第二单元 溶液组成的定量研究(专项训练)化学苏教版2019必修第一册
2025-07-25
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2份
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38页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二单元 溶液组成的定量研究 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的量浓度 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.76 MB |
| 发布时间 | 2025-07-25 |
| 更新时间 | 2025-08-28 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53211365.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二单元 溶液组成的定量研究
题型01 物质的量浓度的概念及简单计算
题型02 物质的量浓度与溶解度、质量分数之间的换算
题型03 气体溶于水的相关计算
题型04 溶液稀释和混合的计算
题型05 溶液中离子浓度的有关计算
题型06 化学反应的计算
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
题型08 溶液配制的误差分析
题型01 物质的量浓度的概念及简单计算
1.物质的量浓度
2.有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式:c==。
(2)计算的基本类型和方法
①已知溶质的质量
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
【典例1】(25-26高一·全国·假期作业)下列关于“100mL0.1mol∙L−1BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液Cl⁻浓度与0.1mol∙L−1 NaCl的Cl⁻浓度的相等
B.若取该溶液10mL,其中Ba2+浓度为0.01mol/L
C.该溶液中含有的微粒主要有:Ba2+、Cl-、BaCl2、H2O
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL0.1mol∙L−1Na2SO4溶液完全反应
【变式1-1】(24-25高一上·广东·期末)下列溶液中的物质的量浓度与1000.1溶液中的物质的量浓度相同的是
A.2000.1溶液 B.1000.2溶液
C.500.2溶液 D.500.2溶液
【变式1-2】(24-25高一上·河北保定·期末)溶液浓度是常用的物理量,下列说法正确的是
A.将固体溶于水中,所得溶液物质的量浓度为
B.配制溶液,需称量固体的质量为
C.质量分数为98%的浓硫酸与等体积水混合后,硫酸的质量分数大于49%
D.溶液和溶液中浓度相同
【变式1-3】(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
题型02 物质的量浓度与溶解度、质量分数之间的换算
1.溶质的质量分数与溶解度之间的关系
溶质的质量分数(w)=×100%
饱和溶液中溶质的质量分数(w)=×100%=×100%。
2.物质的量浓度与溶质质量分数之间的关系
①换算公式:cB= mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量;ρ:溶液密度(g·mL-1)。
②推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
【典例2】(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
【变式2-1】(24-25高一上·浙江杭州·期末)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是
过氧乙酸消毒液
【化学式】
【规格】
【质量分数】15.2%
【密度】
A.个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为
B.过氧乙酸的摩尔质量为
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为
【变式2-2】(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
【变式2-3】密度为d g·cm-3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,质量分数为W%,下列表示式不正确的是( )
A.c= B.m=
C.d= D.W%=()%
题型03 气体溶于水的相关计算
标准状况下,一定体积的气体溶于水形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
标准状况下,V L气体溶于V(H2O) L中,所得溶液密度为ρ(g·mL-1),则:
①气体的物质的量:n=
②溶液体积:V=×10-3 L·mL-1
m溶液=V(H2O) L×1 000 mL·L-1×1 g·mL-1+×M g·mol-1
③再根据c=知,
c===
=
【典例3】(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3-1】(24-25高一上·山东潍坊·阶段练习)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B.同浓度的三种物质的溶液:、、,溶液体积之比为3:2:1,则浓度之比为:1:1:3
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
【变式3-2】 (24-25高一上·上海奉贤·期中)标准状况下,44.8LHCl气体溶于水配制成500mL的溶液,则溶液中的物质的量浓度为 。
【变式3-3】在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.0 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是________。
题型04 溶液稀释和混合的计算
1.溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)。
2.混合规律
①语言描述:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),m1w1+m2w2=m(混)w(混)。
【典例4】(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
【变式4-1】(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4-2】(24-25高一上·浙江嘉兴·期中)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
【变式4-3】(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
题型05 溶液中离子浓度的有关计算
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。
【典例5】(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.
【变式5-1】(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
【变式5-2】(24-25高一上·河南安阳·期末)某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、K+、的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则Zn2+的物质的量浓度是
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.3 mol·L-1 D.0.9 mol·L-1
【变式5-3】(24-25高一上·上海静安·期中)由KCl、ZnCl2、ZnSO4组成的50mL混合溶液中,已知c(K+)=0.2mol·L-1,c(SO)=0.4 mol·L-1,c(Cl﹣)=0.4 mol·L-1,则c(Zn2+)为 。若取出10mL溶液并稀释至 20mL,n(Cl-)= ,c(SO)= 。
题型06 化学反应的计算
1.化学计算的基本步骤
写——写出相关的化学方程式
标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系,并代入已知量和未知量
列——列出比例式
解——根据比例式求解
答——简明地写出答案
2.物质的量应用于化学计算的基本方法
(1)把已知物的物理量转化为物质的量;
(2)根据化学方程式或关系式,和已知物的物质的量求出未知物的物质的量;
(3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。
3.有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范:各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
(2)符号规范:
①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范:把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
【典例6】(24-25高一上·浙江台州·期中)向100mLNa2SO4和Na2CO3的混合溶液中加过量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得到14.51g白色沉淀,向白色沉淀中再加过量稀盐酸,有气体产生,充分反应后,发现沉淀还剩4.66g。
(1)产生的气体在标准状况下的体积是 L。
(2)原溶液中Na+的物质的量浓度是 。
【变式6-1】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后溶液中c(HCl)变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
【变式6-2】(24-25高一上·浙江温州·期中)某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/LNaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸;
④用0.10mol/LNaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。某小组同学共进行4次该测定实验,每次所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
1
2
3
4
12.00
12.10
14.00
11.90
请回答:
(1)实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为 mL。
(2)根据上述实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为 。
【变式6-3】(24-25高一下·浙江·期中)盖尔达法是测定牛奶样品中蛋白质含量的一种常用方法,其原理是把牛奶中的氮元素完全转化成氨。为测定某款牛奶的蛋白质含量,取60.0g牛奶样品,经盖尔达法处理后,用硫酸将其完全吸收(其他物质不与硫酸反应),再加入氢氧化钠溶液恰好生成硫酸钠和硫酸铵。请计算:(计算结果均保留3位有效数字)
(1)所用NaOH的物质的量为 mol。
(2)样品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为 mol。
(3)若蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,则样品中蛋白质的质量分数为 。
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
以配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液为例:
(1)主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶(100 mL)、胶头滴管。
(2)配制步骤
【典例7】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)配制的溶液,部分实验操作示意图如下,下列说法正确的是
A.实验中需用的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②④①③
C.用托盘天平称量固体的质量为
D.定容时,俯视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
【变式7-1】(24-25高一上·四川成都·期末)配制的溶液。下列操作正确的是
A.称量
B.溶解
C.转移
D.定容
A.A B.B C.C D.D
【变式7-2】(24-25高一上·广西柳州·期末)配制一定物质的量浓度溶液时,下列操作或说法不正确的是
A.容量瓶使用前必须检漏,但可以不用干燥
B.配制的溶液,所需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后应冷却至室温才能转移到容量瓶中
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,会使所配溶液浓度偏低
【变式7-3】(23-24高一下·黑龙江·期末)配制一定物质的量浓度的NaCl溶液过程示意图如下,该示意图中未涉及的仪器是
A.酒精灯 B.玻璃棒 C.容量瓶 D.胶头滴管
【变式7-4】(2025高一下·黑龙江·学业考试)实验室用固体烧碱配制100mL1mol/L的NaOH溶液过程示意图如下
请回答下列问题,
(1)配制时需要用到下列仪器:烧杯、量筒、药匙、玻璃棒、托盘天平、胶头滴管等,还缺少的玻璃仪器是100mL 。
(2)将用托盘天平称量的4.0g烧碱加入烧杯中溶解,溶解过程中还需要使用的仪器是 ,其作用是 。
(3)NaOH在溶解过程中会放出热量,在将溶解后的溶液转移前需将其冷却至室温,如未冷却,所配溶液的浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)定容时加蒸馏水至离刻度线 cm处改用胶头滴管加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切。
(5)某同学在配制AgNO3溶液时错误使用了用氯气消毒的自来水,导致他所配制的溶液中出现了 ,检验自来水中含有氯离子的试剂是稀 (填化学式)和AgNO3溶液。
题型08 溶液配制的误差分析
1.误差分析的依据
依据配制原理:cB==(cB表示溶质B的物质的量浓度;nB表示溶质B的物质的量;V表示溶液的体积;m表示溶质B的质量;M表示溶质B的摩尔质量)分析有关操作对nB或m、V的影响,即可判断实验的误差。
2.以配制一定浓度的NaOH溶液为例
c(NaOH)==
其中M(NaOH)不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。具体情况如下:
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
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
用标准液润洗容量瓶
增大
—
偏高
砝码沾有其他物质或已生锈
增大
—
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
称量前小烧杯内有水
—
—
不变
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
—
—
仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,所配浓度偏小。俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,所配浓度偏大。
【典例8】(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
【变式8-1】(24-25高一上·山东威海·期末)实验室用固体配制溶液,下列说法正确的是
A.使用托盘天平称量时,应称取固体
B.配制完成后,应在试剂瓶中加入少量铁粉防止被氧化
C.若在移液前,容量瓶内有少量蒸馏水,则所配制溶液的浓度偏低
D.若在定容时,仰视刻度线,则所配制溶液的浓度偏高
【变式8-2】(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
【变式8-3】(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)小高的实验室需使用的稀硫酸进行有关实验,现在用的浓硫酸进行配制。下列说法错误的是
A.需用量筒量取的浓硫酸
B.稀释浓硫酸时,应为浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入水中,此时玻璃棒不断搅拌
C.定容时,俯视容量瓶刻度线会导致配得的稀硫酸浓度偏低
D.本次配制的容量瓶规格应选用如上图所示
【变式8-4】(24-25高一上·福建漳州·期中)实验室要配制480mL0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,配制过程中有如下操作步骤:
①将称量好的胆矾(CuSO4∙5H2O)转移至小烧杯中,加适量蒸馏水溶解;
②把①所得溶液小心转入___________中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离容量瓶的刻度线1~2cm处,改用___________滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,并将每次洗涤的溶液都小心转入容量瓶中,轻轻摇匀;
⑤将容量瓶塞紧,反复上下颠倒,摇匀;
⑥待溶液恢复到室温。
请填写下列空白:
(1)实验室用胆矾晶体来配制该溶液,用托盘天平称量 g胆矾。
(2)请完成实验操作:② ,③ 。
(3)为完成此配制实验,操作步骤的正确顺序为(填序号) 。
(4)若出现以下情况,对所配制溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
a.用托盘天平称取胆矾时“左码右物”: ;
b.俯视容量瓶的刻度线定容: ;
c.滴加蒸馏水定容时,液面不小心略高于刻度线,吸出少量水使溶液凹液面与刻度线相切: ;
d.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理: 。
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第二单元 溶液组成的定量研究
题型01 物质的量浓度的概念及简单计算
题型02 物质的量浓度与溶解度、质量分数之间的换算
题型03 气体溶于水的相关计算
题型04 溶液稀释和混合的计算
题型05 溶液中离子浓度的有关计算
题型06 化学反应的计算
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
题型08 溶液配制的误差分析
题型01 物质的量浓度的概念及简单计算
1.物质的量浓度
2.有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式:c==。
(2)计算的基本类型和方法
①已知溶质的质量
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
【典例1】(25-26高一·全国·假期作业)下列关于“100mL0.1mol∙L−1BaCl2溶液”的说法正确的是
A.该溶液Cl⁻浓度与0.1mol∙L−1 NaCl的Cl⁻浓度的相等
B.若取该溶液10mL,其中Ba2+浓度为0.01mol/L
C.该溶液中含有的微粒主要有:Ba2+、Cl-、BaCl2、H2O
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL0.1mol∙L−1Na2SO4溶液完全反应
【答案】D
【解析】A.该溶液Cl⁻浓度为0.2mol/L,而0.1mol/L NaCl的Cl⁻浓度为0.1mol/L,两者不相等,故A错误;
B.溶液浓度与体积无关,取10mL后Ba2+浓度仍为0.1mol/L,故B错误;
C.BaCl2为强电解质,完全电离为Ba2+和Cl-,溶液中不存在BaCl2分子,故C错误;
D.10mL该溶液含0.001mol Ba2+,10mL 0.1mol/L Na2SO4含0.001mol,两者恰好完全反应,故D正确;
答案选D。
【变式1-1】(24-25高一上·广东·期末)下列溶液中的物质的量浓度与1000.1溶液中的物质的量浓度相同的是
A.2000.1溶液 B.1000.2溶液
C.500.2溶液 D.500.2溶液
【答案】C
【分析】1000.1溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L×2=0.2mol/L;
【解析】A.2000.1溶液中的物质的量浓度为0.1mol/L;
B.1000.2溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×3=0.6mol/L;
C.500.2溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×1=0.2mol/L;
D.500.2溶液中的物质的量浓度为0.2mol/L×2=0.4mol/L;
故选C。
【变式1-2】(24-25高一上·河北保定·期末)溶液浓度是常用的物理量,下列说法正确的是
A.将固体溶于水中,所得溶液物质的量浓度为
B.配制溶液,需称量固体的质量为
C.质量分数为98%的浓硫酸与等体积水混合后,硫酸的质量分数大于49%
D.溶液和溶液中浓度相同
【答案】C
【解析】A.58.5g NaCl的物质的量为1mol,将58.5g NaCl溶于1L水后,溶液体积大于1L,浓度小于1mol/L,故A错误;
B.配制480mL溶液需选用500mL容量瓶,所需NaOH质量为=4.0g,故B错误;
C.浓硫酸密度远大于水,等体积的98%的浓硫酸和水,硫酸的质量大于水的质量,等体积混合后,硫酸质量分数高于49%,故C正确;
D.Na2SO4中浓度为0.1mol/L,Al2(SO4)3中浓度为0.3mol/L,浓度不同,故D错误;
选C。
【变式1-3】(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。
题型02 物质的量浓度与溶解度、质量分数之间的换算
1.溶质的质量分数与溶解度之间的关系
溶质的质量分数(w)=×100%
饱和溶液中溶质的质量分数(w)=×100%=×100%。
2.物质的量浓度与溶质质量分数之间的关系
①换算公式:cB= mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量;ρ:溶液密度(g·mL-1)。
②推导方法:
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
【典例2】(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。
【变式2-1】(24-25高一上·浙江杭州·期末)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。下图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是
过氧乙酸消毒液
【化学式】
【规格】
【质量分数】15.2%
【密度】
A.个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为
B.过氧乙酸的摩尔质量为
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为
【答案】A
【解析】A.3.01×1023个过氧乙酸的物质的量为0.5mol,1个过氧乙酸中含有2个碳原子,故3.01×1023个过氧乙酸中含有的碳原子的物质的量为1mol,A错误;
B.过氧乙酸的相对分子质量为76,其摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,故其摩尔质量为76g/mol,B正确;
C.根据公式c=可知,该过氧乙酸的物质的量浓度为c==2.28mol/L,C正确;
D.根据C选项计算出的浓度,该200mL过氧乙酸溶液中含有的过氧乙酸的物质的量n=2.28mol/L×0.2L=0.456mol,D正确;
故答案选A。
【变式2-2】(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。
【变式2-3】密度为d g·cm-3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g,其物质的量浓度为c mol·L-1,质量分数为W%,下列表示式不正确的是( )
A.c= B.m=
C.d= D.W%=()%
【答案】D
【解析】用定义式检验A项:c=,其中n=,V的单位需要调整,即c=,A项正确;用定义式检验B项:m质=wm液,其中m液=V·ρ,得m=dV×W%,B项正确;用公式c=检验C项和D项:即c=,d=,C项正确;W%=,D项不正确。
题型03 气体溶于水的相关计算
标准状况下,一定体积的气体溶于水形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
标准状况下,V L气体溶于V(H2O) L中,所得溶液密度为ρ(g·mL-1),则:
①气体的物质的量:n=
②溶液体积:V=×10-3 L·mL-1
m溶液=V(H2O) L×1 000 mL·L-1×1 g·mL-1+×M g·mol-1
③再根据c=知,
c===
=
【典例3】(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3-1】(24-25高一上·山东潍坊·阶段练习)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.在标准状况下,VL氨气溶于1L水配成密度为ρg/cm3的氨水,该氨水的物质的量浓度为 mol/L
B.同浓度的三种物质的溶液:、、,溶液体积之比为3:2:1,则浓度之比为:1:1:3
C.将40g氢氧化钠固体溶于1L水中,物质的量浓度为1mol/L
D.0.3mol/L硫酸钠溶液中含有钠离子和硫酸根离子总物质的量为0.9mol
【答案】B
【解析】A.VL氨气与1L水的体积不能相加,溶液的体积不是(V+1)L,A错误;
B.溶液具有均一性,浓度与体积无关,则同浓度的三种物质的溶液:、、中浓度之比为1:1:(1×3)=1:1:3, B正确;
C.40gNaOH即1mol,溶于1L水中,则溶液的体积不是1L,物质的量浓度不等于1mol/L,C错误;
D.溶液的体积未知,无法算出物质的量, D错误;
答案选B。
【变式3-2】 (24-25高一上·上海奉贤·期中)标准状况下,44.8LHCl气体溶于水配制成500mL的溶液,则溶液中的物质的量浓度为 。
【答案】4mol·L-1
【解析】标准状况下,气体的物质的量为:,氯化氢易溶于水,,则。答案为:。
【变式3-3】在标准状况下,将224 L HCl气体溶于635 mL水中,所得盐酸的密度为1.18 g·cm-3。试计算:
(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度分别是________、________。
(2)取这种盐酸100 mL,稀释至1.0 L,所得稀盐酸的物质的量浓度是________。
【答案】(1)36.5% 11.8 mol·L-1 (2)1.18 mol·L-1
【解析】(1)n(HCl)==10 mol,m(HCl)=10 mol×36.5 g·mol-1=365 g,
w(HCl)=×100%=36.5%,c(HCl)===11.8 mol·L-1。
(2)由c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,c(稀)=11.8 mol·L-1×=1.18 mol·L-1。
题型04 溶液稀释和混合的计算
1.溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)。
2.混合规律
①语言描述:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混),m1w1+m2w2=m(混)w(混)。
【典例4】(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。
【变式4-1】(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4-2】(24-25高一上·浙江嘉兴·期中)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.用1L水吸收22.4L氯化氢(标况下)所得盐酸的浓度是1mol/L
B.将56gCaO溶于水中,配成1L溶液,所得的物质的量浓度为1mol/L
C.VL硫酸铝溶液中含的质量为mg,则溶液中的物质的量浓度为
D.将溶液100mL蒸发所得的溶液浓度为1mol/L
【答案】C
【解析】A.标况下用1L水吸收22.4L氯化氢所得盐酸溶液的体积未知,无法计算所得盐酸的浓度,A错误;
B.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则56g氧化钙溶于水中配成1L溶液,所得溶液中氢氧根离子浓度为=2mol/L,B错误;
C.VL硫酸铝溶液中含铝离子的质量为mg,由电荷守恒可知,溶液中硫酸根离子的浓度为= mol/L,C正确;
D.硝酸钠溶液的浓度越大,密度越大,则将100mL 0.5mol/L硝酸钠溶液蒸发50g水所得的溶液的体积不是50mL,溶液的体积无法确定,不能计算浓缩所得溶液的浓度,D错误;
故选C。
【变式4-3】(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。
题型05 溶液中离子浓度的有关计算
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。
【典例5】(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。
【变式5-1】(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。
【变式5-2】(24-25高一上·河南安阳·期末)某同学配制的植物营养液中有4种离子,其中所含的、K+、的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则Zn2+的物质的量浓度是
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.3 mol·L-1 D.0.9 mol·L-1
【答案】C
【解析】已知、K+、的物质的量浓度分别为0.2mol·L-1、0.4mol·L-1、0.4mol·L-1由电荷守恒可得:,故0.3mol·L-1,答案为C。
【变式5-3】(24-25高一上·上海静安·期中)由KCl、ZnCl2、ZnSO4组成的50mL混合溶液中,已知c(K+)=0.2mol·L-1,c(SO)=0.4 mol·L-1,c(Cl﹣)=0.4 mol·L-1,则c(Zn2+)为 。若取出10mL溶液并稀释至 20mL,n(Cl-)= ,c(SO)= 。
【答案】 0.5mol·L-1 0.004mol 0.2 mol·L-1
【解析】KCl、ZnCl2、ZnSO4组成的50mL混合溶液中,已知c(K+)=0.2mol·L-1,c(SO)=0.4 mol·L-1,c(Cl﹣)=0.4 mol·L-1,根据溶液电中性,则c(Zn2+)为(0.4 mol·L-1×2+0.4 mol·L-1-0.2mol·L-1)÷2=0.5 mol·L-1。若取出10mL溶液并稀释至 20mL,,c(SO)==0.2 mol·L-1。
题型06 化学反应的计算
1.化学计算的基本步骤
写——写出相关的化学方程式
标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系,并代入已知量和未知量
列——列出比例式
解——根据比例式求解
答——简明地写出答案
2.物质的量应用于化学计算的基本方法
(1)把已知物的物理量转化为物质的量;
(2)根据化学方程式或关系式,和已知物的物质的量求出未知物的物质的量;
(3)把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。
3.有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范:各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
(2)符号规范:
①设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范:把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
【典例6】(24-25高一上·浙江台州·期中)向100mLNa2SO4和Na2CO3的混合溶液中加过量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得到14.51g白色沉淀,向白色沉淀中再加过量稀盐酸,有气体产生,充分反应后,发现沉淀还剩4.66g。
(1)产生的气体在标准状况下的体积是 L。
(2)原溶液中Na+的物质的量浓度是 。
【答案】(1)1.12
(2)1.4
【分析】过滤、干燥后得到14.51g白色沉淀为硫酸钡、碳酸钡的质量,用足量的稀盐酸处理沉淀后,沉淀最后减少到4.66g,硫酸钡为4.66g,碳酸钡质量为14.51g-4.66g=9.85g;有关反应的化学方程式:Na2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NaOH,Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH,BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O,据此分析。
【解析】(1)由分析可知,根据碳元素守恒有n(CO2)=n(BaCO3)==0.05mol,故V(CO2)=0.05mol×22.4L•mol-1=1.12L,故答案为:1.12;
(2)由分析可知,根据硫酸根守恒有n(Na2SO4)=n(BaSO4)==0.02mol;根据碳元素守恒有n(Na2CO3)=n(BaCO3)==0.05mol;根据钠离子守恒有n(Na+)═2n(Na2SO4)+2n(Na2CO3)═2×0.05mol+2×0.02mol═0.14mol,则原溶液中c(Na+)==1.4mol/L,故答案为:1.4。
【变式6-1】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后溶液中c(HCl)变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
【答案】(1)0.08 mol (2)0.02 mol 0.01 mol
【解析】(1)消耗HCl的物质的量:
0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y,则
2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑
2 mol 6 mol
x 3x
Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
1 mol 2 mol
y 2y
即
得x=0.02 mol,y=0.01 mol。
【变式6-2】(24-25高一上·浙江温州·期中)某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/LNaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸;
④用0.10mol/LNaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积。某小组同学共进行4次该测定实验,每次所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数
1
2
3
4
12.00
12.10
14.00
11.90
请回答:
(1)实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为 mL。
(2)根据上述实验数据,计算这种药片中碳酸钙的质量分数为 。
【答案】(1)250
(2)0.65或65%
【解析】(1)因为该实验共进行4次,需要盐酸的体积为4×25mL=100mL,在实验过程中可能消耗盐酸,因此配制过程中配制盐酸的体积应大于100mL,即需要250mL容量瓶;
(2)四次数值对比,第三组差别较大,应删去,三次平均消耗NaOH的体积为12.00mL,与碳酸钙反应的盐酸物质的量为25.00mL×10-3L·mL-1×0.10mol·L-1-12.00mL×10-3L·mL-1×0.10mol·L-1=1.3×10-3mol,CaCO3与盐酸反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,消耗碳酸钙的物质的量为6.5×10-4mol,药片中碳酸钙的质量分数为×100%=65.0%。
【变式6-3】(24-25高一下·浙江·期中)盖尔达法是测定牛奶样品中蛋白质含量的一种常用方法,其原理是把牛奶中的氮元素完全转化成氨。为测定某款牛奶的蛋白质含量,取60.0g牛奶样品,经盖尔达法处理后,用硫酸将其完全吸收(其他物质不与硫酸反应),再加入氢氧化钠溶液恰好生成硫酸钠和硫酸铵。请计算:(计算结果均保留3位有效数字)
(1)所用NaOH的物质的量为 mol。
(2)样品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为 mol。
(3)若蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,则样品中蛋白质的质量分数为 。
【答案】(1)
(2)
(3)4.00%
【分析】氨气与硫酸反应的方程式为:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4,NaOH溶液与硫酸反应的方程式为:2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
【解析】(1)所用NaOH的物质的量为:;
(2)样品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为:;
(3)样品中蛋白质转化生成的氨的物质的量为:,即氮元素的物质的量为:,若蛋白质中氮元素的质量分数为14.0%,则样品中蛋白质的质量分数为:。
题型07 配制一定物质的量浓度的溶液
以配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液为例:
(1)主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶(100 mL)、胶头滴管。
(2)配制步骤
【典例7】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)配制的溶液,部分实验操作示意图如下,下列说法正确的是
A.实验中需用的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②④①③
C.用托盘天平称量固体的质量为
D.定容时,俯视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏高
【答案】D
【解析】A.配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,A错误;
B.配制一定物质的量浓度的溶液的步骤有计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,操作步骤正确的顺序为②①④③,B错误;
C.托盘天平称量精确度为0.lg,称取的质量为5.9g,C错误;
D.定容时俯视容量瓶的刻度线,则所加蒸馏水偏少,溶液的体积V偏小,溶液的浓度偏高,D正确;
故选D。
【变式7-1】(24-25高一上·四川成都·期末)配制的溶液。下列操作正确的是
A.称量
B.溶解
C.转移
D.定容
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.用托盘天平称量时应该是“左物右码”,A错误;
B.溶解时用玻璃棒搅拌加速溶解,B正确;
C.转移溶液时要使用玻璃棒引流,不能直接倾倒液体,C错误;
D.定容时胶头滴管不能伸入容量瓶内部,D错误;
故选B。
【变式7-2】(24-25高一上·广西柳州·期末)配制一定物质的量浓度溶液时,下列操作或说法不正确的是
A.容量瓶使用前必须检漏,但可以不用干燥
B.配制的溶液,所需的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C.用浓硫酸配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,浓硫酸溶于水后应冷却至室温才能转移到容量瓶中
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,会使所配溶液浓度偏低
【答案】B
【解析】A.容量瓶使用前检漏是必须的,而是否干燥不影响最终浓度,A正确;
B.实验室没有180mL容量瓶,应选用250mL容量瓶配制,B错误;
C.浓硫酸稀释后需冷却,避免热胀冷缩导致体积误差,C正确;
D.仰视刻度线导致溶液体积偏大,浓度偏低,D正确;
故选B。
【变式7-3】(23-24高一下·黑龙江·期末)配制一定物质的量浓度的NaCl溶液过程示意图如下,该示意图中未涉及的仪器是
A.酒精灯 B.玻璃棒 C.容量瓶 D.胶头滴管
【答案】A
【解析】根据配制一定物质的量浓度的NaCl溶液过程示意图,图中涉及的仪器是量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,没有涉及的仪器是酒精灯,选A。
【变式7-4】(2025高一下·黑龙江·学业考试)实验室用固体烧碱配制100mL1mol/L的NaOH溶液过程示意图如下
请回答下列问题,
(1)配制时需要用到下列仪器:烧杯、量筒、药匙、玻璃棒、托盘天平、胶头滴管等,还缺少的玻璃仪器是100mL 。
(2)将用托盘天平称量的4.0g烧碱加入烧杯中溶解,溶解过程中还需要使用的仪器是 ,其作用是 。
(3)NaOH在溶解过程中会放出热量,在将溶解后的溶液转移前需将其冷却至室温,如未冷却,所配溶液的浓度将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)定容时加蒸馏水至离刻度线 cm处改用胶头滴管加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切。
(5)某同学在配制AgNO3溶液时错误使用了用氯气消毒的自来水,导致他所配制的溶液中出现了 ,检验自来水中含有氯离子的试剂是稀 (填化学式)和AgNO3溶液。
【答案】(1)容量瓶
(2) 玻璃棒 搅拌,使氢氧化钠的溶解速率加快
(3)偏大
(4)1〜2
(5) 白色 HNO3
【解析】(1)配制100mL 1mol/L NaOH溶液需用烧杯、量筒、药匙、玻璃棒、托盘天平、胶头滴管和100mL容量瓶;
(2)溶解过程需要将烧碱放置在烧杯中用玻璃棒搅拌,使氢氧化钠的溶解速率加快;
(3)氢氧化钠固体溶解时会放出大量热量,若此时立即将溶液转移至容量瓶并定容,溶液冷却后体积会缩小,导致浓度偏大;
(4)定容时加蒸馏水至离刻度线1~2cm处改用胶头滴管加蒸馏水至液面最低点与刻度线相切;
(5)氯气溶于水产生Cl-,Cl-与Ag+反应生成AgCl白色沉淀,通过硝酸酸化的AgNO3溶液可检验Cl-。
题型08 溶液配制的误差分析
1.误差分析的依据
依据配制原理:cB==(cB表示溶质B的物质的量浓度;nB表示溶质B的物质的量;V表示溶液的体积;m表示溶质B的质量;M表示溶质B的摩尔质量)分析有关操作对nB或m、V的影响,即可判断实验的误差。
2.以配制一定浓度的NaOH溶液为例
c(NaOH)==
其中M(NaOH)不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。具体情况如下:
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
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
用标准液润洗容量瓶
增大
—
偏高
砝码沾有其他物质或已生锈
增大
—
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
称量前小烧杯内有水
—
—
不变
定容后经振荡、摇匀,静置液面下降
—
—
仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,所配浓度偏小。俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,所配浓度偏大。
【典例8】(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。
【变式8-1】(24-25高一上·山东威海·期末)实验室用固体配制溶液,下列说法正确的是
A.使用托盘天平称量时,应称取固体
B.配制完成后,应在试剂瓶中加入少量铁粉防止被氧化
C.若在移液前,容量瓶内有少量蒸馏水,则所配制溶液的浓度偏低
D.若在定容时,仰视刻度线,则所配制溶液的浓度偏高
【答案】B
【解析】A.由于没有240mL规格的容量瓶,因此需要用250mL规格的容量瓶,可知所需质量为,但托盘天平精度为0.1g,实际应称7.0g,故A错误;
B.Fe2+易被氧化,加入铁粉可防止其氧化,故B正确;
C.容量瓶内残留蒸馏水不影响最终体积,浓度不变,故C错误;
D.定容时仰视容量瓶的刻度线,导致溶液体积偏大,根据可知,所得溶液浓度偏低,故D错误;
故答案选B。
【变式8-2】(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。
【变式8-3】(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)小高的实验室需使用的稀硫酸进行有关实验,现在用的浓硫酸进行配制。下列说法错误的是
A.需用量筒量取的浓硫酸
B.稀释浓硫酸时,应为浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入水中,此时玻璃棒不断搅拌
C.定容时,俯视容量瓶刻度线会导致配得的稀硫酸浓度偏低
D.本次配制的容量瓶规格应选用如上图所示
【答案】C
【解析】A.因不存在80mL容量瓶,故要配制100mL此浓度的溶液,由溶质守恒计算V×18. 4mol/L=100mL ×2 mol • L-1,V≈10.9mL,A正确;
B.浓硫酸溶于水放出大量的热,稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并用玻璃棒不断搅拌,符合实验规范,B正确;
C.定容时,俯视容量瓶刻度线会导致加水过少,配得的稀硫酸浓度偏高,C错误;
D.因不存在80mL容量瓶,故要用100mL容量瓶,D正确;
故选C。
【变式8-4】(24-25高一上·福建漳州·期中)实验室要配制480mL0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,配制过程中有如下操作步骤:
①将称量好的胆矾(CuSO4∙5H2O)转移至小烧杯中,加适量蒸馏水溶解;
②把①所得溶液小心转入___________中;
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离容量瓶的刻度线1~2cm处,改用___________滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切;
④用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,并将每次洗涤的溶液都小心转入容量瓶中,轻轻摇匀;
⑤将容量瓶塞紧,反复上下颠倒,摇匀;
⑥待溶液恢复到室温。
请填写下列空白:
(1)实验室用胆矾晶体来配制该溶液,用托盘天平称量 g胆矾。
(2)请完成实验操作:② ,③ 。
(3)为完成此配制实验,操作步骤的正确顺序为(填序号) 。
(4)若出现以下情况,对所配制溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”):
a.用托盘天平称取胆矾时“左码右物”: ;
b.俯视容量瓶的刻度线定容: ;
c.滴加蒸馏水定容时,液面不小心略高于刻度线,吸出少量水使溶液凹液面与刻度线相切: ;
d.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理: 。
【答案】(1)25.0
(2) 500mL容量瓶 胶头滴管
(3)①⑥②④③⑤
(4) 无影响 偏高 偏低 无影响
【解析】(1)实验室要配制480mL0.2 mol·L-1的CuSO4溶液,因实验室没有480mL规格的容量瓶,所以应选择500mL的容量瓶,实验室用胆矾晶体来配制该溶液,则用托盘天平称量胆矾的质量为:0.5L×0.2 mol·L-1×250g/mol=25.0g;
(2)配制该溶液时,操作步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签,则②:把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中;③:继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离容量瓶的刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切;
(3)配制该溶液时,操作步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签,则为完成此配制实验,操作步骤的正确顺序为(填序号):①⑥②④③⑤;
(4)a.称取25.0g胆矾,正确操作是在右盘放25g砝码,游码在零刻度,若用托盘天平称取胆矾时“左码右物”,虽物品与砝码的位置颠倒,但未移动游码,所以对称量结果无影响,对所配制溶液的物质的量浓度无影响;
b.俯视容量瓶的刻度线定容,所加蒸馏水偏少,溶液体积偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏高;
c.滴加蒸馏水定容时,液面不小心略高于刻度线,吸出少量水使溶液凹液面与刻度线相切,造成少量溶质损失,溶质的物质的量偏小,所配制溶液的物质的量浓度偏低;
d.容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理,对溶质的物质的量和溶液的体积均无影响,则对所配制溶液的物质的量浓度无影响。
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