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新教材2022届新高考化学人教版一轮学案：1.2 物质的量在化学实验中的应用
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这是一份新教材2022届新高考化学人教版一轮学案：1.2 物质的量在化学实验中的应用，共25页。
[考试要求]
1.运用物质的量、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。2.认识物质的量在化学定量研究中的重要作用。3.能结合实验或生产、生活中的实际数据，并应用物质的量计算物质的组成和物质转化过程中的质量关系。
考点一 物质的量浓度
知识梳理
1.物质的量浓度
(1)概念：表示________________________物质的量。
(2)表达式：cB＝__________。
(3)单位：__________(或ml/L)。
2．物质的量浓度与溶质质量分数
[思考]
在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL，溶液密度为d g·cm－3，溶质质量分数为w，物质的量浓度为c ml·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g。
(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________。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1 ml·L－1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 ml NaCl( )
(2)体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同( )
(3)1 L 0.5 ml·L－1 CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5 ml·L－1( )
(4)用100 mL水吸收0.1 ml HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 ml·L－1( )
(5)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 ml·L－1( )
(6)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )
(7)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%( )
(8)将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1( )
[提醒]
1．准确计算溶液的体积
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＝ eq \f(m（气体或固体）＋m（溶剂）,ρ) ×10－3 L。
2．注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同，要注意根据化学式具体分析。如1 ml·L－1 Al2(SO4)3溶液中c(SO42-)＝3 ml·L－1，c(Al3＋)＝2 ml·L－1(考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2 ml·L－1)。
对点速练
练点一 物质的量浓度的基本计算
1．如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14 g·cm－3)。
14%的NaOH溶液的物质的量浓度及从瓶中取出20 mL该溶液中含有溶质的质量分别是( )
A．4.0 ml·L－1 3.2 g B．2.0 ml·L－1 3.2 g
C．4.0 ml·L－1 6.4 g D．2.0 ml·L－1 6.4 g
2．在标准状况下，将V L氨气溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为__________ml·L－1。
3．将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于水配成1 L溶液。
(1)该溶液中Na2SO4的物质的量浓度为________，溶液中Na＋的物质的量浓度为________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4 ml·L－1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为________。
方法总结
1．标准状况下，气体溶解所得溶液的物质的量浓度的计算
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(溶质的物质的量n＝\f(V气体,22.4 L·ml－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m气体＋m水,ρ))) c＝ eq \f(n,V)
2．溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式：c＝ eq \f(1 000ρw,M) (c为溶质的物质的量浓度，单位ml·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·ml－1)。
练点二 溶液的稀释与混合计算
4．如图是某溶液在稀释过程中溶质的物质的量
浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析可计算出a值为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
5．现有V L 0.5 ml·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是( )
A．加热浓缩到原来体积的一半
B．加入5 ml·L－1的盐酸0.125V L
C．加入10 ml·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L
D．标况下通入11.2 L氯化氢气体
6．V L Fe2(SO4)3溶液中含有a gSO42-，取此溶液0.5V L，用水稀释至2V L，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为( )
A． a576V ml·L－1 B． 125a36V ml·L－1
C． 250a36V ml·L－1 D． 125a48V ml·L－1
方法总结
溶液稀释和混合的计算原理
(1)溶液稀释。
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)溶液混合。
混合前后：c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混ρ混，据此可进行相关计算。
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
天平、药匙、量筒、玻璃棒、__________、__________、__________。
2．容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有________、________和________。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要______________，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
3．配制过程
以配制100 mL 1.00 ml·L－1 NaCl溶液为例。
(1)计算：需NaCl固体的质量为____ g。
(2)称量：用________称量NaCl固体。
(3)溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌。
(4)移液：待烧杯中的溶液____________，用玻璃棒引流将溶液注入____ mL容量瓶。
(5)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒______次，洗涤液__________________。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，当液面距瓶颈刻度线______ cm时，改用________，滴加蒸馏水至________________。
(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
配制流程如下图所示：
4．质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液
用托盘天平称取________g NaCl固体，放入烧杯中，再用100 mL量筒量取________mL的水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL
用50 mL的量筒量取________mL的水注入100 mL的烧杯中，再用10 mL的量筒量取________mL浓硫酸，然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中，并用玻璃棒不停地搅拌。
[思考]
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、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是________。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)配制1 ml·L－1 NaCl溶液1 L，其方法是：将58.5 g NaCl溶于1 L水中即可( )
(2)用固体NaCl配制0.5 ml·L－1的溶液所选实验器材(规格和数量不限)为烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )
(3)配制0.100 0 ml·L－1氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流( )
(4)在50 mL量筒中配制0.100 0 ml·L－1碳酸钠溶液( )
(5)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( )
(6)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)( )
(7)若量取7.2 mL溶液，应选用10 mL量筒( )
[提醒]
容量瓶使用中的“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长期贮存溶液。
(3)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。
(4)只能配制容量瓶上规定容积的溶液，不能配制任意体积的溶液。
对点速练
练点一 配制过程与仪器的使用
1．(1)配制100 mL 1.0 ml·L－1的H2SO4溶液，需要18 ml·L－1的浓硫酸的体积是________，该实验过程中所需要的玻璃仪器有______________________。
(2)配制0.2 ml·L－1的Na2CO3溶液50 mL，计算出需要称取固体Na2CO3的质量是________，用托盘天平称取固体Na2CO3的质量是________。
2．实验室需要配制0.50 ml·L－1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。
(1)选择仪器
完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(带砝码、最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、__________、____________、________以及等质量的两片同种纸片。
(2)计算
配制该溶液需取NaCl晶体________g。
(3)称量
①天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的______(填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕，将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却
该步实验中需要使用玻璃棒，目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)转移、洗涤
在转移时应使用玻璃棒引流，需要洗涤烧杯2～3次是为了________________________________________。
(6)定容
向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处，改用________加水，使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶
练点二 不当操作与实验误差
3．用NaOH固体配制1.0 ml·L－1的NaOH溶液220 mL，下列说法正确的是( )
A．首先称取NaOH固体8.8 g
B．定容时仰视刻度线会使所配制的溶液浓度偏高
C．定容后将溶液振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线
D．容量瓶中原有少量蒸馏水没有影响
4．下列操作是否正确，对实验结果的影响请用“偏大”“偏小”或“无影响”表示。
(1)配制450 mL 0.1 ml·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 ml·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：__________。
(6)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：__________。
(7)未洗涤烧杯及玻璃棒：__________。
(8)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：__________。
(9)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线：__________。
(10)定容时仰视刻度线：__________。
(11)定容摇匀后少量溶液外流：__________。
(12)容量瓶中原有少量蒸馏水：__________。
方法总结
1．溶液配制过程中误差分析的依据
2．仰视、俯视的读数分析法
结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。
本讲真题研练
1．[2019·天津卷，4]下列实验操作或装置能达到目的的是( )
2.[2018·全国卷Ⅱ]下列实验过程可以达到实验目的的是( )
3.[2017·全国卷Ⅲ]下列实验操作规范且能达到目的的是( )
4.(1)[2016·全国卷Ⅱ]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________________________________________________________________________ ml·L－1。
(2)[2016·江苏高考]向滤液中加入稍过量的KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 g·L－1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是________________________________________________________________________。
(3)[2015·山东卷]实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a．烧杯 b．容量瓶
c．玻璃棒 d．滴定管
5．[2020·浙江1月，27]为测定FeC2O4·2H2O(M＝180 g·ml－1)样品的纯度，用硫酸溶解6.300 g样品，定容至250 mL。取25.00 mL溶液，用0.100 0 ml·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验，数据如下：
已知：3MnO4-＋5FeC2O4·2H2O＋24H＋===3Mn2＋＋5Fe3＋＋10CO2↑＋22H2O，假设杂质不参加反应。该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是________%(保留至小数点后一位)；写出简要计算过程：__________________________________________________________________。
第2讲 物质的量在化学实验中的应用
考点一
1知识梳理
1．（1）单位体积溶液中所含溶质B的 （2）nBV （3）ml·L－1
2．c＝nV w＝溶质的质量溶液的质量×100%
思考 答案：（1）ω1-ω×100 g （2）25mV ml·L－1 （3）25dw ml·L－1 （4）4cd%
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）× （7）√ （8）×
2对点速练
1．解析：根据c＝1000ρωM＝1000×1.14×14%40ml·L－1＝4.0 ml·L－1，20 mL该溶液含有溶质的质量是0.02 L×4.0 ml·L－1×40 g· ml－1＝3.2 g。
答案：A
2．解析：n（NH3）＝V22.4 ml，
溶液体积：V＝V22.4×17+100ρ×10－3 L
c＝V22.4V22.4×17+100ρ×10－3 ml·L－1
＝1000Vρ17V+2240ml·L－1。
答案：1000Vρ17V+2240
3．解析：（1）n（Na2SO4）＝n（Na2SO4·10H2O）＝32.2g322g·ml－1＝0.1 ml，
c（Na2SO4）＝0.1 ml·L－1，c（Na＋）＝0.2 ml·L－1。
（2）n（Na＋）＝0.4 ml·L－1×1 L＝0.4 ml，
则加入n（NaCl）＝0.4 ml－0.2 ml＝0.2 ml，
m（NaCl）＝0.2 ml×58.5 g·ml－1＝11.7 g，
c（Cl－）＝0.2ml1L＝0.2 ml·L－1。
答案：（1）0.1 ml·L－1 0.2 ml·L－1
（2）11.7 g 0.2 ml·L－1
4．解析：明确图像中坐标的含义，根据稀释前后溶质的物质的量不变，则有1 L×2 ml·L－1＝a L×0.5 ml·L－1，解得a＝4。
答案：C
5．解析：加热蒸发，HCl挥发，溶液浓度降低，故A错误；溶液的体积不具有加和性，故B错误；混合后溶液中的HCl为0.5 ml·L－1×V L＋10 ml·L－1×0.1V L＝1.5V ml，所以混合后HCl的浓度为＝1 ml·L－1，故C正确；通入氯化氢气体，溶液的体积发生变化，无法求出浓度，故D错误。
答案：C
6．解析：依题意知，c（SO42-）＝ a96Vml·L－1，c（Fe3＋）＝2×a3×96V＝a144V ml·L－1，故有a144V×0.5V＝2V×cB，cB＝a576Vml·L－1。
答案：A
考点二
1知识梳理
1．烧杯 容量瓶 胶头滴管
2．（1）温度 规格 刻度线 （2）检查是否漏水
3．（1）5.9 （2）托盘天平 （4）冷却至室温后 100 （5）2～3 全部注入容量瓶 （6）1～2 胶头滴管 凹液面与刻度线相切
4．（1）10.0 90.0 （2）40.0 10.0
思考 答案：②
判断 答案：（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）√
2对点速练
1．解析：注意量筒与托盘天平的精确度。
答案：（1）5.6 mL 10 mL量筒、100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 （2）1.06 g 1.1 g
2．解析：配制480 mL 0.50 ml·L－1的NaCl溶液，必须用500 mL的容量瓶。m（NaCl）＝0.50 ml·L－1×0.5 L×58.5 g·ml－1≈14.6 g（托盘天平精确到0.1 g）。用托盘天平称量时，物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量（或量取）→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。
答案：（1）500 mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
（2）14.6 g
（3）①
②左盘
（4）搅拌，加速NaCl溶解
（5）保证溶质全部转入容量瓶中
（6）1～2 cm 胶头滴管
3．解析：依题意，配制1.0 ml·L－1的NaOH溶液220 mL，要用250 mL容量瓶来配制，则需要NaOH固体10.0 g，A错误；B、C项中的操作都会使配制的溶液浓度偏低，B、C错误。
答案：D
4．答案：（1）偏小 （2）偏小 （3）偏小 （4）偏小 （5）偏大
（6）偏小 （7）偏小 （8）偏大 （9）偏小 （10）偏小
（11）无影响 （12）无影响
本讲真题研练
1．解析：A项，浓硫酸密度较大，与乙醇混合时应向乙醇中慢慢倒入浓硫酸，边加边搅拌，故错误；B项，用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，液面接近刻度线1～2 cm时改用胶头滴管定容，平视液面，直至凹液面最低点与刻度线相切，故正确；C项，NO2气体密度比空气大，收集时气体应“长进短出”，故错误；D项，电石中含有含硫元素的杂质，与水反应生成还原性气体H2S（H2S也能使溴水褪色），干扰乙炔的检验，故错误。
答案：B
2．解析：NaOH固体溶解后需冷却至室温才能转移至250 mL容量瓶中，且需用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2～3次，洗涤液一并倒入容量瓶，然后定容，A项不能达到实验目的；实验中若观察到FeCl3溶液的黄色逐渐褪去，且溶液变成浅绿色，说明维生素C具有还原性，B项能达到实验目的；通过NaOH溶液可除去H2中混有的少量HCl杂质，再经浓硫酸干燥即可得到H2，没有必要经过KMnO4溶液，C项不能达到实验目的；NaHSO3溶液与H2O2溶液的反应没有明显实验现象，无法判断反应进行的快慢，D项不能达到实验目的。
答案：B
3．解析：A项，滴定管最大刻度至尖嘴部分液体不在刻度内，若把30 mL刻度处的液体全部放出，其放出液体体积大于20 mL，错误；B项，碘易溶于酒精，故可用酒精清洗碘升华实验所用的试管，正确；C项，pH试纸测定溶液pH时不能用水润湿，否则溶液被稀释，导致测定结果不准确，错误；D项，配制一定体积一定物质的量浓度溶液时，应在烧杯中溶解固体，不能直接把固体放在容量瓶中溶解，错误。
答案：B
4．解析：（1）根据物质的量浓度与质量分数的换算公式，得
c＝1000ρωM＝1000×1.10×27.5%34＝8.9 ml·L－1。
（2）根据溶解度曲线，KClO3的溶解度受温度影响较大，可采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体。
（3）配制一定质量分数的溶液不需使用容量瓶和滴定管。
答案：（1）8.9 （2）蒸发浓缩、冷却结晶 （3）ac
5．解析：题给表格中有3组实验数据，分别消耗KMnO4标准溶液的体积为19.98 mL、21.14 mL、20.02 mL，其中第2组误差大，舍去，第1组和第3组数据平均值为20.00 mL。25.00 mL溶液中消耗高锰酸钾的物质的量为0.100 0 ml·L－1×20.00×10－3 L＝2×10－3 ml，由题给已知反应知草酸亚铁晶体的物质的量为 eq \f(5,3) ×2×10－3 ml，所以样品中FeC2O4·2H2O的质量分数为53×2×10-3ml×250ML25.00ML×180g·ml－16.300g×100%≈95.2%。
答案：95.2
0.1000ml·L－1×20.00×10-3L×53×250ML25.00ML×180g·ml－16.300g×100%≈95.2%内容
物质的量浓度
质量分数
定义
以单位体积溶液里所含溶质的物质的量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
ml
g
溶液的单位
L
g
计算公式
________
__________
A
B
C
D
混合浓硫
酸和乙醇
配制一定
浓度的溶液
收集NO2气体
证明乙炔可
使溴水褪色
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.400 0 ml·L－1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液，观察实验现象
目的
操作
A
取20.00 mL盐酸
在50 mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00 mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶
B
清洗碘升华实验所用试管
先用酒精清洗，再用水清洗
C
测定醋酸钠溶液pH
用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上
D
配制浓度为0.010 ml·L－1的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度
序号
滴定前读数/mL
滴定终点读数/mL
1
0.00
19.98
2
1.26
22.40
3
1.54
21.56
[考试要求]
1.运用物质的量、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。2.认识物质的量在化学定量研究中的重要作用。3.能结合实验或生产、生活中的实际数据，并应用物质的量计算物质的组成和物质转化过程中的质量关系。
考点一 物质的量浓度
知识梳理
1.物质的量浓度
(1)概念：表示________________________物质的量。
(2)表达式：cB＝__________。
(3)单位：__________(或ml/L)。
2．物质的量浓度与溶质质量分数
[思考]
在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL，溶液密度为d g·cm－3，溶质质量分数为w，物质的量浓度为c ml·L－1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g。
(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________。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)1 ml·L－1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 ml NaCl( )
(2)体积相同、物质的量浓度相同的同种溶液所含溶质的粒子数一定相同( )
(3)1 L 0.5 ml·L－1 CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5 ml·L－1( )
(4)用100 mL水吸收0.1 ml HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 ml·L－1( )
(5)1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 ml·L－1( )
(6)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )
(7)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%( )
(8)将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1( )
[提醒]
1．准确计算溶液的体积
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＝ eq \f(m（气体或固体）＋m（溶剂）,ρ) ×10－3 L。
2．注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系
溶质的浓度和离子浓度可能不同，要注意根据化学式具体分析。如1 ml·L－1 Al2(SO4)3溶液中c(SO42-)＝3 ml·L－1，c(Al3＋)＝2 ml·L－1(考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2 ml·L－1)。
对点速练
练点一 物质的量浓度的基本计算
1．如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14 g·cm－3)。
14%的NaOH溶液的物质的量浓度及从瓶中取出20 mL该溶液中含有溶质的质量分别是( )
A．4.0 ml·L－1 3.2 g B．2.0 ml·L－1 3.2 g
C．4.0 ml·L－1 6.4 g D．2.0 ml·L－1 6.4 g
2．在标准状况下，将V L氨气溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为__________ml·L－1。
3．将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于水配成1 L溶液。
(1)该溶液中Na2SO4的物质的量浓度为________，溶液中Na＋的物质的量浓度为________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4 ml·L－1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为________。
方法总结
1．标准状况下，气体溶解所得溶液的物质的量浓度的计算
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(溶质的物质的量n＝\f(V气体,22.4 L·ml－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m气体＋m水,ρ))) c＝ eq \f(n,V)
2．溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式：c＝ eq \f(1 000ρw,M) (c为溶质的物质的量浓度，单位ml·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·ml－1)。
练点二 溶液的稀释与混合计算
4．如图是某溶液在稀释过程中溶质的物质的量
浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中数据分析可计算出a值为( )
A．2 B．3
C．4 D．5
5．现有V L 0.5 ml·L－1的盐酸，欲将其浓度扩大一倍，以下方法中最宜采用的是( )
A．加热浓缩到原来体积的一半
B．加入5 ml·L－1的盐酸0.125V L
C．加入10 ml·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L
D．标况下通入11.2 L氯化氢气体
6．V L Fe2(SO4)3溶液中含有a gSO42-，取此溶液0.5V L，用水稀释至2V L，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为( )
A． a576V ml·L－1 B． 125a36V ml·L－1
C． 250a36V ml·L－1 D． 125a48V ml·L－1
方法总结
溶液稀释和混合的计算原理
(1)溶液稀释。
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)溶液混合。
混合前后：c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝m混ρ混，据此可进行相关计算。
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
天平、药匙、量筒、玻璃棒、__________、__________、__________。
2．容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有________、________和________。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要______________，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
3．配制过程
以配制100 mL 1.00 ml·L－1 NaCl溶液为例。
(1)计算：需NaCl固体的质量为____ g。
(2)称量：用________称量NaCl固体。
(3)溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌。
(4)移液：待烧杯中的溶液____________，用玻璃棒引流将溶液注入____ mL容量瓶。
(5)洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒______次，洗涤液__________________。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，当液面距瓶颈刻度线______ cm时，改用________，滴加蒸馏水至________________。
(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
配制流程如下图所示：
4．质量百分比浓度、体积比浓度溶液的配制
(1)配制100 g 10%的NaCl溶液
用托盘天平称取________g NaCl固体，放入烧杯中，再用100 mL量筒量取________mL的水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL
用50 mL的量筒量取________mL的水注入100 mL的烧杯中，再用10 mL的量筒量取________mL浓硫酸，然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中，并用玻璃棒不停地搅拌。
[思考]
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、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是________。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)配制1 ml·L－1 NaCl溶液1 L，其方法是：将58.5 g NaCl溶于1 L水中即可( )
(2)用固体NaCl配制0.5 ml·L－1的溶液所选实验器材(规格和数量不限)为烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )
(3)配制0.100 0 ml·L－1氯化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流( )
(4)在50 mL量筒中配制0.100 0 ml·L－1碳酸钠溶液( )
(5)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( )
(6)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)( )
(7)若量取7.2 mL溶液，应选用10 mL量筒( )
[提醒]
容量瓶使用中的“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长期贮存溶液。
(3)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。
(4)只能配制容量瓶上规定容积的溶液，不能配制任意体积的溶液。
对点速练
练点一 配制过程与仪器的使用
1．(1)配制100 mL 1.0 ml·L－1的H2SO4溶液，需要18 ml·L－1的浓硫酸的体积是________，该实验过程中所需要的玻璃仪器有______________________。
(2)配制0.2 ml·L－1的Na2CO3溶液50 mL，计算出需要称取固体Na2CO3的质量是________，用托盘天平称取固体Na2CO3的质量是________。
2．实验室需要配制0.50 ml·L－1 NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整。
(1)选择仪器
完成本实验所必需的仪器有：托盘天平(带砝码、最小砝码为5 g)、药匙、烧杯、__________、____________、________以及等质量的两片同种纸片。
(2)计算
配制该溶液需取NaCl晶体________g。
(3)称量
①天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置：
②称量过程中NaCl晶体应放于天平的______(填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕，将药品倒入烧杯中。
(4)溶解、冷却
该步实验中需要使用玻璃棒，目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)转移、洗涤
在转移时应使用玻璃棒引流，需要洗涤烧杯2～3次是为了________________________________________。
(6)定容
向容量瓶中加水至液面接近刻度线________处，改用________加水，使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶
练点二 不当操作与实验误差
3．用NaOH固体配制1.0 ml·L－1的NaOH溶液220 mL，下列说法正确的是( )
A．首先称取NaOH固体8.8 g
B．定容时仰视刻度线会使所配制的溶液浓度偏高
C．定容后将溶液振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线
D．容量瓶中原有少量蒸馏水没有影响
4．下列操作是否正确，对实验结果的影响请用“偏大”“偏小”或“无影响”表示。
(1)配制450 mL 0.1 ml·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 ml·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：__________。
(6)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：__________。
(7)未洗涤烧杯及玻璃棒：__________。
(8)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：__________。
(9)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线：__________。
(10)定容时仰视刻度线：__________。
(11)定容摇匀后少量溶液外流：__________。
(12)容量瓶中原有少量蒸馏水：__________。
方法总结
1．溶液配制过程中误差分析的依据
2．仰视、俯视的读数分析法
结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。
本讲真题研练
1．[2019·天津卷，4]下列实验操作或装置能达到目的的是( )
2.[2018·全国卷Ⅱ]下列实验过程可以达到实验目的的是( )
3.[2017·全国卷Ⅲ]下列实验操作规范且能达到目的的是( )
4.(1)[2016·全国卷Ⅱ]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________________________________________________________________________ ml·L－1。
(2)[2016·江苏高考]向滤液中加入稍过量的KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 g·L－1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是________________________________________________________________________。
(3)[2015·山东卷]实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a．烧杯 b．容量瓶
c．玻璃棒 d．滴定管
5．[2020·浙江1月，27]为测定FeC2O4·2H2O(M＝180 g·ml－1)样品的纯度，用硫酸溶解6.300 g样品，定容至250 mL。取25.00 mL溶液，用0.100 0 ml·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验，数据如下：
已知：3MnO4-＋5FeC2O4·2H2O＋24H＋===3Mn2＋＋5Fe3＋＋10CO2↑＋22H2O，假设杂质不参加反应。该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是________%(保留至小数点后一位)；写出简要计算过程：__________________________________________________________________。
第2讲 物质的量在化学实验中的应用
考点一
1知识梳理
1．（1）单位体积溶液中所含溶质B的 （2）nBV （3）ml·L－1
2．c＝nV w＝溶质的质量溶液的质量×100%
思考 答案：（1）ω1-ω×100 g （2）25mV ml·L－1 （3）25dw ml·L－1 （4）4cd%
判断 答案：（1）× （2）√ （3）× （4）× （5）× （6）× （7）√ （8）×
2对点速练
1．解析：根据c＝1000ρωM＝1000×1.14×14%40ml·L－1＝4.0 ml·L－1，20 mL该溶液含有溶质的质量是0.02 L×4.0 ml·L－1×40 g· ml－1＝3.2 g。
答案：A
2．解析：n（NH3）＝V22.4 ml，
溶液体积：V＝V22.4×17+100ρ×10－3 L
c＝V22.4V22.4×17+100ρ×10－3 ml·L－1
＝1000Vρ17V+2240ml·L－1。
答案：1000Vρ17V+2240
3．解析：（1）n（Na2SO4）＝n（Na2SO4·10H2O）＝32.2g322g·ml－1＝0.1 ml，
c（Na2SO4）＝0.1 ml·L－1，c（Na＋）＝0.2 ml·L－1。
（2）n（Na＋）＝0.4 ml·L－1×1 L＝0.4 ml，
则加入n（NaCl）＝0.4 ml－0.2 ml＝0.2 ml，
m（NaCl）＝0.2 ml×58.5 g·ml－1＝11.7 g，
c（Cl－）＝0.2ml1L＝0.2 ml·L－1。
答案：（1）0.1 ml·L－1 0.2 ml·L－1
（2）11.7 g 0.2 ml·L－1
4．解析：明确图像中坐标的含义，根据稀释前后溶质的物质的量不变，则有1 L×2 ml·L－1＝a L×0.5 ml·L－1，解得a＝4。
答案：C
5．解析：加热蒸发，HCl挥发，溶液浓度降低，故A错误；溶液的体积不具有加和性，故B错误；混合后溶液中的HCl为0.5 ml·L－1×V L＋10 ml·L－1×0.1V L＝1.5V ml，所以混合后HCl的浓度为＝1 ml·L－1，故C正确；通入氯化氢气体，溶液的体积发生变化，无法求出浓度，故D错误。
答案：C
6．解析：依题意知，c（SO42-）＝ a96Vml·L－1，c（Fe3＋）＝2×a3×96V＝a144V ml·L－1，故有a144V×0.5V＝2V×cB，cB＝a576Vml·L－1。
答案：A
考点二
1知识梳理
1．烧杯 容量瓶 胶头滴管
2．（1）温度 规格 刻度线 （2）检查是否漏水
3．（1）5.9 （2）托盘天平 （4）冷却至室温后 100 （5）2～3 全部注入容量瓶 （6）1～2 胶头滴管 凹液面与刻度线相切
4．（1）10.0 90.0 （2）40.0 10.0
思考 答案：②
判断 答案：（1）× （2）× （3）√ （4）× （5）× （6）× （7）√
2对点速练
1．解析：注意量筒与托盘天平的精确度。
答案：（1）5.6 mL 10 mL量筒、100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管 （2）1.06 g 1.1 g
2．解析：配制480 mL 0.50 ml·L－1的NaCl溶液，必须用500 mL的容量瓶。m（NaCl）＝0.50 ml·L－1×0.5 L×58.5 g·ml－1≈14.6 g（托盘天平精确到0.1 g）。用托盘天平称量时，物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量（或量取）→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。
答案：（1）500 mL容量瓶 胶头滴管 玻璃棒
（2）14.6 g
（3）①
②左盘
（4）搅拌，加速NaCl溶解
（5）保证溶质全部转入容量瓶中
（6）1～2 cm 胶头滴管
3．解析：依题意，配制1.0 ml·L－1的NaOH溶液220 mL，要用250 mL容量瓶来配制，则需要NaOH固体10.0 g，A错误；B、C项中的操作都会使配制的溶液浓度偏低，B、C错误。
答案：D
4．答案：（1）偏小 （2）偏小 （3）偏小 （4）偏小 （5）偏大
（6）偏小 （7）偏小 （8）偏大 （9）偏小 （10）偏小
（11）无影响 （12）无影响
本讲真题研练
1．解析：A项，浓硫酸密度较大，与乙醇混合时应向乙醇中慢慢倒入浓硫酸，边加边搅拌，故错误；B项，用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，液面接近刻度线1～2 cm时改用胶头滴管定容，平视液面，直至凹液面最低点与刻度线相切，故正确；C项，NO2气体密度比空气大，收集时气体应“长进短出”，故错误；D项，电石中含有含硫元素的杂质，与水反应生成还原性气体H2S（H2S也能使溴水褪色），干扰乙炔的检验，故错误。
答案：B
2．解析：NaOH固体溶解后需冷却至室温才能转移至250 mL容量瓶中，且需用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2～3次，洗涤液一并倒入容量瓶，然后定容，A项不能达到实验目的；实验中若观察到FeCl3溶液的黄色逐渐褪去，且溶液变成浅绿色，说明维生素C具有还原性，B项能达到实验目的；通过NaOH溶液可除去H2中混有的少量HCl杂质，再经浓硫酸干燥即可得到H2，没有必要经过KMnO4溶液，C项不能达到实验目的；NaHSO3溶液与H2O2溶液的反应没有明显实验现象，无法判断反应进行的快慢，D项不能达到实验目的。
答案：B
3．解析：A项，滴定管最大刻度至尖嘴部分液体不在刻度内，若把30 mL刻度处的液体全部放出，其放出液体体积大于20 mL，错误；B项，碘易溶于酒精，故可用酒精清洗碘升华实验所用的试管，正确；C项，pH试纸测定溶液pH时不能用水润湿，否则溶液被稀释，导致测定结果不准确，错误；D项，配制一定体积一定物质的量浓度溶液时，应在烧杯中溶解固体，不能直接把固体放在容量瓶中溶解，错误。
答案：B
4．解析：（1）根据物质的量浓度与质量分数的换算公式，得
c＝1000ρωM＝1000×1.10×27.5%34＝8.9 ml·L－1。
（2）根据溶解度曲线，KClO3的溶解度受温度影响较大，可采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体。
（3）配制一定质量分数的溶液不需使用容量瓶和滴定管。
答案：（1）8.9 （2）蒸发浓缩、冷却结晶 （3）ac
5．解析：题给表格中有3组实验数据，分别消耗KMnO4标准溶液的体积为19.98 mL、21.14 mL、20.02 mL，其中第2组误差大，舍去，第1组和第3组数据平均值为20.00 mL。25.00 mL溶液中消耗高锰酸钾的物质的量为0.100 0 ml·L－1×20.00×10－3 L＝2×10－3 ml，由题给已知反应知草酸亚铁晶体的物质的量为 eq \f(5,3) ×2×10－3 ml，所以样品中FeC2O4·2H2O的质量分数为53×2×10-3ml×250ML25.00ML×180g·ml－16.300g×100%≈95.2%。
答案：95.2
0.1000ml·L－1×20.00×10-3L×53×250ML25.00ML×180g·ml－16.300g×100%≈95.2%内容
物质的量浓度
质量分数
定义
以单位体积溶液里所含溶质的物质的量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
ml
g
溶液的单位
L
g
计算公式
________
__________
A
B
C
D
混合浓硫
酸和乙醇
配制一定
浓度的溶液
收集NO2气体
证明乙炔可
使溴水褪色
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.400 0 ml·L－1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液，观察实验现象
目的
操作
A
取20.00 mL盐酸
在50 mL酸式滴定管中装入盐酸，调整初始读数为30.00 mL后，将剩余盐酸放入锥形瓶
B
清洗碘升华实验所用试管
先用酒精清洗，再用水清洗
C
测定醋酸钠溶液pH
用玻璃棒蘸取溶液，点在湿润的pH试纸上
D
配制浓度为0.010 ml·L－1的KMnO4溶液
称取KMnO4固体0.158 g，放入100 mL容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度
序号
滴定前读数/mL
滴定终点读数/mL
1
0.00
19.98
2
1.26
22.40
3
1.54
21.56
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