内容正文:
第5讲 物质的量浓度
2027高考化学一轮总复习
考点综述
考情分析
1.物质的量浓度的概念及相关计算。
2.一定物质的量浓度溶液配制的操作及误差判断。
2024浙江6月选考第20题 与滴定实验相结合考查物质的量浓度的有关计算与物质含量的计算
2024浙江1月选考第15、19题 考查一定物质的量浓度溶液稀释后或两种含同一离子的不同溶液混合后各离子浓度变化情况
2023浙江6月选考第15、20题 与滴定实验相结合考查物质的量浓度的有关计算与物质含量的计算
2023浙江1月选考第20题 考查一定物质的量浓度溶液的配制
知识点一 物质的量浓度
必备知识•全方位凝练
1.物质的量浓度
知识点一
知识点二
2.溶质的质量分数
知识点一
知识点二
[练一练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)将58.5 g NaCl溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1。
( )
(2)1 L 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1。
( )
(3)将62 g Na2O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。
( )
(4)标准状况下,2.24 L HCl溶于水配成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。( )
×
×
×
√
知识点一
知识点二
2.(教材必修第一册第二章第三节练习与应用改编)下图是某种饮用矿泉水标签的部分内容。
知识点一
知识点二
[问题探究]
(1)Mg2+的物质的量浓度最大是多少?
(2)若该矿泉水的密度为1 g·cm-3,则 的质量分数最大是多少?
(3)该矿泉水中K+、Mg2+的最大物质的量浓度的比值是多少?
提示 设该矿泉水的体积为1 L,则
提示 1.95×10-3%。
知识点一
知识点二
关键能力•多维度提升
角度一 物质的量浓度与质量分数的计算
1.已知硫酸的浓度越大,密度越大。98%的浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,则49%的硫酸溶液的物质的量浓度( )
A.等于9.2 mol·L-1 B.大于9.2 mol·L-1
C.小于9.2 mol·L-1 D.不能确定
C
解析 设49%的硫酸溶液的浓度为c mol·L-1,98%的浓硫酸的密度为ρ1 g·cm-3, 49%的硫酸溶液的密度为ρ2 g·cm-3,则18.4 mol·L-1= mol·L-1=10ρ1 mol·L-1,同理c mol·L-1= mol·L-1=5ρ2 mol·L-1,硫酸溶液的浓度越大,其溶液的密度越大,故ρ1>ρ2,所以<1,所以c<9.2 mol·L-1。
知识点一
知识点二
2.用密度为ρ1 g·cm-3、质量分数是w的浓盐酸,与水配制成体积比为1∶4的稀盐酸,密度为ρ2 g·cm-3,则所配制稀盐酸的物质的量浓度(单位:mol·L-1)为
( )
C
知识点一
知识点二
解析 浓盐酸与水配制成体积比为1∶4的稀盐酸,设体积分别为V L、4V L,则浓盐酸的质量为ρ1 V×1 000 g,则HCl的质量为1 000ρ1Vw g,
知识点一
知识点二
易错警示
在进行有关物质的量浓度计算或判断时要注意:
(1)物质溶于水后溶质是否改变,如:
(2)是否是溶液的体积。
知识点一
知识点二
角度二 溶液的稀释与混合
1.下列说法中正确的是( )
A.1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.实验室现需0.1 mol·L-1的CuSO4溶液480 mL,应称取CuSO4·5H2O晶体12.0 g来配制
C.若配制250 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸,需用量筒量取密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸体积为62.5 mL
D.50 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液和75 mL 2 mol·L-1的NaCl溶液中Cl-浓度相等
C
知识点一
知识点二
解析 58.5 g NaCl为1 mol NaCl,溶于1 L水后溶液的体积不等于1 L,故该溶液的物质的量浓度不是1 mol·L-1,A错误;实验室现需0.1 mol·L-1的CuSO4溶液480 mL,因容量瓶容积固定,只能配制500 mL,0.1 mol·L-1×0.5 L×250 g·mol-1=12.5 g,B错误; =18.4 mol·L-1,浓硫酸的浓度为18.4 mol·L-1,由稀释定律可知:4.6 mol·L-1×0.25 L=18.4 mol·L-1×V, V=0.062 5 L,故需浓硫酸62.5 mL,C正确;50 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中氯离子浓度为3 mol·L-1,75 mL 2 mol·L-1的NaCl溶液中Cl-浓度为2 mol·L-1,两溶液氯离子浓度不相等,D错误。
知识点一
知识点二
2.下列叙述中正确的是( )
A.溶质质量分数为23%和10%的氨水等质量混合,混合液的溶质质量分数小于16.5%
B.同种溶质不同浓度的两种溶液混合,计算时可将体积直接加和
C.若溶质质量分数为2x%的乙醇溶液的物质的量浓度为2y mol·L-1,则将其加水稀释至溶质质量分数为x%,所得稀溶液物质的量浓度大于y mol·L-1
D.某溶液密度为ρ g·cm-3,溶质摩尔质量为M g·mol-1,若物质的量浓度为c mol·L-1,则该溶液的溶质质量分数为 %
C
知识点一
知识点二
知识点一
知识点二
归纳总结
(1)溶液体积和溶剂体积关系
①不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水,一般根据溶液的密度进行计算:
②两溶液混合后的体积不是两种溶液的体积和。
(2)同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算
①混合后溶液体积保持不变时,c1V1+c2V2=c混·(V1+V2)。
③两种稀溶液混合时,常近似看作密度都与水的密度相同。
知识点一
知识点二
知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制
必备知识•全方位凝练
1.主要仪器
托盘天平(或分析天平)、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管。(使用托盘天平,精确到小数点后一位)
知识点一
知识点二
2.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
知识点一
知识点二
3.配制过程
(1)配制过程(以配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液为例)
①计算:需NaCl固体的质量为5.9 g(或5.85 g)。
②称量:根据计算结果,用天平称量NaCl固体。
③溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌。
④移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流将溶液注入100 mL容量瓶中。
知识点一
知识点二
⑤洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
⑧装瓶、贴签。
知识点一
知识点二
(2)配制流程图示
知识点一
知识点二
4.误差分析
(1)分析依据
知识点一
知识点二
(2)常见的操作不当造成的误差
能引起误差的一些操作 因变量
m(溶质) V(溶液)
托盘
天平 ①称量易潮解的物质(如NaOH固体)时间过长 减小 不变 偏低
量筒(用于量取溶质或其浓溶液) ②量取液体时,仰视读数 增大 不变 偏高
③量取液体时,俯视读数 减小 不变 偏低
知识点一
知识点二
能引起误差的一些操作 因变量
m(溶质) V(溶液)
烧杯及玻璃棒 ④搅拌时部分液体溅出 减小 不变 偏低
⑤未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 不变 偏低
容量
瓶 ⑥未冷却至室温就注入容量瓶定容 不变 减小 偏高
⑦从烧杯向容量瓶转移溶液时有少量液体流出 减小 不变 偏低
⑧定容时,蒸馏水加多了,用滴管吸出 减小 不变 偏低
⑨定容时,俯视刻度线 不变 减小 偏高
⑩定容时,仰视刻度线 不变 增大 偏低
知识点一
知识点二
[练一练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)配制0.1 mol·L-1CuSO4溶液450 mL,称量胆矾晶体12.5 g。( )
(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。( )
(3)使用托盘天平称量药品,都不能直接放在托盘中,均应放在两张相同的纸片上。( )
(4)用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体。
( )
√
×
×
×
知识点一
知识点二
B
2.在配制溶液过程中正确的是( )
A.配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时量筒必须先润洗
B.配制稀盐酸时,容量瓶中少量的水不影响最终的浓度
C.定容时俯视液面会造成所配溶液浓度偏低
D.浓硫酸稀释后即可注入容量瓶进行配制
知识点一
知识点二
关键能力•多维度提升
D
角度一 一定物质的量浓度溶液的配制
1.(2025·河北唐山第一次联考)配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,下列操作正确的是( )
A.称取10.6 g无水碳酸钠,加入100 mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6 g无水碳酸钠置于烧杯中,加入100 mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移Na2CO3溶液时,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
知识点一
知识点二
解析 固体不能直接在容量瓶中溶解,A项错误;配制100 mL 1.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,先用适量水在烧杯中将Na2CO3溶解,再将其转移至容量瓶中进行后续操作,并不是加入100 mL蒸馏水,B项错误;转移液体时,要用玻璃棒引流,C项错误。
知识点一
知识点二
B
2.(2025·浙江杭州四中检测)下列关于物质的量浓度的说法正确的是( )
A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol
B.将Na2O和Na2O2各1 mol溶于水配成1 L溶液,所得溶液物质的量浓度不同
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的硫酸铜溶液,需要胆矾1.6 g
C
知识点一
知识点二
解析 溶液体积未知,不能计算物质的量,故A错误;将Na2O和Na2O2各1 mol溶于水配成1 L溶液,所得溶液中氢氧化钠的物质的量都是2 mol,所得溶液物质的量浓度都是2 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的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,0.1 mol胆矾的质量为250 g·mol-1×0.1 mol=25.0 g,故D错误。
知识点一
知识点二
拓展延伸
配制一定物质的量浓度的溶液时的注意事项
1.容量瓶使用的四个“不能”
(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。
(2)不能作为反应容器或用来长期贮存溶液。
(3)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中(因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的)。
(4)不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
知识点一
知识点二
2.容量瓶的选择
(1)所配溶液的体积与容量瓶的规格要匹配,如要配制250 mL溶液,应当选用250 mL的容量瓶。
(2)当所需的溶液的体积不是容量瓶的规格时,则应选择与其接近的大规格容量瓶,如配制480 mL溶液,应先配制500 mL溶液,再取出480 mL。
3.玻璃棒使用时要注意
(1)在溶液配制中的作用是搅拌、引流。
(2)搅拌勿碰烧杯内壁,引流注意玻璃棒下端应在刻度线以下。
知识点一
知识点二
4.配制某些“特殊”溶液的注意点
(1)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。
(2)配制易水解的盐溶液:先加相应的冷酸或冷碱,防水解;再加水稀释到所需要的浓度。
5.计算精度
(1)托盘天平的读数精度为0.1 g。
(2)量筒的读数精度为0.1 mL。
(3)滴定管的读数精度为0.01 mL。
知识点一
知识点二
角度二 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
1.(1)从改变溶质的物质的量角度分析产生的误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g: 。
②配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g: 。
③配制NaOH溶液,用托盘天平称量NaOH时,托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确: 。
偏低
偏低
偏低
知识点一
知识点二
④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒: 。
⑤定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线: 。
(2)从改变溶液体积角度分析产生的误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容: 。
②定容时仰视刻度线: 。
③定容摇匀后少量溶液外流: 。
④容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
偏低
偏低
偏高
偏低
无影响
无影响
知识点一
知识点二
解析 (1)②所需胆矾的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。③NaOH易吸水潮解。④实际称量的NaOH固体质量为4 g-0.4 g=3.6 g。(2)①NaOH溶于水放热,导致溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。
知识点一
知识点二
2.某实验需要100 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,现通过如下操作配制:①把称量好的固体Na2CO3放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。为加快溶解可以使用 (填仪器名称)搅拌;②把①所得溶液冷却到室温后,小心转入 (填仪器名称);③继续加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用 (填仪器名称)小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切;④用少量蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3次,每次洗涤的溶液都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀;⑤将容量瓶塞紧,充分摇匀。
(1)操作步骤正确的顺序是 (填序号)。
(2)若没有操作④,则所配溶液的浓度会 (填“偏高”或“偏低”)。
(3)若取出20 mL配好的Na2CO3溶液,加蒸馏水稀释成c(Na+)=0.01 mol·L-1的溶液,则稀释后溶液的体积为 mL。
玻璃棒
100 mL容量瓶
胶头滴管
①②④③⑤
偏低
400
知识点一
知识点二
(4)在配制100 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液时,下列操作中的 (填字母)会导致溶液浓度偏低。
a.将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外
b.定容时俯视刻度线
c.定容时仰视刻度线
d.干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
ac
知识点一
知识点二
解析 加快溶解的正确操作是用玻璃棒搅拌;配制100 mL溶液时就需要用100 mL容量瓶;定容时需要用胶头滴管。(1)根据配制的原理及实验要求可知,正确的操作顺序是①②④③⑤。(2)若没有操作④,部分溶质损失,则所配溶液的浓度会偏低。(3)稀释前钠离子的浓度是0.2 mol·L-1,而稀释后钠
离子的浓度是0.01 mol·L-1,所以稀释后溶液的体积是 =400 mL。(4)根据c= 可知,将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,则溶质减少,浓度偏低;定容时俯视刻度线,则溶液的体积减小,所以浓度偏高;反之定容时仰视刻度线,浓度偏低;干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液,不会影响实验结果,答案选ac。
知识点一
知识点二
名师点拨
容量瓶读数误差的图示分析
(1)仰视使所配溶液体积偏大,浓度偏低;
(2)俯视使所配溶液体积偏小,浓度偏高。
知识点一
知识点二
方法指导
误差分析的思维流程
知识点一
知识点二
3.某学生欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,实验室有三种不同浓度的硫酸溶液:①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液;②150 mL 25%的硫酸溶液(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的硫酸溶液。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1 000 mL。老师要求把①②两种硫酸溶液全部用完,不足的部分由③来补充。
请回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(保留一位小数)。
(2)配制该硫酸溶液应选用的容量瓶规格为 mL。
3.0
1 000
知识点一
知识点二
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的浓硫酸 mL,沿玻璃棒倒入上述混合溶液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的硫酸溶液沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D. ;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响? (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)进行操作C前还需注意 。
295
用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液均注入容量瓶中
偏低
将混合后的硫酸溶液冷却到室温
知识点一
知识点二
解析 (1)c(H2SO4)= mol·L-1≈3.0 mol·L-1。
(2)要配制6.0 mol·L-1的H2SO4溶液1 000 mL,需选用1 000 mL的容量瓶。
(3)所需的18 mol·L-1的浓硫酸的体积为=0.295 L。
(4)若不洗涤烧杯和玻璃棒会使溶质损失,则配制的溶液浓度会偏小。
(5)操作C前需注意将混合后的硫酸溶液冷却至室温。
知识点一
知识点二
本 课 结 束
Thank you
c(Mg2+)==2×10-4 mol·L-1。
S
提示 c(K+)==7×10-4 mol·L-1,则c(K+)∶c(Mg2+) =(7×10-4 mol·L-1)∶(2×10-4 mol·L-1)=7∶2。
A. B.
C. D.
n(HCl)= mol,稀溶液的质量为(1 000ρ1V+4 000V) g,稀释后的溶液的体积为 mL,则计算所配制稀盐酸的物质的量浓度为 mol·L-1。
Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,CuSO4·5H2OCuSO4。
解析 溶质质量分数为23%和10%的氨水等质量混合,假设质量均为m,则混合液的溶质质量分数为×100%=16.5%,故A错误;构成物质的微粒之间有间隔,且同种溶质不同浓度的两种溶液的密度不同,两者混合,计算时不可将体积直接加和,故B错误;由c=可知,c1=2y=,加水稀释后c2=,c2=y,乙醇密度小于水,则ρ2>ρ1,故c2>y,故C正确;由c=可知,某溶液密度为ρ g·cm-3,溶质摩尔质量为M g·mol-1,若物质的量浓度为c mol·L-1,则该溶液的溶质质量分数为
w=×100%=%,故D错误。
V=。
②混合后溶液体积发生变化时,c1V1+c2V2=c混V混,其中V混=。
$