2020版导与练一轮复习化学课件：第一章 从实验学化学 第4讲　物质的量在化学实验中的应用 .ppt

第4讲 物质的量在化学实验中的应用,【考纲要求】 1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。2.了解溶液浓度的表示方法。理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。3.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度溶液的方法。,考点突破,真题体验,考点突破 梳理、讲解、训练 一站式突破,知识梳理,考点一 物质的量浓度的概念及相关计算,1.物质的量浓度,单位体积,mol·L-1,相同,2.溶质的质量分数,溶质,溶液,3.有关物质的量浓度的计算 (1)标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算,(2)溶质物质的量浓度与质量分数的换算,4.与溶液有关的守恒,(1)溶液的稀释 溶质的物质的量守恒,即有c1·V1=c2·V2、c1·V1+c2·V2=c混·V混。 溶质的质量守恒:1·V1·w1+2·V2·w2=(1·V1+2·V2)·w混。,【思维诊断】,提示:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×,1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“×”。 (1)从100 mL 5 mol·L-1 H2SO4溶液中取出10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为 0.5 mol·L-1。( ) (2)标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1。( ) (3)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。( ) (4)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为321,则 浓度之比为323。( ) (5)31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 mol·L-1。( ) (6)将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1。( ),2.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol Na2SO4的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含b mol AgNO3的溶液,恰好使Cl-完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为 。,提示:10(b-2a)mol·L-1,考点演练,考向一 物质的量浓度概念的理解 1.下列关于物质的量浓度表述正确的是( ),D,2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列对0.3 mol·L-1K2SO4溶液的叙述正确的是( ) A.1 L溶液中含有0.3NA个K+ B.1 L溶液中含有K+和 的总数为0.9NA C.2 L溶液中K+的浓度为1.2 mol·L-1 D.将0.3 mol硫酸钾溶于1 L水中,所得硫酸钾溶液的浓度为0.3 mol·L-1,B,考向二 有关物质的量浓度的计算 3.(根据表达式计算)取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( ) A.0.21 mol·L-1 B.0.42 mol·L-1 C.0.56 mol·L-1 D.0.26 mol·L-1,B,4.(气体溶于水的计算)在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为 g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度 (mol·L-1)为( ),B,5.(与质量分数之间的换算)某氯化镁溶液的密度为1.18 g·cm-3,其中Mg2+的质量分数为5.1%,300 mL该溶液中Cl-的物质的量约为( ) A.0.37 mol B.0.63 mol C.0.74 mol D.1.5 mol,D,C,答案:(1),(2)若把(1)中的H2SO4改成氨水,应加入水的体积 100 mL。 (3)若把(1)(2)中的物质的量的浓度均改为溶质的质量分数,则加入水的体积 100 mL。,解析:(2)由于,所以V水100。,答案:(2) (3)=,1.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)。,练后反思,2.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)等质量混合 两溶液等质量混合时,则混合后溶液中溶质的质量分数w= (a%+b%)。,(2)等体积混合 当溶液密度大于1 g·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w (a%+b%)。,当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小(如酒精溶液、氨水),等体积混合后,质量分数w (a%+b%)。,考点二 一定物质的量浓度溶液的配制,知识梳理,1.主要仪器 (1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在 ,砝码放在 ,读数精确到 g。,左盘,右盘,0.1,(2)容量瓶 容量瓶的构造及用途,刻度线,查漏 在使用前首先要检查是否漏水。具体操作如下:,注意事项 a.不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释; b.不能作为反应容器或用来长期贮存溶液; c.不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中; d.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。,2.辅助仪器 胶头滴管 (1)用途:在实验中往试管或其他容器中滴入少量试剂,或用于量筒和容量瓶内溶液体积的定容。 (2)注意事项: 握持方法是用中指和无名指夹住玻璃管部分以保持稳定,用拇指和食指挤压胶头以控制试剂的吸入或滴加量。 胶头滴管加液时,不能伸入容器,更不能接触容器。 不能倒置,也不能平放于桌面上。应插入干净的瓶中或试管内。 用完之后,立即用水洗净。严禁未清洗就吸取另一试剂。,3.配制步骤 (1)配制过程(以配制500 mL 1.00 mol/L NaOH溶液为例),20.0g,冷却至室温,500mL容量瓶,23,胶头滴管,相切,移液,定容,摇匀,(2)误差分析,【思维诊断】,提示:(1)× (2)× (3) (4)× (5)× (6)× (7)×,判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“×”。 (1)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。( ) (2)为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)。( ) (3)配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高。( ) (4)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干。( ) (5)用固体NaCl配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器是烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。( ) (6)将10.6 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液,溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。( ) (7)配制一定物质的量浓度溶液摇匀后,液面位于刻度线以下,应加水至刻度线。( ),考点演练,考向一 一定物质的量浓度溶液的配制过程分析 1.下列有关溶液配制的说法正确的是( ) A.在50 mL量筒中配制0.100 0 mol·L-1碳酸钠溶液 B.仅用烧杯、量筒、玻璃棒就可配制100 mL 0.100 0 mol·L-1 K2Cr2O7溶液 C.用100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸 D.配制一定物质的量浓度的溶液时,摇匀后发现液面低于刻度线需继续加水定容,C,解析:配制溶液时要用到容量瓶,A、B均错误;定容时,摇匀后发现液面低于刻度线继续加水定容,导致溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏低,D错误。,2.用质量分数为98%的浓硫酸(=1.84 g·cm-3)配制 240 mL 1.84 mol·L-1稀硫酸,下列操作正确的是( ) A.将蒸馏水缓慢注入盛有一定量浓硫酸的烧杯中,并不断搅拌至冷却 B.必须用到的定量仪器有50 mL量筒、250 mL容量瓶和托盘天平 C.量取浓硫酸的体积为25.0 mL D.先在容量瓶中加入适量水,将量好的浓硫酸注入容量瓶,加水定容,C,3.(2018·陕西西安中学摸底)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:,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,(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为 mol·L-1 (保留小数点后一位)。 (2)某同学取100 mL该“84消毒液”,稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)= mol·L-1。,(2)稀释前后溶液中NaClO的物质的量不变,则有 100 mL×10-3L·mL-1× 4.0 mol·L-1=100 mL×100×10-3L·mL-1×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)= 0.04 mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04 mol·L-1。,答案:(1)4.0 (2)0.04,(3)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。下列说法正确的是 (填字母)。 A.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干后才能用于溶液配制 B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒可能导致结果偏低 C.需要称量NaClO固体的质量为143.0 g,解析:(3)选项A,配制过程中需要加入水,所以洗涤干净的容量瓶不必烘干后再使用;选项B,未洗涤烧杯和玻璃棒将导致配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低;选项C,应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出 480 mL 即可,所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g。,答案:(3)B,(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98% (密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸配制2 L 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。 所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为 mol·L-1。 需用浓硫酸的体积为 mL。,答案:(4)4.6 250,溶液配制过程中的“四个数据”,练后反思,考向二 溶液配制的误差分析 4.利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL,假如其他操作均是准确无误的,下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( ) A.称取碳酸钠晶体100 g B.定容时俯视刻度线 C.移液时,对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗 D.定容后,将容量瓶振荡均匀,静置发现液面低于刻度线,于是又加入少量水至刻度线,B,解析:A项,配制0.5 mol·L-1的碳酸钠溶液1 000 mL需称取143 g Na2CO3·10H2O,称取100 g使浓度偏低;B项,定容时俯视刻度线,会造成所配溶液的体积偏小,浓度偏高,符合题意;C项,未冲洗溶解碳酸钠晶体的烧杯,会造成碳酸钠损失,浓度偏低;D项,会造成所配溶液的浓度偏低。,5.配制溶液过程中下列操作,对溶液浓度的影响用“偏大”“偏小”或“无影响” 填空。 (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溶液时,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: 。 (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)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。,答案:(1)偏小 (2)偏小 (3)偏小 (4)偏小 (5)偏大,(6)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: 。 (7)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: 。 (8)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: 。 (9)定容时仰视刻度线: 。 (10)定容摇匀后少量溶液外流: 。,答案:(6)偏大 (7)偏小 (8)偏小 (9)偏小 (10)无影响,溶液配制过程中的误差分析,练后反思,1.分析方法,2.仰视、俯视的误差分析,强化突破6 溶解度及溶解度曲线的应用,要点解读,1.溶解度,(1)内因:物质本身的性质(由结构决定)。 (2)外因: 溶剂的影响(如NaCl易溶于水,不易溶于汽油)。,2.溶解度曲线 (1)定义:溶解度曲线是同种物质在不同温度下的溶解度绘制出来的曲线,一般随着温度的升高而升高,但是少部分物质会随着温度的升高而降低。由于固体物质的溶解度随温度变化而变化,该变化可以用溶解度曲线来表示;用纵坐标表示溶解度,横坐标表示温度,绘出固体物质的溶解度随温度变化的曲线就叫做溶解度曲线。,(2)意义: 表示同一种物质在不同温度时的溶解度或溶解度随温度变化的情况。 表示不同物质在同一温度时的溶解度,可以比较同一温度时,不同物质的溶解度的大小。若两种物质的溶解度曲线相交,则在该温度下两种物质的溶解度相等。 根据溶解度曲线可以确定从饱和溶液中析出晶体或进行混合物分离提纯的方法:可以冷却热饱和溶液或蒸发溶剂。 根据溶解度曲线能进行有关的计算。要在一定的温度下、溶液质量、溶剂质量、溶解度,这是进行溶解度计算所需的四个重要条件。,(3)曲线举例,3.利用溶解度受温度影响不同,选择物质分离方法 (1)蒸发结晶法:溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;若NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶、趁热过滤的方法分离。 (2)降温结晶法:溶解度受温度影响较大的物质(如KNO3)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;若KNO3中混有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶过滤的方法分离。,对点专训,1.蔗糖是生活中常用的调味剂,其溶解度曲线如图。下列说法正确的是( ) A.蔗糖在热水中的溶解度比在冷水中的小 B.将蔗糖饱和溶液蒸发溶剂后恢复至原温度,有结晶现象 C.温度升高,溶液中蔗糖的质量分数一定增大 D.t1和t2时的两份蔗糖溶液,所含溶质的质量不可能相等,B,解析:由于蔗糖的溶解度随温度的升高而增大,故A错误;给蔗糖的饱和溶液蒸发溶剂再恢复到原来的温度,则原来溶解在这部分溶剂中的溶质就会结晶析出,故B正确;如果只是单纯的温度升高,在不考虑溶剂蒸发的情况下,溶液中若没有未溶解的溶质存在,则溶液中溶质的质量分数则不发生变化,故C错误;由于温度越高,蔗糖的溶解度越大,只能说这两个温度下的饱和溶液中溶质的质量分数不可能相等,但溶液所含溶质的质量可能相等,故D错误。,2.下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g水): (假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计),用物质的量之比为11的硝酸钠和氯化钾为原料,制取硝酸钾晶体,其流程如图所示: 以下说法错误的是( ) A.和的实验过程中,都需要控制温度 B.实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤 C.实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤 D.用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好,C,解析:A项,为蒸发浓缩结晶,为冷却结晶,均需要控制温度,正确;B项,实验分离出NaCl,操作依次为加水溶解、蒸发浓缩结晶、趁热过滤,正确;C项,实验操作为冷却结晶,错误;D项,用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好,因为可减少硝酸钾的溶解,正确。,3.高氯酸铵可用作火箭推进剂,实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如图),其实验流程如下:,(已知氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠),(1)80 时浸取液冷却至0 过滤,滤渣的主要成分为 (写化学式)。 (2)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为 。,4.以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:,氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。回答下列问题:,(1)欲制备10.7 g NH4Cl,理论上需NaCl g。 (2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。 (3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为 。 (4)不用其他试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 。 (5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 。,答案:(1)11.7 (2)蒸发皿 (3)35 (3340 都可以) (4)加热法;取少量氯化铵产品于试管底部,加热,若试管底部无残留物,表明氯化铵产品纯净 (5)重结晶,真题体验 考题、考向、考法 感悟中升华,答案:(1) (2)× (3)×,1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“×”。 (1)(2016·浙江卷)为准确配制一定物质的量浓度的溶液,定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时,改用滴管滴加蒸馏水至刻度线。( ) (2)(2015·安徽卷)如图A配制0.1 mol·L-1 NaOH 溶液。( ) (3)(2015·四川卷)如图B配制一定浓度的NaCl溶液。( ),(4)(2014·山东卷)用如图C装置配制溶液。( ),答案:(4)× (5)× (6)×,(5)(2014·全国卷)用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体。( ) (6)(2014·广东卷)因为Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 mol·L-1的Ca(OH)2溶液。( ),2.(2013·浙江卷,28节选)(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为 0.010 00 mol·L-1 的K2Cr2O7标准溶液 250 mL,应准确称取 g K2Cr2O7(保留4位有效数字,已知 =294.0 g·mol-1)。 (2)配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有 (用编号表示)。 电子天平 烧杯 量筒 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 移液管,解析:(1)根据m=n·M=c·V·M可得,m(K2Cr2O7)=0.010 00 mol·L-1×0.250 L× 294.0 g·mol-1=0.735 0 g。 (2)用固体配制一定物质的量浓度的溶液,不需量取液体,故不用量筒和移液管。,答案:(1)0.735 0 (2),3.(1)(2016·全国卷)一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10 g·cm-3),其浓度为 mol·L-1。,答案:(1)8.9,步骤:移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用 b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0 mL。 步骤:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的 (填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为 mol·L-1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将 (填“偏大”或“偏小”)。,点击进入 课时集训,