【高中化学】一轮复习学案：1.2-物质的量在化学实验中的应用

第一章化学计量在实验中的应用第二节物质的量在化学实验中的应用【高考新动向】考纲点击1.了解物质的量浓度的含义。2.能根据要求配制一定物质的量浓度的溶液【考纲全景透析】一、物质的量浓度（CB）1.概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量2.表达式：nBVcB=3.单位：mol·L-1或mol/L注意：（1）在一定物质的量浓度的溶液里取出一定体积的溶液，其物质的量浓度、密度、质量分数与原溶液相同。（2）物质的量浓度相同，体积也相同的任何溶液，所含溶质的物质的量相同，但溶质的质量不一定相同。4.辨析比较——物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数内容物质的量浓度质量分数定义以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg计算公式nBVcB=w＝溶质的质量溶液的质量×100%两者的关系c(mol/L)＝1000mL/L×ρ(g/mL)×wM(g/mol)二、一定物质的量浓度溶液配制1．主要仪器：托盘天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，若溶质为液体或浓溶液，上述仪器中的托盘天平、钥匙改为量筒。2.容量瓶的使用(1)特点：(2)使用方法及注意事项：①容量瓶使用前一定要检查气密性。其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。②不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。③不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器。④不能加入过冷或过热的液体。⑤只能配制容量瓶上规定体积的溶液，即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。3．配制步骤（1）计算：根据配制要求计算出所需固体溶质的质量或所需浓溶液的体积（2）称量：用托盘天平称量固体溶质的质量或用量筒量取溶质的体积（3）溶解：将称量或量取的溶质放入烧杯中再加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使之溶解。（4）移液：将溶解的溶液冷却至室温，沿玻璃棒注入准备好的容量瓶里，并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次，并将洗涤液转移至容量瓶中。（5）洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次，洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。（6）定容：往容量瓶中继续缓慢地加入蒸馏水至距刻度1-2cm处，改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水直到凹液面最低点与刻度线水平相切。（7）摇匀：盖好容量瓶塞，颠倒摇匀，然后将配好的溶液装入干净试剂瓶中，贴上标签，注明名称、浓度、配制日期。如图。【热点难点全析】一、关于物质的量浓度的计算1．利用定义公式直接计算：c＝，其中n可以利用n=m/M来计算(n为溶质的物质的量，m为溶质的质量，M为溶质的摩尔质量，c为溶质的物质的量浓度，V为溶液的体积)2.标准状况下，气体溶于水后溶质的物质的量浓度计算3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的间的换算基本公式：C=ρM(c为溶质的物质的量浓度，单位mol·L-1，ρ为溶液密度，单位g·cm-3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol-1)。物质的量浓度c(B)=1000mL/L×ρ(g/mL)×wM(g/mol)或者mVcMcMwmV10001000溶质溶液4.溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算（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＝m混ρ混。（3）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等体积混合A．当溶液密度大于1g·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w12(a%＋b%)。B．当溶液密度小于1g·cm－3时，必然是溶液越浓，密度越小，(如酒精、氨水溶液)等体积混合后，质量分数w12(a%＋b%)。②等质量混合两溶液等质量混合时(无论ρ1g·cm－3还是ρ1g·cm－3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w＝12(a%＋b%)。【典例1】把500mLBaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含amol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含bmol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为()A.0.1(b-2a)mol/LB.10(2a-b)mol/LC.10(b-a)mol/LD.10(b-2a)mol/L【答案】选D。【解析】此题可利用电荷守恒定律，即溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-)。由题意可知，100mL溶液中n(Ba2+)=amol，n(Cl-)=bmol，故n(K+)=(b-2a)mol，故答案选D。二、容量瓶的使用及溶液配制过程中的误差分析1.容量瓶的使用方法和注意事项（1）规格特点：容量瓶上标有温度、容积和刻度线；容量瓶常见规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。（2）容量瓶在使用前必须检查是否漏水，其程序为加水→倒立、观察→正立，瓶塞旋转180°→倒立观察。（3）不能用容量瓶溶解、稀释，也不能作反应容器，更不能用作试剂瓶（即不能久贮溶液）。（4）配制溶液时，容量瓶不得用所配溶液润洗，而要用蒸馏水润洗（5）容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的，因而不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中（6）配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，应遵循“只能大不能小”的原则2.误差分析：原理：nmcVMV，以配制NaOH为例，在进行误差分析时，根据实验操作弄清是“m”还是“V”引起的误差，再具体分析能引起误差的一些错误操作因变量cB(mol/L)nB(或mB)V称量①药品、砝码左右位置颠倒，且称量中用到游码减小偏小②称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长减小偏小③用滤纸称量易潮解的物质(如NaOH)减小偏小量取④用量筒量取液态溶质时，俯视读数减小偏小⑤量取液态溶质时量筒内有水减小偏小溶解转移洗涤⑥转移时有溶液溅出减小偏小⑦未洗涤烧杯和玻璃棒减小偏小⑧洗涤量取浓溶液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶增大偏大⑨溶液未冷却至室温就转移到容量瓶减小偏大定容定容时，水加多了，用滴管吸出减小偏小⑪定容后，经振荡、摇匀、静置，液面下降再加水增大偏小⑫定容时，俯视刻度线减小偏大【提醒】在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。【典例2】(2012·佛山模拟)配制100mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液，下列操作正确的是()A．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL容量瓶中，加水溶解、定容B．称取1.06g无水碳酸钠，加入100mL蒸馏水，搅拌、溶解C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀【答案】选D。【解析】A项不能在容量瓶中溶解无水碳酸钠；B项溶液体积不是100mL；C项应用玻璃棒引流。【高考零距离】1、（2012·福建高考·6）下列说法不正确．．．的是A．易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源B．用湿润的红色石蕊试纸检验氨气C．在50mL量筒中配置0.1000mol·L—1碳酸钠溶液D．金属着火时，用细沙覆盖灭火【解析】选C。量筒用来量取液体的，一般不用来配制溶液。其它选项正确。此题主要是考查学生一些实验常识，对学生来说比较简单，也体现考试说明中的提高实验考查要求。2（2012·四川高考·7）7.设AN为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A.标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5ANB.常温常压下，7.0g乙烯与丙稀的混合物中含有氢原子的数目为ANC.50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2充分反应，转移电子的数目为0.46AND.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6AN【解题指南】解答本题时应注意以下几点：（1）烯烃最简式相同，氢元素百分含量相同；（2）一定量的浓硫酸和铜反应，反应到最后变成稀硫酸，不能在和铜反应（1）可逆反应不能进行到底。【解析】选B。选项具体分析结论A氟化氢在标准状况下是液态。错误B烯烃最简式相同，为CH2，所以7.0g乙烯和丙烯中氢元素为1g,氢原子为NA。正确C浓硫酸和过量的铜反应，反应一段时间后变成稀硫酸，反应不再进行，错误题目中完全反应生成0.46NA二氧化硫，实际应小于这些。D二者完全反应转移0.6mol的电子，氮气和氢气反应为可逆反应，总量应该小于0.6mol。正确3（2012·海南高考·7）NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是A．在密闭容器中加入l.5molH2和0.5molN2，充分反应后可得到NH3分子数为NAB．一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NAC．1.0L的0.1mol·L-1Na2S溶液中含有的S2-离子数为0.1NAD．标准状况下，22.4L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA【解析】A项为可逆反应，不能进行到底；B项无论生成氧化钠还是过氧化钠，钠升高为+1价，都会失去0.1mol；C项硫离子水解；D项标况下四氯化碳为气态。【答案】B4、（2012·广东高考·11）设nA为阿伏伽德罗常数的数值，下列说法正确的是A常温下，4gCH4含有nA个C-H共价键B1molFe与过量的稀HNO3反应，转移2nA个电子C1L0.1mol·L-1NaHCO3液含有0.1nA个HCO3-D常温常压下，22.4L的NO2和CO2合气体含有2nA个O原子【解题指南】解答本题时可以从以下思路进行：【解析】选A。因为4gCH4中C-H的物质的量为4×4g÷16g/mol=1mol,从而根据N=nNA得C-H共价键为nA,由此判断A正确；B项中Fe有0价转化为+3价，因Fe少量，所以是转移3nA个电子，即不正确；C项中根据n=CV可求得HCO3—的物质的量为0.1mol，但因HCO3—会水解而消耗一部分，所以是HCO3—小于0.1nA个，即不正确；D项中已知气体的体积求物质的量，必须是在标准状况下，所以条件错误，即不正确。5.（2011·海南高考·10）设NA是阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是A．1molAl3+离子含有的核外电子数为3NAB．1molCl2与足量的铁反应，转移的电子数为3NAC．10LpH＝1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2NAD．10LpH＝13的NaOH溶液中含有的OH－离子数为NA【答案】选D。【解析】解答有关阿伏加德罗常数的习题要明确如下两点：（1）1NA就是1mol，将所给的量换算成物质的量；（2）找出已知量和所求量之间的关系。根据已知量求出需要求的具体微粒的物质的量根据N=nNA即得某微粒的个数最后考虑是否有若离子的水解、反应过量问题等因为Al3+~10e－，所以1molAl3+含有的核外电子数为10NA，A选项错误；Cl2与足量的铁反应生成FeCl3，因为Cl2完全反应，有如下关系：Cl2~2Cl－，所以转移电子数为2NA，B选项错误；pH＝1，c（H+）＝0.1mol/L，n（H+）＝0.1mol/L×10L＝1mol，所以含H+离子数为NA，C选项错误；pH＝13，c（H+）＝10－13mol/L，c（OH－）＝0.1mol/L，n（OH－）＝0.1mol/L×10L＝1mol，所以含OH－离子数为NA，D选项正确。6.（2011·新课标全国卷·7）下列叙述正确的是A.1.00molNaCl中含有6.02×1023个NaCl分子B.1.00molNaCl中,所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023C.欲配制1.00L1.00mol.L-1的NaCl溶液，可将