专题2 第2单元 第1课时 物质的量浓度-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(苏教版)
2025-10-14
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教辅
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 | 教案-讲义 |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 819 KB |
| 发布时间 | 2025-10-14 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54311480.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“物质的量浓度”核心知识点,系统构建从概念理解到实验操作再到定量计算的学习支架,涵盖物质的量浓度含义及与微观粒子关系,容量瓶构造与使用,以配制100 mL 0.100 mol·L⁻¹ Na₂CO₃溶液为例的完整步骤,误差分析方法,以及溶液稀释、混合、与质量分数换算等计算类型。
资料特色在于融合科学探究与实践、科学思维素养,通过实验操作图示(如定容时仰视俯视对比图)辅助理解,误差分析结合公式推导培养逻辑推理能力,联系“84”消毒液浓度计算等生活实例。课中助力教师演示规范操作,课后题组分层练习(基础概念、配制误差、综合计算)帮助学生巩固知识,查漏补缺。
内容正文:
第二单元 溶液组成的定量研究
第1课时 物质的量浓度
[学习目标] 1.理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。 2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,并学会误差分析。 3.能运用物质的量浓度进行简单计算。
任务一 溶液物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制
1.物质的量浓度
2.容量瓶的构造与使用
3.配制过程(以配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液为例)
[交流研讨] (1)若要配制1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,需要Na2CO3粉末或Na2CO3·10H2O的质量一样吗?
提示:不一样。若配制1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,溶质Na2CO3的物质的量n=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,则需要Na2CO3粉末的质量为0.1 mol×106 g·mol-1=10.6 g,Na2CO3·10H2O的质量为0.1 mol×286 g·mol-1=28.6 g。
(2)定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线,是否可用胶头滴管将超过刻度线的液体吸出?向容量瓶转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面,应如何处理?
提示:不可以,因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水,而是含有溶质的溶液,用胶头滴管将其吸出,溶质会减少,实验失败,只能重新配制;洒落在容量瓶外的溶质的量无法确定,无法补加溶质,只能重新配制。
(3)定容时,俯视和仰视容量瓶刻度线会对浓度产生什么影响?
提示:图1:定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配制溶液的浓度偏高。
图2:定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配制溶液的浓度偏低。
配制一定物质的量浓度溶液的误差分析方法
1.根据cB==可知,MB为定值(溶质B的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或V的计量或实际值发生变化,从而使所配制溶液的浓度产生误差。
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2.定容时仰视、俯视容量瓶对结果的影响(如下图)
(1)仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积偏大,c偏低。
(2)俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积偏小,c偏高。
题组1 物质的量浓度
1.下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1的是( )
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将11.2 L HCl气体通入水中配成0.5 L的溶液
C.将1 L 10 mol·L-1的盐酸与9 L水混合
D.0.5 mol Na2O加入适量水中,配成1 L溶液
答案:D
解析:A项和C项,溶液的体积不是1 L和10 L,错误;B项,没有指明标准状况,无法计算HCl的物质的量,错误;D项,Na2O+H2O2NaOH,n(NaOH)=1 mol,c(NaOH)=1 mol·L-1,正确。
2.(2024·江苏木渎高中段考)与200 mL 1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中硝酸根的物质的量浓度相等的是( )
A.200 mL 1 mol·L-1的NaNO3溶液
B.100 mL 1.5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液
C.200 mL 0.5 mol·L-1的Al(NO3)3溶液
D.100 mL 2 mol·L-1的KNO3溶液
答案:D
解析:200 mL 1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中硝酸根的物质的量浓度为2 mol·L-1。1 mol·L-1的NaNO3溶液,硝酸根的物质的量浓度为1 mol·L-1,A不符合题意;1.5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液,硝酸根的物质的量浓度为1.5 mol·L-1×2=3 mol·L-1,B不符合题意;0.5 mol·L-1的Al(NO3)3溶液,硝酸根的物质的量浓度为0.5 mol·L-1×3=1.5 mol·L-1,C不符合题意;2 mol·L-1的KNO3溶液,硝酸根的物质的量浓度为2 mol·L-1×1=2 mol·L-1,D符合题意。
1.物质的量浓度表达式中,V表示溶液的体积,在进行简单计算时,一定要辨析所给体积是否为溶液的体积,溶液的体积不等于溶剂的体积,也不等于溶质、溶剂的体积和,应用溶液质量除以密度来求解溶液的体积。
2.注意整体与部分的关系,如:0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液中→
3.找准溶质
(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)NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
(3)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CaO溶于水,溶质是Ca(OH)2。
题组2 一定物质的量浓度的溶液的配制
3.精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是( )
A.选择仪器时,使用500 mL容量瓶
B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解氢氧化钠固体后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中
答案:D
解析:配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液需选择250 mL容量瓶,A错误;将称量好的NaOH固体在烧杯中溶解,待冷却到室温后再转移到容量瓶中,不可在容量瓶中直接溶解,故B、C错误;所用容量瓶无需干燥,但必须洁净,D正确。
4.(2024·江苏邗江中学段考)用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移、定容等操作。下列图示对应的操作正确的是( )
答案:B
解析:托盘天平称量时应遵循“左物右码”,A错误;固体溶解在烧杯中进行,B正确;向容量瓶中转移溶液时应该用玻璃棒引流,C错误;定容时胶头滴管不能伸入容量瓶中,D错误。
题组3 溶液的配制过程中的误差分析
5.下列配制的溶液浓度偏大的是( )
A.配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制稀盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量4.0 g NaOH配制1 000 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液时,砝码错误放左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶并加蒸馏水至刻度线
答案:D
解析:A项,俯视刻度线,将会使量取的盐酸的体积小于计算值,导致浓度偏小;B项,定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小;C项,由于所称NaOH固体的质量为整数,不需要移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响要配制溶液的浓度;D项,因溶解放热,若不冷却至室温即转移并定容会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏大。
6.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,使所配制的溶液浓度偏低的操作是( )
①将NaOH固体放在纸上称量,再转移到烧杯中溶解 ②烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯 ③实验用的容量瓶洗净后未干燥,里面含有少量水 ④观察容量瓶液面时俯视
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:A
解析:①中操作会导致氢氧化钠潮解甚至变质,配制的溶液中氢氧化钠的物质的量偏小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏低;②中操作会导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏低;由于定容时需要加入蒸馏水,③中操作对配制的结果没有影响;④中操作会导致定容时加入的蒸馏水体积偏小,根据c=可知,配制的溶液浓度偏高。
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任务二 物质的量浓度的计算
1.依据定义式计算
(1)已知溶质的质量
mnc
(2)已知溶液中某种粒子的数目
Nnc
(3)已知标准状况下气体溶质体积
c=
注意:(1)进行物质的量浓度的有关计算时,各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c=,要充分利用有关物质的量的各种计算公式,发挥物质的量的桥梁作用。
(2)电解质溶液中存在电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中,c(Na+)=c(Cl-)+2c(S)。
2.溶液的稀释与混合
(1)稀释规律
将浓溶液加水稀释,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)
(2)混合规律
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)。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
3.物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算
c====;w=。
特别注意:ρ的单位是g/mL,c的单位为mol/L。
[交流研讨] “84”消毒液能有效杀灭各种细菌和病毒,某同学购买了一瓶某品牌的“84”消毒液,其瓶体上的消毒液说明如下:
“84”消毒液
有效成分
NaClO
规格
1 000 mL
质量分数
25%
密度
1.19 g·cm-3
使用方法:稀释100倍(体积比)后使用
(1)你能否得到该“84”消毒液的物质的量浓度?
提示:1 000 mL(即1 L)该“84”消毒液的质量m=ρV=(1.19×1 000) g=1 190 g,其中m(NaClO)=1 190 g×25%=297.5 g,则其物质的量浓度c(NaClO)==≈4.0 mol·L-1。
(2)该同学取100 mL“84”消毒液稀释100倍后用于消毒,稀释后的溶液的物质的量浓度是多少?
提示:溶液稀释100倍后浓度变为原来的0.01倍,所以物质的量浓度是0.04 mol·L-1。
题组1 根据基本关系计算
1.40 g氢氧化钠固体溶于水配成2 L溶液,其物质的量浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.5 mol·L-1
C.10 mol·L-1 D.20 mol·L-1
答案:A
解析:氢氧化钠的物质的量为=1 mol,氢氧化钠溶液中溶质的物质的量浓度为=0.5 mol·L-1。
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2.标准状况下,500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸,则盐酸中溶质的物质的量浓度是( )
A.500 mol·L-1 B. mol·L-1
C.5 mol·L-1 D.无法计算
答案:B
解析:设V(HCl)=500 L,则V(溶液)=1 L,则c(HCl)==== mol·L-1。
题组2 溶液稀释、混合的有关计算
3.将4 g氢氧化钠溶解在10 mL水中,再稀释成1 L,从中取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度是( )
A.10 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.01 mol·L-1
答案:C
解析:在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
4.取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL,所得混合溶液中H+的物质的量浓度是 mol·L-1。
答案:0.42
解析:令混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a,则:100×10-3 L×0.3 mol·L-1+300×10-3 L×0.25 mol·L-1=500×10-3 L×a,解得:a=0.21 mol·L-1,混合溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.21 mol·L-1=0.42 mol·L-1。
题组3 物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
5.有一瓶14% KOH溶液,加热蒸发掉100 g水后,变为28%的KOH溶液100 mL(蒸发过程中无溶质析出)。这100 mL溶液的物质的量的浓度为( )
A.6 mol·L-1 B.5 mol·L-1
C.6.25 mol·L-1 D.6.75 mol·L-1
答案:B
解析:14%的KOH溶液,加热蒸发掉100 g水后,变为28%的KOH溶液,则根据溶质的质量不变可知14% m=28% (m-100),原溶液的质量m=200 g,因此KOH的质量是28 g,则n(KOH)=28 g÷56 g·mol-1=0.5 mol,所以c(KOH)=0.5 mol÷0.1 L=5 mol·L-1。
6.密度为d g· cm-3的溶液V mL含有摩尔质量为M g·mol-1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正确;用公式c=检验C项和D项:即c=,d=,C正确;W%=,D错误。
1.(2024·宿迁高一检测)下列对1 mol·L-1的BaCl2溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中c(Cl-)=2 mol·L-1
B.该溶液中Ba2+的物质的量是1 mol
C.可使用500 mL容量瓶配制180 mL该浓度的BaCl2溶液
D.将208 g BaCl2固体溶解在1 L水中,所得溶液的浓度为1 mol·L-1
答案:A
解析:1 mol·L-1的BaCl2溶液中c(Cl-)=2 mol·L-1,故A正确;没有溶液体积,不能计算Ba2+的物质的量,故B错误;应使用250 mL容量瓶配制180 mL该浓度的BaCl2溶液,故C错误;将208 g BaCl2固体溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,溶液的浓度不是1 mol·L-1,故D错误。
2.(2024·江苏连云港段考)下列溶液含有的氯离子的物质的量浓度最大的是( )
A.1 mL 0.2 mol/L CaCl2溶液 B.1 mL 0.5 mol/L KClO3溶液
C.2 mL 0.3 mo/L NaCl溶液 D.4 mL 0.1 mol/L AlCl3溶液
答案:A
解析:0.2 mol/L CaCl2溶液中氯离子物质的量浓度为0.4 mol/L;KClO3溶液中阴离子为Cl,没有氯离子,氯离子物质的量浓度为0;0.3 mol/L NaCl溶液中氯离子物质的量浓度为0.3 mol/L;0.1 mol/L AlCl3溶液中氯离子物质的量浓度为0.3 mol/L;答案选A。
3.(2024·江苏连云港段考)现需配制80 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液,下列叙述正确的是( )
A.配制时,应用托盘天平称取3.2 g NaOH固体
B.在托盘天平上放两片规格相同的滤纸,将NaOH放在滤纸上称量
C.用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,所配溶液浓度偏大
D.将称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却,转移至容量瓶中,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
答案:D
解析:配制80 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液,需要使用100 mL的容量瓶,应用托盘天平称取1.0 mol·L-1×0.1 L×40 g/mol=4.0 g NaOH固体,A错误;氢氧化钠具有腐蚀性,应放在烧杯中称量,B错误;用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液不慎洒在容量瓶外,导致溶质损失,所配溶液浓度偏小,C错误;定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,D正确。
4.(2024·江苏江阴期中)某同学进行实验时需要100 mL 0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液,但实验室只有Na2CO3·10H2O晶体和2.5 mol·L-1 Na2CO3溶液。该同学利用所给试剂配制所需溶液。完成下列填空:
(1)无论采用何种试剂进行配制,实验必须用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外,至少还需要的两种玻璃仪器是 、 。
(2)若用Na2CO3·10H2O晶体配制100 mL所需溶液,需用电子天平称取晶体的质量为 g(保留两位小数);若用2.5 mol·L-1 Na2CO3溶液配制100 mL所需溶液,需要用量筒量取 mL溶液(保留一位小数)。
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(3)下图是用Na2CO3·10H2O晶体配制溶液的部分过程,操作正确的是 (填字母)。
(4)在配制过程中,下列操作会使溶液浓度偏小的是 (填字母)。
A.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
B.转移时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
C.定容时加水超过刻度线
D.定容时俯视刻度线
答案:(1)100 mL容量瓶 胶头滴管 (2)2.86 4.0 (3)B (4)BC
解析:(1)据溶液配制步骤可知,配制100 mL 0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液,需使用的仪器,除烧杯、量筒、玻璃棒外,至少还需要的两种玻璃仪器是100 mL容量瓶、胶头滴管;(2)100 mL 0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液中Na2CO3物质的量为0.10 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,需要Na2CO3·10H2O晶体的质量为m=n·M=0.01 mol×286 g/mol=2.86 g,若用2.5 mol·L-1 Na2CO3溶液配制100 mL所需溶液,由稀释前后Na2CO3物质的量不变,得2.5 mol·L-1×V=0.01 mol,解得V=0.004 L=4.0 mL,需要用量筒量取4.0 mL溶液;(3)用托盘天平称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,Na2CO3·10H2O晶体应放在左盘,A错误;在烧杯中溶解Na2CO3·10H2O晶体,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌加速溶解,B正确;转移溶液时要用玻璃棒引流,C错误;定容时,视线与凹液面最低处相切,仰视会造成溶液体积偏大,D错误;(4)A项,容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对实验结果无影响;B项,转移溶液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒,溶质的质量减小,会使溶液浓度偏小;C项,定容时加水超过刻度线,溶液体积偏多,会使溶液浓度偏小;D项,定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,会使溶液浓度偏大。
课时测评8 物质的量浓度
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-12题,每小题3分,共36分)
题点1 物质的量浓度
1.下列关于0.10 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的描述正确的是( )
A.1 L该溶液中含有Ba2+的质量为1.71 g
B.该溶液中c(OH-)=0.10 mol·L-1
C.1 L该溶液中含有0.10 mol Ba2+
D.该溶液就是将17.1 g Ba(OH)2溶于1 L水中所得到的溶液
答案:C
解析:n(Ba2+)=cV=0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,m(Ba2+)=nM=0.1 mol×137 g·mol-1=13.7 g,A项错误,C项正确;该溶液中c(OH-)=0.2 mol·L-1,B项错误;该溶液是将17.1 g Ba(OH)2溶于水配制成1 L溶液,D项错误。
2.下列关于物质的量浓度的说法正确的是( )
A.0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol
B.106 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.标准状况下22.4 L NH3溶于水配成1 L溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1
D.要配制100 mL 1 mol·L-1硫酸铜溶液,需要胆矾16 g
答案:C
解析:溶液体积未知,不能计算物质的量,故A错误;106 g Na2CO3·10H2O的物质的量不是1 mol,所以溶于水配成1 L溶液后Na2CO3的浓度不是1 mol·L-1,故B错误;标准状况下22.4 L NH3的物质的量为=1 mol,1 mol氨气溶于水配成1 L溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1,故C正确;100 mL 1 mol·L-1硫酸铜溶液中含有硫酸铜的物质的量为1 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,需要胆矾的质量为250 g·mol-1×0.1 mol=25.0 g,故D错误。
题点2 一定物质的量浓度溶液的配制
3.下列关于容量瓶的说法正确的是( )
A.容量瓶使用前需检查是否漏水
B.若容量瓶中有少量水,应先烘干再使用
C.容量瓶上需标有浓度、温度、容量和刻度线
D.配制好的溶液可长时间储存在容量瓶中
答案:A
解析:容量瓶使用前需检查是否漏水,A正确;若容量瓶中有少量水,对配制溶液的浓度无影响,不需要烘干,B错误;容量瓶上标有温度、容量、刻度线,C错误;配制好的溶液应储存在指定容器中,不能长时间储存在容量瓶中,D错误。
4.配制100 mL 1.00 mol·L-1 Na2CO3溶液时,下列操作不符合规范的是( )
A.溶解Na2CO3固体后冷却至室温
B.使用未经干燥的容量瓶
C.用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒
D.摇匀后发现液面下降再加水至刻度线
答案:D
解析:摇匀后发现液面下降再加水至刻度线,使溶液体积偏大,导致配制溶液浓度偏低,故选D。
5.(2024·江苏木渎高中段考)实验室需要460 mL 0.20 mol·L-1 Na2CO3溶液,某同学配制过程如图所示。
下列关于该实验的叙述错误的是( )
A.将药品放在称量纸上称取10.6 g Na2CO3固体
B.Na2CO3固体在烧杯中完全溶解后,恢复至室温转移到容量瓶中定容
C.⑤中定容时俯视刻度线会导致溶液浓度偏低
D.容量瓶不宜长期贮存配制好的溶液
答案:C
解析:将Na2CO3固体放在称量纸上称取,需称量Na2CO3固体的质量为0.5 L×0.20 mol·L-1×106 g/mol=10.6 g,A正确;溶解Na2CO3固体时,应放在烧杯中,待溶解后的溶液恢复至室温,转移入容量瓶中定容,B正确;⑤中,定容时俯视刻度线,所配溶液体积偏小,从而导致溶液浓度偏高,C错误;容量瓶不宜长期存放溶液,尤其不宜贮存配制好的碱性溶液,D正确。
6.(2024·盐城高一检测)硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用作碘量法中测定碘的标准溶液。现需要配制500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液,下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是( )
A.用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O
B.定容时,仰视容量瓶刻度线
C.没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒
D.用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液
答案:D
解析:根据c=分析浓度的误差,当V不变时,n的值偏大,浓度偏高,n的值偏小,浓度偏低;当n不变时,V的值偏大,浓度偏低,V的值偏小,浓度偏高,由此分析。500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液中Na2S2O3的质量=cVM=0.5 L×0.10 mol·L-1×158 g·mol-1=7.9 g,用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O时,7.9 g Na2S2O3·5H2O 中Na2S2O3的质量为7.9 g×≈5.0 g,n的值偏小,浓度偏低,故A不符合题意;定容时,仰视容量瓶刻度线,会使V的值偏大,根据c=分析,浓度偏低,故B不符合题意;没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒,会使n的值偏小,浓度偏低,故C不符合题意;用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液,会使n的值偏大,浓度偏高,故D符合题意。
题点3 物质的量浓度的有关计算
7.(2024·南京师大附中段考)在4 ℃时,向100 mL水中溶解了22.4 L NH3(标准状况下测得)后形成溶液。下列说法中正确的是( )
A.所得溶液的体积为22.5 L
B.该溶液物质的量浓度为10 mol/L
C.该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
D.该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
答案:C
解析:溶液体积不等于溶剂的体积与溶质的体积之和,溶液的体积远远小于NH3的体积,A错误;22.4 L NH3气体的物质的量为1 mol,若形成溶液的体积为100 mL,则浓度为10 mol/L,但溶液的体积不等于溶剂的体积100 mL,因此不能计算出溶液的物质的量浓度,B错误;由于没有提供溶液的密度,无法计算出溶液的体积,因此该溶液的物质的量浓度无法计算,C正确;溶质的物质的量n(NH3)===1 mol,其质量m(NH3)=1 mol×17 g/mol=17 g,溶液质量m(溶液)=17 g+100 mL×1 g/mL=117 g,溶质的质量分数w=×100%≈14.5%,D错误。
8.欲使1 L 0.5 mol·L-1 NaOH溶液的浓度增大一倍,可采取的合理措施是( )
A.加入20 g固体NaOH,搅拌、溶解
B.将溶液加热浓缩至500 g
C.加入1 L 1.5 mol·L-1的NaOH溶液混合均匀
D.加入10 mol·L-1 NaOH溶液0.1 L,再稀释至1.5 L
答案:D
解析:A项,加入20 g固体NaOH,搅拌、溶解,其溶质的物质的量为1 L×0.5 mol·L-1+=1 mol,由于溶液此时体积比1 L大,则物质的量浓度小于1 mol·L-1;B项,将溶液加热浓缩至500 g,此时密度比原来的密度大,溶液体积不是0.5 L,故物质的量浓度不等于1 mol·L-1;C项,加入1 L 1.5 mol·L-1的NaOH溶液混合均匀,混合后NaOH的物质的量为1 L×1.5 mol·L-1+1 L×0.5 mol·L-1=2 mol,由于溶液的体积小于2 L,则物质的量浓度大于1 mol·L-1;D项,加入10 mol·L-1 NaOH溶液0.1 L,再稀释至1.5 L,则物质的量浓度为=1 mol·L-1。
9.(2024·江苏陈洋中学期中)在KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的溶液中,c(K+)=0.1 mol/L,c(Mg2+)=0.15 mol/L,c(Cl-)=0.2 mol/L,则c(N)为( )
A.0.15 mol/L B.0.20 mol/L
C.0.25 mol/L D.0.40 mol/L
答案:B
解析:溶液不显电性,则阳离子的电荷总数等于阴离子的电荷总数,KCl、MgCl2、Mg(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.1 mol/L,c(Mg2+)=0.15 mol/L,c(Cl-)=0.2 mol/L,设c(N)为x,由电荷守恒可知,0.1 mol/L×1+0.15 mol/L×2=0.2 mol/L×1+x×1,解得x=0.20 mol/L,故B正确。
10.a mL Al2(SO4)3溶液中含有b g Al3+,取 mL该溶液加水稀释到4a mL,则稀释后溶液中S的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
答案:A
解析:b g Al3+的物质的量为n== mol,则n[Al2(SO4)3]=× mol。a mL溶液中Al2(SO4)3物质的量浓度为c[Al2(SO4)3]== mol·L-1,则c(S)=3c[Al2(SO4)3]= mol·L-1。稀释前后S的物质的量不变,则n(S)=cV= mol·L-1×=c(S)后×4a,解得稀释后溶液中S的物质的量浓度为c(S)后= mol·L-1。
11.(2024·江苏泰州中学段考)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】 C2H4O3
【规格】 200 mL
【质量分数】 15.2%
【密度】 1.14 g·cm-3
A.3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.过氧乙酸消毒液的物质的量的浓度为
2.28 mol·L-1
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为4.56 mol
答案:D
解析:3.01×1023个过氧乙酸分子中含有碳原子的物质的量为×2=1 mol,故A正确;过氧乙酸分子中碳、氢、氧三种元素的质量之比为12×2∶1×4∶16×3=6∶1∶12,故B正确;由c=可知,过氧乙酸溶液的浓度为 mol/L=2.28 mol/L,故C正确;过氧乙酸溶液的浓度为2.28 mol/L,则200 mL溶液中过氧乙酸的物质的量为2.28 mol/L×0.2 L=0.456 mol,故D错误。
12.(2024·江苏木渎高中段考)某化学兴趣小组甲同学为了测定BaCl2和KCl的混合溶液中K+的物质的量浓度,将其分成两等份,分别进行了如下实验:
实验Ⅰ.
实验Ⅱ.
则原混合溶液中K+的物质的量浓度为( )
A.0.04 mol·L-1 B.0.08 mol·L-1
C.0.12 mol·L-1 D.0.16 mol·L-1
答案:A
解析:实验Ⅰ生成硫酸钡3.495 g即0.015 mol,则氯化钡为0.015 mol;实验Ⅱ生成氯化银5.74 g即0.04 mol,根据氯元素守恒可知,氯化钾为0.04 mol-0.015 mol×2=0.01 mol;原混合溶液中K+的物质的量浓度为0.01 mol÷0.25 L=0.04 mol/L。
13.(10分)将117 g NaCl溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中NaCl的物质的量浓度为 ,溶液中Cl-的物质的量浓度为 。
(2)配制1 mol·L-1的NaCl溶液500 mL,需该溶液的体积为 。
(3)向该溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3 mol·L-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为 ,通入HCl气体的体积(标准状况下)为 。
答案:(1)2 mol·L-1 2 mol·L-1 (2)0.25 L (3)1 mol·L-1 22.4 L
解析:(1)n(NaCl)==2 mol,c(NaCl)===2 mol·L-1,c(Cl-)=c(NaCl)=2 mol·L-1。
(2)配制500 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液所需NaCl的物质的量为1 mol·L-1×0.5 L=0.5 mol,设需要该溶液的体积为V,则有0.5 mol=2 mol·L-1×V,V=0.25 L。
(3)由题知,通入一定量的HCl气体后,c(Cl-)=3 mol/L且溶液体积不变,则n(Cl-)=n(NaCl)+n(HCl),故n(HCl)=3 mol/L×1 L-2 mol/L×1 L=1 mol,n(HCl)=n(H+)=1 mol,c(H+)=1 mol/L,V(HCl)=22.4 L·mol-1×1 mol=22.4 L。
14.(14分)(2024·邯郸武安一中期中)硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]俗名为摩尔盐。某学校化学兴趣小组使用摩尔盐配制480 mL 0.100 0 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液。请回答下列问题:
(1)配制溶液过程中需要的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需 。
(2)用电子天平(精确度为0.01 g)称量(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体 g。
(3)定容时发现液面超过了刻度线,处理的方法是 。
(4)下列操作将导致所配制的(NH4)2Fe(SO4)2溶液浓度偏小的是 (填序号)。
①摩尔盐放置过程中失去了部分结晶水
②定容后振荡容量瓶发现液面低于刻度线,继续加蒸馏水定容
③定容时仰视容量瓶刻度线
④容量瓶注入溶液前有少量蒸馏水
(5)已知(NH4)2Fe(SO4)2溶液的密度大于水,用2.00 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液和等质量的水混合,所得溶液的浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)1.00 mol·L-1。
答案:(1)500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)19.60 (3)重新配制 (4)②③ (5)小于
解析:(1)配制溶液过程中需要的玻璃仪器:500 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒;
(2)因容量瓶没有480 mL应选用500 mL,计算按500 mL,m=n×M=c×V×M=0.5 L×0.100 0 mol/L×392 g/mol=19.60 g;(3)配制过程中定容时发现液面超过了刻度线,需要重新配制;(4)根据c=,①摩尔盐放置过程中失去了部分结晶水,称量质量不变但含有溶质增多,所配溶液浓度偏大;②定容后振荡容量瓶发现液面低于刻度线,继续加蒸馏水定容,溶液体积偏大,浓度偏小;③定容时仰视容量瓶刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小;④容量瓶注入溶液前有少量蒸馏水,无影响;故②③符合题意;(5)(NH4)2Fe(SO4)2溶液的密度大于水,等质量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液和水,水的体积较大,混合所得溶液的浓度小于1.00 mol·L-1。
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