2020高考化学总复习 第一章 化学计量在实验中的应用 2 物质的量在化学实验中的应用课件

第一章化学计量在实验中的应用第2讲物质的量在化学实验中的应用微考点•大突破微充电•提素养微真题•大揭秘考纲微解读考向微预测1.了解物质的量浓度的含义2．了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念3．了解溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算4．了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法有关物质的量浓度的计算是高中学生必备的计算技能。近几年高考对物质的量为中心的化学计算的考查保持了相当强的稳定性和连续性。高考将会以选择题的形式考查物质的量浓度及其溶液配制，以非选择题的形式考查化学计算。微考点•大突破A基础篇一、掌握2个概念1．物质的量浓度(1)概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的的物理量，符号为cB。(2)表达式：cB＝。(3)单位：或mol/L。物质的量nBVmol·L－1微考点1物质的量浓度及计算(4)注意事项：①cB＝nBV中的V是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和溶剂的体积之和。②从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其浓度相同，所含溶质的物质的量不同。2．溶质的质量分数(1)概念：用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示。(2)表达式：w＝m溶质m溶液×100%。二、总结物质的量浓度的计算常见类型1．标准状况下，气体溶质的物质的量浓度的计算溶质的物质的量n＝V气体22.4L·mol－1溶液的体积V＝mρ＝m气体＋m水ρc＝nV2．物质的量浓度和溶质的质量分数的关系体积为VL，密度为ρg·cm－3的溶液，含有摩尔质量为Mg·mol－1的溶质mg，溶质的质量分数为w，则溶质的物质的量浓度c与溶质的质量分数w的关系是c＝nV＝mMV＝mMV＝1000ρwVMV＝1000ρwM，w＝cM1000ρ。3．物质的量浓度与溶解度的换算若某饱和溶液的密度为ρg·cm－3，溶质的摩尔质量为Mg·mol－1，溶解度为Sg，则溶解度S与物质的量浓度的关系是c＝nV＝S/M100＋S1000ρ＝1000ρSM100＋S，S＝100cM1000ρ－cM。4．有关溶液的稀释与混合的计算方法(1)一定物质的量浓度溶液的稀释根据稀释前后溶质的物质的量不变，列方程式：c1·V1＝c2·V2。(2)不同物质的量浓度溶液的混合根据混合前后溶质的物质的量不变，列方程式：①如果忽略溶液体积变化，则c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)。②如果溶液混合后的体积改变，则c1·V1＋c2·V2＝c混·V混(V混＝m溶液1000ρ)。(3)不同质量分数的两种溶液的混合抓住混合前后溶质的质量不变，列方程式：m1·w1＋m2·w2＝(m1＋m2)·w混。(4)两种同溶质溶液等质量混合、等体积混合时质量分数的判定①等质量混合：两种同溶质溶液(或某溶液与水)等质量混合时，w混＝w1＋w22。②等体积混合：两种同溶质溶液(或某溶液与水)等体积混合时，a.若相混合的两种溶液的密度比水的密度小，则w混w1＋w22，如氨、乙醇等少数溶质形成的溶液；b.若相混合的两种液体的密度比水的密度大，则w混w1＋w22。如H2SO4、HNO3、NaOH、NaCl等大多数溶质形成的溶液。微助学规避3个易错点1．溶液中溶质的判断(1)与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如Na、Na2O、Na2O2――→水NaOHCO2、SO2、SO3――→水对应H2CO3、H2SO3、H2SO4NH3――→H2ONH3·H2O(但仍按NH3进行计算)(2)结晶水合物，溶质不变但水量增多，如CuSO4·5H2O――→水CuSO4，FeSO4·7H2O――→水FeSO4。2．混淆溶液的体积和溶剂的体积(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：V＝m气体或固体＋m溶剂ρ。(2)两溶液混合，溶液的体积并不是两液体体积的加和，应依据混合溶液的密度进行计算。3．部分与整体的关系溶质的浓度和离子的浓度不同，要注意根据化学式具体分析。如1mol·L－1Al2(SO4)3溶液中c(SO2－4)＝3mol·L－1，c(Al3＋)等于2mol·L－1(考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2mol·L－1)。微诊断判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．将1molNaCl溶于1L水形成1mol·L－1的NaCl溶液。()提示在计算物质的量浓度时，要注意定义中体积是溶液的体积，而不是溶剂的体积，如将1molNaCl、标准状况下22.4LHCl溶于1L水形成的溶液浓度都不一定是1mol·L－1，因为最终溶液体积不一定是1L。2．32.2gNa2SO4·10H2O溶于67.8g水中，w(Na2SO4)＝32.2%。()提示溶质为Na2SO4，m(Na2SO4)＝142322×32.2g＝14.2g，w(Na2SO4)＝mNa2SO4m溶液×100%＝14.2g32.2g＋67.8g×100%＝14.2%。××3．31gNa2O溶于水，配成1L溶液，c(Na2O)＝0.5mol·L－1。()提示Na2O溶于水生成NaOH，溶质为NaOH，而不是Na2O。4．标准状况下22.4LHCl溶于1L水，盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1。()提示HCl溶于水后，没指出溶液的密度，无法计算溶液的体积，无法求c(HCl)。5．将10mL1mol·L－1的H2SO4稀释成0.1mol·L－1的H2SO4，可向该溶液中加入100mL水。()提示应该加入水形成100mL溶液。×××6．将标准状况下44.8LHCl溶于100mL水中，所得溶液的密度为1.384g·mL－1，则其物质的量浓度为1.5mol·L－1。()提示m(溶液)＝44.8L22.4L·mol－1×36.5g·mol－1＋100g＝173g，V(溶液)＝173g1.384g·mL－1＝125mL，c(HCl)＝2mol0.125L＝16mol·L－1。×(1)用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液，其物质的量浓度为________mol·L－1。(2)若从中取出50mL，其物质的量浓度为________mol·L－1；溶质的质量为________g。(3)若将这50mL溶液用水稀释到100mL，所得溶液中Na＋的物质的量浓度为________mol·L－1，SO2－4的物质的量浓度为________mol·L－1。【读题干】用14.2g无水硫酸钠配制成500mL溶液。【抽信息】一定物质的量浓度溶液的配制、溶液的稀释、溶液的性质即均一性和稳定性。【调储备】一定物质的量浓度溶液的配制方法以及注意事项；物质的量浓度的计算；溶液的稀释溶质质量不变、溶液的性质即均一性和稳定性。【获答案】(1)14.2g硫酸钠的物质的量为n＝14.2g142g/mol＝0.1mol，该溶液的物质的量浓度为c＝0.1mol0.5L＝0.2mol·L－1。(2)根据溶液浓度的均一性，所取溶液浓度与原溶液浓度一样，与所取溶液的体积大小无关，故取出的溶液浓度为0.2mol·L－1；溶质的质量为0.2mol·L－1×0.05L×142g·mol－1＝1.42g。(3)溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则c1V1＝c2V2，稀释后溶液的浓度为c2＝c1V1V2＝0.2mol·L－1×0.05L0.1L＝0.1mol·L－1，Na＋的物质的量浓度是硫酸钠的2倍，SO2－4的物质的量浓度与硫酸钠的物质的量浓度相等，则c(Na＋)＝2c(Na2SO4)＝0.1mol·L－1×2＝0.2mol·L－1，c(SO2－4)＝c(Na2SO4)＝0.1mol·L－1。【思收获】本题考查了物质的量浓度的相关计算。注意掌握物质的量浓度的概念及表达式，利用溶液的均一性是解答(2)题的关键，根据溶液的稀释定律计算出稀释后溶液浓度及钠离子、硫酸根离子浓度。微练一物质的量浓度的含义及根据cB＝nBV的计算1．下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是1mol·L－1的是()A．10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液B．将80gSO3溶于水并配成1L的溶液C．将0.5mol·L－1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液D．标准状况下，将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液解析A项，c(NaOH)＝10g40g·mol－10.25L＝1mol·L－1；B项，c(H2SO4)＝80g80g·mol－11L＝1mol·L－1；C项，蒸发50g水后，溶液的体积并不是50mL，NaNO3的物质的量浓度也不是1mol·L－1；D项，c(HCl)＝22.4L22.4L·mol－11L＝1mol·L－1。答案C微练二关于气体溶质的计算2．标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的密度近似为1g·mL－1)，所得溶液的密度为ρg·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，则下列关系中不正确的是()A．ρ＝(17V＋22400)/(22.4＋22.4V)B．w＝17c/(1000ρ)C．w＝17V/(17V＋22400)D．c＝1000ρV/(17V＋22400)解析由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者体积之和，溶液的体积不能直接确定，仅利用V无法确定ρ，A项错误；由c＝1000ρwM＝1000ρw17，可得w＝17c1000ρ，B项正确；氨水的质量分数＝VL22.4L·mol－1×17g·mol－1VL22.4L·mol－1×17g·mol－1＋1000g＝17V17V＋22400，C项正确；氨水的物质的量浓度＝1000ρWM＝1000ρ×17V17V＋2240017＝1000ρV17V＋22400，D项正确。答案A微练三关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算3．在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为VmL，溶液密度为dg·cm－3，溶质质量分数为w，物质的量浓度为cmol·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为mg。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为________________。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________________。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为________________。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数为______________。w1－w×100g25mVmol·L－125dwmol·L－14cd%解析(1)S＝w1－w×100g(溶解度定义)。(2)c＝1000mL·L－1×mgVmL×140g·mol－1＝25mVmol·L－1。(3)c＝1000mL·L－1×dg·cm－3×w40g·mol－1＝25dwmol·L－1。(4)w＝40g·mol－1×cmol·L－11000mL·L－1×dg·cm－3×100%＝4cd%。4．(2019·潍坊质检)有硫酸镁溶液500mL，它的密度是1.20g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是()A．溶质的质量分数是24.0%B．溶液的物质的量浓度是2.4mol·L－1C．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40D．硫酸根离子的质量分数是19.2%解析由Mg2＋的质量分数知MgSO4的质量分数为12024×4.8%＝24.0%，其浓度为c＝1000cm3·L－1×1.20g·cm－3×24.0%120g·mol－1＝2.4mol·L－1，溶质与溶剂的物质的量之比为24120∶7618≈1∶21，SO2－4的质量分数为9624×4.8%＝19.2%。答案C微练四溶液稀释与混合的计算5．已知25%的氨水密度为0.91g·cm－3,5%的氨水密度为0.98g·cm－3。若将上述两溶液等体积混合，所得氨水溶液的溶质质量分数是()A．等于15%B．大于15%C．小于15%D．无法估算解析由题意可知，对于氨水(或酒精)，浓度越大，溶液的密度越小，据溶液混合前后溶质的质量不变，有0.91g·cm－3×V×25%＋0.98g·cm－3×V×5%＝(0.91g·cm－3×V＋0.98g·cm－3×V)w(混)，变形为w混－