体积增大
题型01关于物质的量浓度的计算
【典例】(24-25高一上·福建漳州·期中)下列溶液中,所含的物质的量浓度最大的是
A.溶液 B.盐酸
C.溶液 D.溶液
【答案】A
【解析】A.溶液中的物质的量浓度为0.8mol/L;B.盐酸中的物质的量浓度为0.15mol/L;C.溶液中不含;D.溶液中的物质的量浓度为0.5mol/L;则所含的物质的量浓度最大的是溶液,故选A。
【变式】(24-25高一上·广东广州·期末)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“0.1 ”的字样,该小组成员对该溶液的叙述正确的是
A.配制1L该溶液,可将0.1mol 溶于1L水中
B.溶液中与的个数比为1:1
C.从1L该溶液中取出100mL,则取出的溶液
D.取10mL该溶液稀释至20mL,则所得溶液的
【答案】D
【解析】A.标签上标有“0.1”的字样,即在1L的溶液中含1mol,将0.1mol溶于1L水中,所得溶液的体积不等于1L,则所得浓度不是0.1,A错误;B.在0.1 溶液中,和的物质的量之比为1:2,则个数比也为1:2,B错误;C.溶液是均一、稳定的,浓度与取出的溶液的体积无关,C错误;D.原溶液中,将溶液稀释一倍,则浓度减半,即稀释后,D正确;故选D。
题型02溶液混合与稀释的计算
【典例】(24-25高一上·福建漳州·期中)将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,则溶液中H+的物质的量浓度为
A.0.25mol∙L-1 B.0.4mol∙L-1 C.0.5mol∙L-1 D.0.6mol∙L-1
【答案】B
【解析】H2SO4、HCl都是强酸,二者混合后,溶液中H+的物质的量不变,则将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,所得溶液中c(H+)==0.4mol∙L-1,故选B。
【变式】(24-25高一上·宁夏银川·期末)V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是
A.通入标准状况下的HCl气体11.2V L
B.加入V L 1.5mol·L-1的盐酸混合均匀
C.将溶液加热浓缩至0.5V L
D.加入10mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
【答案】D
【解析】A.标准状况下11.2V L的HCl气体的物质的量是0.5Vmol,向溶液中通入0.5 V molHCl,该溶液体积会增大,所以溶液浓度应该小于1mol/L,故A 不合理;B.两种盐酸混合后,溶液的体积不能直接加和,所以混合后溶液的物质的量浓度不是原来的2倍,故B不合理;C.将溶液加热浓缩到0.5VL时,由于HCl的挥发,不能使其浓度增大1倍,故C不合理;D.VL浓度为0.5 mol·L-1的盐酸中HCl的物质的量是0.5V mol, 10 mol·L-1的盐酸0.1V L中HCl物质的量是V mol,两者混合后再稀释至1.5VL时c= = 1 mol·L-1,故D合理;故答案:D。
【思维建模】溶液稀释与混合的计算
溶液稀释
溶质的质量不变:m(浓)·w1(浓)=m2(稀)·w2(稀)
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
溶液混合
溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
题型03物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
【典例】(23-24高一上·黑龙江哈尔滨·期中)在标准状况下,将完全溶于水得到氨水,溶液的密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为。下列叙述中正确的有
① ② ③上述溶液中加入水后,所得溶液的质量分数大于 ④上述溶液中加入等质量的水后,所得溶液的物质的量浓度大于
A.②③ B.①③ C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】①氨气溶于水,主要以存在,但仍然以作为溶质,,故①错误;②所得氨水中溶液的物质的量浓度为:,故②正确;③由于氨水的浓度越大,密度越小,等体积的氨水是质量小于水的质量,所以讲上述溶液中再加入水后,所得溶液的质量分数小于,故③错误;④上述溶液中加入等质量的水后,所得溶液的质量变为原先的倍,溶液密度增大,而溶质的物质的量、质量不变,所以所得溶液的体积小于原溶液的倍,根据可知,最终所得溶液的物质的量浓度大于,故④正确;故选C。
【变式】(23-24高一上·福建莆田·期中)相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度,密度为,则下列说法正确的是
A.相对分子质量M可表示为: B.溶液密度可表示为:
C.溶液的质量分数可表示为 D.物质的量浓度c可表示为:
【答案】A
【解析】A.,则,,,则相对分子质量M可表示为:,A正确;B.根据,则溶液密度可表示为:,B错误;C.溶液的质量分数可表示为,C错误;D.物质的量浓度c可表示为:,D错误;故选A。
【思维建模】物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式:cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
题型04溶液中离子浓度的计算
【典例】(24-25高一上·陕西咸阳·期中)在形成的混合溶液中,,则为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】形成的混合溶液中大量存在的离子为与,根据溶液呈电中性,阴阳离子所带电荷数相等即,D项正确,故选D。
【变式】(24-25高一上·福建泉州·期中)某溶液中仅含有、、、四种离子其物质的量浓度之比为,若浓度为。则的浓度为
A.0.2mol/L B.0.3mol/L C.0.5mol/L D.0.8mol/L
【答案】C
【解析】根据电荷守恒可得关系式:c(Na+)+3c()=2c()+c(Cl-)。由于,假设公比为x,则c(Na+)=3xmol/L,c()=4xmol/L,c(Cl-)=5xmol/L,若Na+浓度为0.3mol/L,则x=0.1mol/L,c()=0.4mol/L,c(Cl-)=0.5mol/L,带入电荷守恒公式,0.3mol/L+3×0.4mol/L=2c()+0.5mol/L,因此c()=0.5mol/L,故选C。
【思维建模】溶液中离子浓度的计算可依据溶液中电荷守恒进行:阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
题型05 配制一定物质的量浓度的溶液误差分析
【典例】(24-25高一下·湖北孝感·期末)某学生配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液,其中不会使溶液浓度偏低的是
A.用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,未将洗涤液移入容量瓶中
B.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有干燥
C.定容时,加蒸馏水先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使凹液面与刻度线相切
D.定容时仰视刻度线
【答案】B
【解析】A.未将洗涤液移入容量瓶中,溶质的物质的量减小,导致溶液浓度偏低,A不符合题意;B.最后还要加水定容,所以没有烘干容量瓶,对所配溶液浓度无影响,B符合题意;C.吸出液体可能带走溶质,导致溶液浓度偏低,C不符合题意;D.仰视刻度线导致加水量过多,溶液体积增大,使溶液浓度偏低,D不符合题意;答案选B。
【变式】(24-25高一上·天津南开·期末)配制一定物质的量浓度的稀H2SO4溶液时,下列操作会造成所配溶液浓度偏高的是
A.定容时仰视液面 B.移液时有少量溶液溅出
C.移液后烧杯未用蒸馏水洗涤 D.用量筒量取浓硫酸时仰视液面
【答案】D
【解析】A.定容时仰视液面会导致溶液体积偏大,浓度偏低,A不符合题意;B.移液时溶液溅出导致溶质减少,浓度偏低,B不符合题意;C.移液后烧杯未洗涤导致溶质残留,溶质总量减少,浓度偏低,C不符合题意;D.量取浓硫酸时仰视液面,实际量取的浓硫酸体积偏多,溶质增加,浓度偏高,D符合题意;故选D。
【思维建模】1.容量瓶读数误差的图示分析:
(1)仰视使所配溶液体积偏大,浓度偏小;
(2)俯视使所配溶液体积偏小,浓度偏大。
2.误差分析
(1)分析依据:c==,其中变量为m、V。
(2)分析方法:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
能引起误差的一些操作
因变量
c/(mol·L-1)
m
V
砝码与物品颠倒(使用游码)
减小
—
偏低
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,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
砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落)
增大
—
偏高
未冷却至室温就注入容量瓶定容
—
减小
定容时俯视刻度线
—
减小
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
—
—
不变
【巩固训练】
1.(24-25高一上·天津河东·期末)配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏高的是
A.定容时俯视刻度线观察液面 B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水
C.未洗涤烧杯和玻璃棒 D.摇匀后液面下降,再滴加水到刻度线
【答案】A
【分析】通过c=来判断误差。
【解析】A.定容时俯视刻度线观察液面,所配溶液的体积V偏小,浓度偏高,A符合题意;B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水,不影响溶质的物质的量和所配溶液的体积,对配制结果无影响,B不符合题意;C.未洗涤烧杯和玻璃棒,会导致溶质损失,n减小,所配溶液的浓度偏低,C不符合题意;D.定容摇匀后发现液面低于刻度线,是因为有少量液体残留在刻线上的瓶壁上,再加水至刻度线,所配溶液的体积V偏大,浓度偏低,D不符合题意;故选A。
2.(24-25高一上·江苏淮安·期中)下列溶液中物质的量浓度为的是
A.将溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为
B.将气体溶于水配成1L溶液
C.将的浓盐酸加入9L水中
D.将溶解在1L水中
【答案】A
【解析】A.将10gNaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250mL,溶质的物质的量浓度为1mol/L,A正确;B.没有说温度和压强,无法计算物质的量,B错误;C.将1L10mol/L的浓盐酸加入9L水中,溶液的体积不等于10L,所以溶质的物质的量浓度不等于1mol/L,C错误;D.将溶解在1L水中,溶液的体积不等于1L,所以溶质的物质的量浓度不等于1mol/L,D错误;故选A。
3.(24-25高一下·广东广州·期中)在1 L 1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中含有的物质的量浓度是
A.1 mol·L-1 B.20 mol·L-1 C.3 mol·L-1 D.2 mol·L-1
【答案】C
【解析】1L 1mol/L Al2(SO4)3的物质的量n=c·V=1mol/L×1L=1mol,其含有3mol ,则的物质的量浓度c===3mol/L,故答案选C。
4.(24-25高一上·江西萍乡·期中)化学实验室里有瓶盐酸,上面的标签如图所示。设阿伏加德罗常数为,下列说法正确的是
产品名称:盐酸
化学式:HCl
质量分数:36.5%
密度:
A.1L该盐酸中含HCl分子数为
B.配制的稀盐酸需量取该盐酸约8.3mL
C.将的盐酸敞口蒸发到体积为5mL后,盐酸浓度为
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶
【答案】B
【解析】A.盐酸中HCl电离出氢离子和氯离子,不存在HCl分子,A错误;B.由可知密度为12g/cm3质量分数为365%的浓盐酸的物质的量浓度为mol/L=12 mol/L,设需要浓盐酸的体积为V mL,由稀释定律可知,稀释前后溶质的物质的量不变,则有V×10-3L×12mol/L=0.1 L×1mol/L,解得V≈8.3mL,B正确;C.盐酸具有挥发性,蒸发导致其浓度会减小,C错误;D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后不能洗涤,D错误; 故选B。
5.(24-25高一上·广东广州·期末)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“0.1 ”的字样,该小组成员对该溶液的叙述正确的是
A.配制1L该溶液,可将0.1mol 溶于1L水中
B.溶液中与的个数比为1:1
C.从1L该溶液中取出100mL,则取出的溶液
D.取10mL该溶液稀释至20mL,则所得溶液的
【答案】D
【解析】A.标签上标有“0.1”的字样,即在1L的溶液中含1mol,将0.1mol溶于1L水中,所得溶液的体积不等于1L,则所得浓度不是0.1,A错误;B.在0.1 溶液中,和的物质的量之比为1:2,则个数比也为1:2,B错误;C.溶液是均一、稳定的,浓度与取出的溶液的体积无关,C错误;D.原溶液中,将溶液稀释一倍,则浓度减半,即稀释后,D正确;故选D。
6.(24-25高一上·辽宁辽阳·期末)有几种溶液①盐酸 ②溶液 ③1L溶液,这三种溶液中含有的的物质的量浓度的关系正确的是
A.①②③ B.③②① C.②③① D.②①③
【答案】D
【解析】①盐酸在水溶液中完全电离,盐酸中,②NaHSO4在水溶液完全电离为Na+、H+和,溶液中,③NaHCO3在水溶液完全电离为Na+和,部分电离生成H+和,溶液中,因此这三种溶液中含有的的物质的量浓度的关系是②①③,故答案为D。
7.(24-25高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末)将10mL1.00NaCl溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为
A.0.10 B.0.20
C.0.30 D.0.40
【答案】A
【解析】溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,故稀释后,所给四个选项中,A正确。
8.(24-25高一上·天津和平·期末)营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含4种离子(忽略微量离子),对离子浓度的要求如下表所示。该营养液中的物质的量浓度为
离子种类
浓度(mol/L)
______
0.35
0.15
0.1
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据溶液呈电中性原则,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。设K+的物质的量浓度为x mol/L,则阳离子所带正电荷浓度为c(K+)+c(Na+)=x+0.35mol/L;阴离子所带负电荷浓度为2c(S2-)+3c()=2×0.15mol/L+3×0.1mol/L=0.3mol/L+0.3mol/L=0.6mol/L;由电荷守恒可得:x+0.35mol/L=0.6mol/L,解得x=0.6mol/L-0.35mol/L=0.25mol/L, C正确;故答案选C。
9.(24-25高一上·陕西榆林·期末)配制一定物质的量浓度的溶液时,造成所配制溶液浓度偏高的原因可能是
A.向容量瓶中转移溶液时,容量瓶未干燥 B.称量时已经潮解
C.定容时俯视容量瓶刻度线 D.摇匀后发现液面低于刻度线,再次定容
【答案】C
【解析】A.容量瓶未干燥对溶液的浓度无影响,A错误;B.称量时已经潮解,称量的固体质量偏低,得到的溶液的浓度偏低,B错误;C.定容时俯视容量瓶刻度线,实际的液体体积偏小,得到的溶液的浓度偏高,C正确;D.摇匀后发现液面低于刻度线,再次定容,溶剂偏多,得到的溶液的浓度偏低,D错误;故选C。
10.(24-25高一上·安徽六安·期末)Ⅰ.甲同学用如图标签的浓硫酸配制250mL 1.84mol/L的稀硫酸。
(1)用量筒量取 mL浓硫酸,在溶液配制过程中用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶体滴管,还需要使用的带刻度的玻璃仪器有。(填仪器名称)
(2)浓硫酸稀释的正确操作过程: 。
(3)对所配制的稀硫酸进行测定,发现浓度大于1.84mol/L,配制过程中下列操作能引起该误差的有___________。(填编号)
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒刻度线
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时,仰视容量瓶刻度线
D.用量筒量取浓硫酸时,量筒内壁有残留,用蒸馏水洗涤,洗涤液并入烧杯中
Ⅱ.
(4)乙同学配制500mL 0.10mol/L NaOH溶液的过程,操作不正确的是 。(填编号)
(5)若从(4)所配溶液中取出100 mL溶液,其物质的量浓度为 mol/L。
【答案】(1)25.0 (0.1ml) 250ml容量瓶
(2)浓硫酸稀释时,常将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并不断搅拌
(3)AD
(4)①⑤⑥
(5)0.10
【解析】(1)该浓硫酸的浓度c==18.4mol/L,要配制250mL1.84mol/L的稀硫酸,需要浓硫酸的体积为0.25L×1.84mol/L÷18.4mol/L=0.025L,因此用量筒量取25.0mL浓硫酸。在溶液配制过程中用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶体滴管,还需要使用的带刻度的玻璃仪器有250mL容量瓶。
(2)浓硫酸密度比水大,稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并不断搅拌;
(3)A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒刻度线,导致量取的浓硫酸的体积偏大,配制的稀硫酸浓度大于1.84mol/L,A正确;B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水,对配制溶液没有影响,B错误;C.定容时,仰视容量瓶刻度线,导致配制溶液的体积偏大,稀硫酸浓度应低于1.84mol/L,C错误;D.用量筒量取浓硫酸时,量筒内壁有残留,这是正常现象,不能用蒸馏水洗涤,否则会导致浓硫酸的量偏多,配制的稀硫酸浓度大于1.84mol/L,D正确;故答案选AD。
(4)①称量时氢氧化钠易潮解,且有腐蚀性,故应在烧杯中称取氢氧化钠,而不能直接用托盘称量,操作错误;②溶解时在烧杯中溶解,操作正确;③用玻璃棒搅拌,加速溶解,操作正确;④移液时用玻璃棒将溶液引流到容量瓶中,操作正确;⑤洗涤烧杯,将洗涤液引流到容量瓶中,缺少玻璃棒引流,操作错误;⑥定容时,视线应与凹液面最低处保持水平,操作错误;⑦摇匀时,双手握住容量瓶,上下颠倒摇匀,操作正确;故操作错误的是①⑤⑥;(5)溶液具有均一性,取出100 mL溶液,其浓度为0.10mol/L。
【强化训练】
1.(24-25高一上·浙江丽水·期中)下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1.0mol·L-1的是
A.将10.6g Na2CO3溶解于0.1L水中配成的Na2CO3溶液
B.从100mL 10mol·L-1 H2SO4溶液中取出10mL的溶液
C.将8.4g NaHCO3溶解于水中配成0.1L的溶液
D.向100mL 10mol·L-1的浓盐酸加水900mL混合所配成的溶液
【答案】C
【解析】A.将10.6g Na2CO3溶解于0.1L水中,所得溶液体积不是1L,应将10.6g Na2CO3溶于水配成0.1L溶液,即得到1.0mol·L-1的Na2CO3溶液,A错误;B.从100mL 10mol·L-1 H2SO4溶液中取出10mL的溶液,浓度仍为10mol·L-1,B错误;C.将8.4g NaHCO3溶解于水中配成0.1L的溶液,所得NaHCO3溶液浓度为,C正确;D.向100mL 10mol·L-1的浓盐酸加水900mL混合所配成的溶液体积不是1L,浓度不是1mol/L,D错误;故选C。
2.(24-25高一上·上海·期末)下列操作会使溶液浓度偏低的是
A.转移溶液前,容量瓶底部有水 B.转移溶液时,溶液不慎洒到容量瓶外
C.定容时,仰视刻度线 D.摇匀后,液面低于刻度线,不再加水
【答案】B
【解析】A.定容时需要加入蒸馏水,因此转移溶液前,容量瓶底部有水不会影响溶液的浓度,A不符合;B.转移溶液时,溶液不慎洒到容量瓶外,造成部分溶质损失,所配溶液的浓度偏低,B符合;C.定容时,仰视刻度线,则所加蒸馏水的量偏少,所配溶液的浓度偏高,C不符合;D.摇匀后,液面低于刻度线,不再加水,所配溶液的浓度不影响,D不符合;答案选B。
3.(24-25高一上·湖北·月考)某同学将、、三种固体溶于水配得溶液W,部分离子的物质的量浓度如图1所示。取200mL混合溶液加水稀释,测得随溶液体积的变化如图2所示。下列说法错误的是
A.
B.X离子是,Y离子是
C.溶液W中物质的量浓度为0.1
D.固体溶解时,、、的物质的量之比为5:1:1
【答案】D
【解析】A.200mL混合溶液加水稀释,当溶液稀释为0.4L时,,根据稀释前后钾离子物质的量不变,稀释前,故A正确;B.、、、,根据电荷守恒,X离子是,Y离子是,故B正确;C.,X离子是,根据硝酸根离子守恒,物质的量浓度为0.1,故C正确;D.,,,三者物质的量之比为5:1:10,故D错误;答案选D。
4.(24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)化学试剂商店出售的硫酸主要标识如图所示,下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为98%
B.配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸10.0ml
C.该硫酸直接倒入盛有水的容量瓶中,再加水定容
D.100ml1.84mol/L稀硫酸中H+的物质的量为0.184mol
【答案】B
【解析】A.由c=可知,硫酸的物质的量浓度为mol/L=18.4mol/L,故A错误;B.由稀释定律可知,配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸溶液的体积为×103mL/L=10.0ml,故B正确;C.容量瓶是精量器,不能用于溶解或稀释,故C错误;D.由分子式可知,100ml1.84mol/L稀硫酸中氢离子的物质的量为1.84mol/L ×0.1L×2=0.368mol,故D错误;故选B。
5.(24-25高一上·四川成都·期末)现有三种常见溶液:①溶液、②溶液、③溶液。下列说法正确的是
A.标准状况下,溶于水,可得到①溶液
B.溶液中的物质的量浓度:
C.将①③溶液混合后溶液呈中性
D.向②③溶液中分别加入足量的,产生的物质的量:
【答案】C
【解析】A.是水的体积,不是溶于水所得溶液的体积,则标准状况下,(即1mol)溶于水,不能得到①溶液,A错误;B.①、②溶液中的物质的量浓度分别为2mol/L、4mol/L,即,B错误;C.①溶液中,③溶液中,即,则将①③溶液混合后溶液呈中性,C正确;D.向②③溶液中分别加入足量的,分别发生反应:、,因,则产生的物质的量分别为0.5mol、1.5mol,即,D错误;故选C。
6.(24-25高一上·天津南开·期末)把1.0mol/LCuCl2溶液和1.0mol/LFeCl3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后Fe2+的物质的量浓度是
A.1.25mol/L B.1.5mol/L C.2.5mol/L D.3mol/L
【答案】A
【解析】向该混合溶液中加入足量铁粉,反应后最终生成FeCl2溶液和Cu,根据Cl元素守恒,两溶液等体积混合后Cl-的浓度为:,Fe2+的浓度为Cl-浓度的一半,故浓度为1.25mol/L,选A。
7.(24-25高一上·山西太原·期中)某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上有“ 0.1”的字样,下列是该小组成员对该溶液的分析,正确的是
A.为配制1L该溶液,可将11.1g 固体溶于1L水中
B.该溶液中和的物质的量浓度都是0.1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液中溶质的物质的量浓度为0.05
D.将该瓶溶液加水稀释至原体积的2倍,则所得溶液中
【答案】D
【解析】A.11.1g 物质的量为0.1mol,溶液是指将0.1mol溶于水形成水溶液体积为1L,将11.1g氯化钙固体溶于1L水中得到溶液的体积不一定为1L,A错误;B.溶液中物质的量浓度为,B错误;C.从试剂瓶中取该溶液的一半,溶液浓度不变,C错误;D.原溶液中物质的量浓度为,将该瓶溶液加水稀释至原体积的2倍,则所得溶液中,D正确;答案选D。
8.(24-25高一上·广东佛山·期中)某补铁口服液中含乳酸亚铁(:相对分子质量:234)及维生素C,每支()口服液含乳酸亚铁,下列说法正确的是
A.乳酸亚铁的摩尔质量为
B.每支口服液含有的质量约为
C.乳酸亚铁的物质的量浓度为
D.滴加少量酸性溶液能证明口服液中含维生素C
【答案】B
【解析】A.乳酸亚铁的摩尔质量为,A错误;B.每支()口服液含乳酸亚铁,含有的质量约为,B正确;C.乳酸亚铁的物质的量浓度为,C错误;D.Fe2+和维生素C均能使酸性溶液褪色,不能证明口服液中含维生素C,D错误;故选B。
9.(23-24高三上·山东·月考)某结晶水合物的化学式为,其摩尔质量为。25℃时,将ag该晶体溶于bg水中恰好可形成VmL饱和溶液。下列关系错误的是
A.饱和溶液的密度
B.25℃时R的溶解度
C.饱和溶液中溶质的质量分数
D.饱和溶液的物质的量浓度
【答案】D
【解析】A.ag晶体溶于bg水恰好形成VmL饱和溶液,则饱和溶液的质量为(a+b)g,密度,A正确;B.ag晶体中含有R的质量为ag×,ag晶体溶于bg水恰好形成饱和溶液,此时形成的溶液中水的质量为bg+ag×,则有,解得,B正确;C.饱和溶液中含有溶质R的质量为ag×,溶液总质量为(a+b)g,则溶质的质量分数,C正确;D.饱和溶液中溶质的质量为ag×,物质的量为mol,则其浓度c=mol÷(V×10-3L)=mol/L,D错误;故答案选D。
10.(24-25高一上·吉林·期末)“84消毒液”是生活中常见的消毒剂,某同学购买了一瓶“84消毒液”,该消毒液通常稀释到100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
84消毒液
(有效成分)NaClO
(规格)1000mL
(质量分数)25%
(密度)1.19g/cm3
(1)该84消毒液NaClO物质的量浓度约为 (保留2位小数)。
(2)2016巴西奥运会期间,由于工作人员将“84消毒液”与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长,该反应的离子方程式为 。
(3)该同学参阅该84消毒液的配方,在实验室欲用NaClO固体配制480mL该种84消毒液。配制过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。
(4)某消毒小组人员用18.4mol·L-1的浓硫酸配制500mL2.3mol·L-1的稀硫酸用于增强84消毒液的消毒能力,需用量筒量取浓硫酸的体积为 mL。
(5)在配制上述稀硫酸过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏高的有 (填序号)。
①用量筒量取浓硫酸时俯视
②转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
③未等稀释后的溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
④定容时,俯视刻度线
⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
(6)分析用次氯酸钠溶液代替次氯酸溶液作消毒剂的主要原因为 (用化学方程式说明)。
【答案】(1)4.0mol/L
(2)ClO-+H2O2=Cl-+H2O+O2↑
(3)500ml的容量瓶
(4)62.5
(5)③④
(6)NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液时,首先需选择容量瓶,若实验室没有与所配溶液体积相同的容量瓶,则应选择稍大规格的容量瓶;计算所需溶质的质量或浓溶液的体积时,使用所选择容量瓶的规格进行计算。
【解析】(1)该“84消毒液”溶液中c(NaClO)==mol∙L-1≈4.0 mol∙L-1。答案为:4.0 mol∙L-1;
(2)NaClO与H2O2反应产生O2,同时生成NaCl等,该反应的离子方程式为ClO-+H2O2=Cl-+H2O+O2↑。答案为:ClO-+H2O2=Cl-+H2O+O2↑;
(3)配制480mL该种84消毒液需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、500ml的容量瓶;
(4)18.4mol·L-1的浓硫酸配制500mL2.3mol·L-1的稀硫酸,根据c1v1=c2v2,18.4mol/L×v1=2.3mol/L×500ml,得出c1=62.5ml;
(5)①用量筒量取浓硫酸时俯视,则所量取浓硫酸的体积偏小,所配溶液浓度偏低;②转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水,不会影响溶质的物质的量和溶液的体积,不会产生误差,对所配溶液的浓度不产生影响;③未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后所配溶液体积偏小,浓度偏高;④定容时,俯视刻度线,所配溶液体积偏小,浓度偏高;⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出,会导致溶质的物质的量减小,所配溶液浓度偏低;⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线,所配溶液体积偏大,浓度偏低;答案选③④;
(6)次氯酸钠溶液吸收空气中的CO2发生反应,可以生成HClO,化学方程式为:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO。
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专题09 物质的量浓度计算与溶液配制误差分析
1.理解c=n/V、c=1000ρω/M 的推导逻辑,能灵活运用于溶液稀释、混合及浓度换算题型;
2.复现溶液配制的7步操作(计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀),明确各环节仪器使用规范;
3.能依据 c = n/V 定位误差来源,辨析“质量偏差”或“体积偏差”对浓度的影响方向;
4.识别高考四大误差陷阱(状态错误、读数偏差、未冷却、漏洗涤),形成解题策略。
一、物质的量浓度
1.概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
2.表达式:cB=。
3.单位:mol·L-1(或 mol/L)。
4.特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数相同,但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变。
【特别提醒】(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
(2)表达式中的体积(V)指溶液的体积,不是溶剂,也不是溶剂和溶质的体积之和。
(3)整体与部分的关系:如0.1 mol·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 mol·L-1,c(Cl-)=0.3 mol·L-1。
(4)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算:用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)== mol·L-1。
(5)确定溶液中溶质的几种特殊情况:
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质,此时溶质为反应后的生成物,如Na、Na2O、Na2O2NaOH,溶质为NaOH,SO3H2SO4,溶质为H2SO4。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、溶质的质量分数与物质的量浓度的关系
1.概念:以溶液里溶质质量与溶液质量的比值,表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
2.表达式:w(B)=×100%,饱和溶液(溶质的溶解度用S表示)w=×100%。
3.溶质的质量分数与物质的量浓度的关系
(1)换算公式:cB= mol·L-1
其中,M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
(2)推导方法:设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
三、有关物质的量浓度的计算
1.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)。
2.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=。
3.不同溶质溶液混合反应,有关物质浓度的计算
(1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。
(2)巧用电荷守恒思想:电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
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)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),则混合后溶液中溶质的质量分数w=(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”。
(2)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·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w>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·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w<(a%+b%)。
5.标准状况下气体溶于水的计算
已知气体的体积
c=
V L(标准状况下)气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g·cm-3
(假定气体的摩尔质量为M g·mol-1)
V=×1×10-3 L·mL-1= L
c== mol·L-1
【特别提醒】混合后溶液的体积
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和。
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)==来计算。
6.求算未知离子的浓度
①单一溶液中溶质组成计算
根据组成规律求算:在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。
如K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO)=2c(K2SO4)。
②混合溶液中电荷守恒计算
根据电荷守恒,溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中,c(Na+)=2c(SO)+c(Cl-),c(Na+)、c(Cl-)分别为7 mol/L、3 mol/L,则c(SO)= mol/L=2 mol/L。
又如:CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
【易错提醒】注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中c(SO)=3 mol·L-1,c(Al3+)=2 mol·L-1(当考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。
四、配制溶液误差分析
1. 配制流程七步法
步骤
操作要点
仪器
计算
固体算质量,液体算体积(注意密度)
——
称量/量取
托盘天平(左物右码),量筒(平视凹液面)
天平、量筒
溶解/稀释
烧杯内搅拌,浓硫酸注水并搅拌
烧杯、玻璃棒
转移
玻璃棒引流,避免溶液溅出
容量瓶、玻璃棒
洗涤
洗烧杯和玻璃棒2~3次,洗液注入容量瓶
洗瓶
定容
加水至距刻度线1~2 cm,胶头滴管逐滴加入
胶头滴管
摇匀
倒转摇动10次,液面下降属正常现象
试剂瓶
2.误差分析依据
(1)依据:用来判断。
(2)三步分析逻辑:公式 c=n/V → 定位错误操作影响 n(溶质)或 V(体积) → 判断 c 偏大/偏小。
3.配制流程与误差分析的关系
4.高频误差归类表:
错误操作
n影响
V影响
浓度变化
原理说明
称量NaOH时时间过长(潮解)
↓
—
↓
溶质减少
量取浓硫酸仰视读数
↑
—
↑
实际取液体积偏大
溶液未冷却即转移定容
—
↓
↑
冷却后体积收缩
未洗涤烧杯或洗涤液未注入
↓
—
↓
溶质残留损失
定容时仰视刻度线
—
↑
↓
实际体积偏大(仰大俯小)
摇匀后补加蒸馏水
—
↑
↓
体积增大
题型01关于物质的量浓度的计算
【典例】(24-25高一上·福建漳州·期中)下列溶液中,所含的物质的量浓度最大的是
A.溶液 B.盐酸
C.溶液 D.溶液
【变式】(24-25高一上·广东广州·期末)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“0.1 ”的字样,该小组成员对该溶液的叙述正确的是
A.配制1L该溶液,可将0.1mol 溶于1L水中
B.溶液中与的个数比为1:1
C.从1L该溶液中取出100mL,则取出的溶液
D.取10mL该溶液稀释至20mL,则所得溶液的
题型02溶液混合与稀释的计算
【典例】(24-25高一上·福建漳州·期中)将200mL0.3mol∙L-1的H2SO4溶液和200mL0.2mol∙L-1的HCl溶液混合,若不考虑混合后溶液体积的变化,则溶液中H+的物质的量浓度为
A.0.25mol∙L-1 B.0.4mol∙L-1 C.0.5mol∙L-1 D.0.6mol∙L-1
【变式】(24-25高一上·宁夏银川·期末)V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是
A.通入标准状况下的HCl气体11.2V L
B.加入V L 1.5mol·L-1的盐酸混合均匀
C.将溶液加热浓缩至0.5V L
D.加入10mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
【思维建模】溶液稀释与混合的计算
溶液稀释
溶质的质量不变:m(浓)·w1(浓)=m2(稀)·w2(稀)
溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
溶液混合
溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
题型03物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
【典例】(23-24高一上·黑龙江哈尔滨·期中)在标准状况下,将完全溶于水得到氨水,溶液的密度为,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为。下列叙述中正确的有
① ② ③上述溶液中加入水后,所得溶液的质量分数大于 ④上述溶液中加入等质量的水后,所得溶液的物质的量浓度大于
A.②③ B.①③ C.②④ D.③④
【变式】(23-24高一上·福建莆田·期中)相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度,密度为,则下列说法正确的是
A.相对分子质量M可表示为: B.溶液密度可表示为:
C.溶液的质量分数可表示为 D.物质的量浓度c可表示为:
【思维建模】物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式:cB= mol·L-1
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
题型04溶液中离子浓度的计算
【典例】(24-25高一上·陕西咸阳·期中)在形成的混合溶液中,,则为
A. B. C. D.
【变式】(24-25高一上·福建泉州·期中)某溶液中仅含有、、、四种离子其物质的量浓度之比为,若浓度为。则的浓度为
A.0.2mol/L B.0.3mol/L C.0.5mol/L D.0.8mol/L
【思维建模】溶液中离子浓度的计算可依据溶液中电荷守恒进行:阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
题型05 配制一定物质的量浓度的溶液误差分析
【典例】(24-25高一下·湖北孝感·期末)某学生配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液,其中不会使溶液浓度偏低的是
A.用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,未将洗涤液移入容量瓶中
B.容量瓶刚用蒸馏水洗净,没有干燥
C.定容时,加蒸馏水先使液面略高于刻度线,再吸出少量水使凹液面与刻度线相切
D.定容时仰视刻度线
【变式】(24-25高一上·天津南开·期末)配制一定物质的量浓度的稀H2SO4溶液时,下列操作会造成所配溶液浓度偏高的是
A.定容时仰视液面 B.移液时有少量溶液溅出
C.移液后烧杯未用蒸馏水洗涤 D.用量筒量取浓硫酸时仰视液面
【思维建模】1.容量瓶读数误差的图示分析:
(1)仰视使所配溶液体积偏大,浓度偏小;
(2)俯视使所配溶液体积偏小,浓度偏大。
2.误差分析
(1)分析依据:c==,其中变量为m、V。
(2)分析方法:结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
能引起误差的一些操作
因变量
c/(mol·L-1)
m
V
砝码与物品颠倒(使用游码)
减小
—
偏低
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,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
砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落)
增大
—
偏高
未冷却至室温就注入容量瓶定容
—
减小
定容时俯视刻度线
—
减小
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
—
—
不变
【巩固训练】
1.(24-25高一上·天津河东·期末)配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏高的是
A.定容时俯视刻度线观察液面 B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水
C.未洗涤烧杯和玻璃棒 D.摇匀后液面下降,再滴加水到刻度线
2.(24-25高一上·江苏淮安·期中)下列溶液中物质的量浓度为的是
A.将溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为
B.将气体溶于水配成1L溶液
C.将的浓盐酸加入9L水中
D.将溶解在1L水中
3.(24-25高一下·广东广州·期中)在1 L 1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中含有的物质的量浓度是
A.1 mol·L-1 B.20 mol·L-1 C.3 mol·L-1 D.2 mol·L-1
4.(24-25高一上·江西萍乡·期中)化学实验室里有瓶盐酸,上面的标签如图所示。设阿伏加德罗常数为,下列说法正确的是
产品名称:盐酸
化学式:HCl
质量分数:36.5%
密度:
A.1L该盐酸中含HCl分子数为
B.配制的稀盐酸需量取该盐酸约8.3mL
C.将的盐酸敞口蒸发到体积为5mL后,盐酸浓度为
D.配制稀盐酸时,取用浓盐酸的量筒使用后应洗涤,并将洗涤液也注入容量瓶
5.(24-25高一上·广东广州·期末)某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“0.1 ”的字样,该小组成员对该溶液的叙述正确的是
A.配制1L该溶液,可将0.1mol 溶于1L水中
B.溶液中与的个数比为1:1
C.从1L该溶液中取出100mL,则取出的溶液
D.取10mL该溶液稀释至20mL,则所得溶液的
6.(24-25高一上·辽宁辽阳·期末)有几种溶液①盐酸 ②溶液 ③1L溶液,这三种溶液中含有的的物质的量浓度的关系正确的是
A.①②③ B.③②① C.②③① D.②①③
7.(24-25高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末)将10mL1.00NaCl溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为
A.0.10 B.0.20
C.0.30 D.0.40
8.(24-25高一上·天津和平·期末)营养液是无土栽培的核心和关键,某营养液中含4种离子(忽略微量离子),对离子浓度的要求如下表所示。该营养液中的物质的量浓度为
离子种类
浓度(mol/L)
______
0.35
0.15
0.1
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·陕西榆林·期末)配制一定物质的量浓度的溶液时,造成所配制溶液浓度偏高的原因可能是
A.向容量瓶中转移溶液时,容量瓶未干燥 B.称量时已经潮解
C.定容时俯视容量瓶刻度线 D.摇匀后发现液面低于刻度线,再次定容
10.(24-25高一上·安徽六安·期末)Ⅰ.甲同学用如图标签的浓硫酸配制250mL 1.84mol/L的稀硫酸。
(1)用量筒量取 mL浓硫酸,在溶液配制过程中用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶体滴管,还需要使用的带刻度的玻璃仪器有。(填仪器名称)
(2)浓硫酸稀释的正确操作过程: 。
(3)对所配制的稀硫酸进行测定,发现浓度大于1.84mol/L,配制过程中下列操作能引起该误差的有___________。(填编号)
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒刻度线
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时,仰视容量瓶刻度线
D.用量筒量取浓硫酸时,量筒内壁有残留,用蒸馏水洗涤,洗涤液并入烧杯中
Ⅱ.
(4)乙同学配制500mL 0.10mol/L NaOH溶液的过程,操作不正确的是 。(填编号)
(5)若从(4)所配溶液中取出100 mL溶液,其物质的量浓度为 mol/L。
【强化训练】
1.(24-25高一上·浙江丽水·期中)下列溶液中,溶质的物质的量浓度为1.0mol·L-1的是
A.将10.6g Na2CO3溶解于0.1L水中配成的Na2CO3溶液
B.从100mL 10mol·L-1 H2SO4溶液中取出10mL的溶液
C.将8.4g NaHCO3溶解于水中配成0.1L的溶液
D.向100mL 10mol·L-1的浓盐酸加水900mL混合所配成的溶液
2.(24-25高一上·上海·期末)下列操作会使溶液浓度偏低的是
A.转移溶液前,容量瓶底部有水 B.转移溶液时,溶液不慎洒到容量瓶外
C.定容时,仰视刻度线 D.摇匀后,液面低于刻度线,不再加水
3.(24-25高一上·湖北·月考)某同学将、、三种固体溶于水配得溶液W,部分离子的物质的量浓度如图1所示。取200mL混合溶液加水稀释,测得随溶液体积的变化如图2所示。下列说法错误的是
A.
B.X离子是,Y离子是
C.溶液W中物质的量浓度为0.1
D.固体溶解时,、、的物质的量之比为5:1:1
4.(24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)化学试剂商店出售的硫酸主要标识如图所示,下列说法正确的是
A.该硫酸的物质的量浓度为98%
B.配制100ml1.84mol/L稀硫酸,需该硫酸10.0ml
C.该硫酸直接倒入盛有水的容量瓶中,再加水定容
D.100ml1.84mol/L稀硫酸中H+的物质的量为0.184mol
5.(24-25高一上·四川成都·期末)现有三种常见溶液:①溶液、②溶液、③溶液。下列说法正确的是
A.标准状况下,溶于水,可得到①溶液
B.溶液中的物质的量浓度:
C.将①③溶液混合后溶液呈中性
D.向②③溶液中分别加入足量的,产生的物质的量:
6.(24-25高一上·天津南开·期末)把1.0mol/LCuCl2溶液和1.0mol/LFeCl3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后Fe2+的物质的量浓度是
A.1.25mol/L B.1.5mol/L C.2.5mol/L D.3mol/L
7.(24-25高一上·山西太原·期中)某化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上有“ 0.1”的字样,下列是该小组成员对该溶液的分析,正确的是
A.为配制1L该溶液,可将11.1g 固体溶于1L水中
B.该溶液中和的物质的量浓度都是0.1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所取溶液中溶质的物质的量浓度为0.05
D.将该瓶溶液加水稀释至原体积的2倍,则所得溶液中
8.(24-25高一上·广东佛山·期中)某补铁口服液中含乳酸亚铁(:相对分子质量:234)及维生素C,每支()口服液含乳酸亚铁,下列说法正确的是
A.乳酸亚铁的摩尔质量为
B.每支口服液含有的质量约为
C.乳酸亚铁的物质的量浓度为
D.滴加少量酸性溶液能证明口服液中含维生素C
9.(23-24高三上·山东·月考)某结晶水合物的化学式为,其摩尔质量为。25℃时,将ag该晶体溶于bg水中恰好可形成VmL饱和溶液。下列关系错误的是
A.饱和溶液的密度
B.25℃时R的溶解度
C.饱和溶液中溶质的质量分数
D.饱和溶液的物质的量浓度
10.(24-25高一上·吉林·期末)“84消毒液”是生活中常见的消毒剂,某同学购买了一瓶“84消毒液”,该消毒液通常稀释到100倍(体积比)使用。查阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
84消毒液
(有效成分)NaClO
(规格)1000mL
(质量分数)25%
(密度)1.19g/cm3
(1)该84消毒液NaClO物质的量浓度约为 (保留2位小数)。
(2)2016巴西奥运会期间,由于工作人员将“84消毒液”与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与反应产生促进藻类快速生长,该反应的离子方程式为 。
(3)该同学参阅该84消毒液的配方,在实验室欲用NaClO固体配制480mL该种84消毒液。配制过程中,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。
(4)某消毒小组人员用18.4mol·L-1的浓硫酸配制500mL2.3mol·L-1的稀硫酸用于增强84消毒液的消毒能力,需用量筒量取浓硫酸的体积为 mL。
(5)在配制上述稀硫酸过程中,下列操作中能使所配溶液的浓度偏高的有 (填序号)。
①用量筒量取浓硫酸时俯视
②转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
③未等稀释后的溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
④定容时,俯视刻度线
⑤定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
(6)分析用次氯酸钠溶液代替次氯酸溶液作消毒剂的主要原因为 (用化学方程式说明)。
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