通用版高考化学微一轮复习第4讲物质的量在化学实验中的应用学案0509160

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1、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。了解溶液的组成。2理解物质的量浓度的含义。3掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。考点一物质的量浓度及相关计算1物质的量浓度2物质的量浓度的相关计算(1)标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算 c(2)溶液物质的量浓度与质量分数的换算(3)溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算溶液稀释：溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2。溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1c2V2。溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即：c1V1c2V2c混V混。【多维思考】1质量分数与物质的量浓度有何相同之处？提示：都可以表达出一定量溶液

2、(1 L或100 g)中溶质的多少(n或m)。280%的H2SO4溶液与60%的H2SO4等体积混合后浓度等于70%吗？提示：不等于70%而是大于70%。有关物质的量浓度的计算(1)溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间的计算运用公式：n，c或运用“倍数关系”算出1 L溶液中所含溶质的物质的量。(2)已知气体溶质的体积(标准状况)、水的体积和溶液的密度，计算溶液的物质的量浓度先运用n求出溶质的物质的量，再运用V 求出溶液的体积，最后根据c计算。(3)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算c(c为溶质的物质的量浓度molL1，为溶液密度gcm3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量)，此

3、公式按溶液体积为1 L进行推导。c。(4)溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算原理：根据稀释或混合前后，溶液中溶质的物质的量总量不变的公式c1V1c2V2、c1V1c2V2c混V混，计算有关的量。体积问题：体积一般不可以相加，而应运用V混算出最后溶液的总体积。只有稀溶液稀释(或相互混合)且题中未给出稀释(或混合)后溶液的密度时，才可以忽略稀释(或混合)后的体积变化，将二者体积直接相加得到最后溶液的总体积。考向一 对物质的量浓度概念的理解1下列说法正确的是 ()A将58.5 g NaCl溶于1 L水中可得1 molL1的NaCl溶液B从1 L 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL，其浓度仍

4、是1 mol/LC0.1 mol/L氨水中，c(NH3H2O)0.1 mol/LD将78 g Na2O2溶于水，配成1 L溶液可得到浓度为1 molL1溶液解析：A项，不知道所得溶液的体积，无法计算NaCl溶液的物质的量浓度；C项，0.1 mol/L氨水表示1 L溶液中溶有0.1 mol氨气，故该溶液中c(NH3)c(NH3H2O)c(NH)0.1 mol/L；D项，所得溶液NaOH为溶质，其浓度应为2 molL1。答案：B2设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2 mol/L Ba(NO3)2溶液的叙述不正确的是 ()A2 L溶液中阴阳离子总数为1.2NAB500 mL溶液中NO浓度为0

5、.2 mol/LC500 mL溶液中Ba2浓度为0.2 mol/LD500 mL溶液中NO物质的量为0.2 mol解析：在Ba(NO3)2溶液中，c(Ba2)c(NO)cBa(NO3)2121,2 L溶液中离子总数为2 L2 mol/L(21)1.2 mol，A正确；离子浓度与体积无关，B错误，C项正确；500 mL溶液中NO物质的量为0.5 L0.2 mol/L20.2 mol，D正确。答案：B考向二根据cB的计算3将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液。(1)该溶液中Na2CO3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

6、的物质的量浓度为0.4 molL1(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_。解析：(1)n(Na2CO3)0.1 molc(Na2CO3)0.1 molL1c(Na)2c(Na2CO3)0.2 molL1(2)根据电荷守恒(不考虑CO的水解)c(Na)c(Cl)2c(CO)c(Cl)c(Na)2c(CO)0.4 molL120.1 molL10.2 molL1n(NaCl)n(Cl)0.2 molL11 L0.2 molm(NaCl)0.2 mol58.5 gmol111.7 g。答案：(1)0.1 molL10.2 molL1(2)11.7 g0.2 molL1

7、4在标准状况下，将V L A气体(摩尔质量为M gmol1)溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为 gcm3，则此溶液的物质的量浓度(molL1)为 ()A.B.C. D1 000VM(MV2 240)解析：气体的物质的量为 mol，所得溶液的质量为(M100)g，则此溶液的物质的量浓度为 mol molL1。答案：B考向三关于物质的量浓度与质量分数的换算5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 gcm3，质量分数为w，物质的量浓度为c molL1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g，该温度下NaOH的溶解度为S。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为_。(2)用c、

8、d来表示该温度下NaOH的溶解度(S)为_。(3)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_。(4)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_。(5)用c、d表示溶液中溶质的质量分数(w)为_。(6)用S表示溶液中溶质的质量分数(w)为_。(7)用S、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_。解析：(1)S100 g(溶解度定义)(2)S g(3)c molL1(4)c25dw molL1(5)w100%(6)w100%(7)c molL1答案：(1) g(2) g(3) molL1(4)25dw molL1(5)%(6)100%(7) molL1考向四有关溶液稀释与混合的计算6V m

9、L Al2(SO4)3溶液中含有m g Al3，取 mL该溶液用水稀释至4V mL，则SO物质的量浓度为()A. molL1B. molL1C. molL1 D. molL1解析： mL溶液中Al3的物质的量为 mol，稀释后溶液中Al3的物质的量浓度为c(Al3) molL1，c(SO)c(Al3) molL1 molL1。答案：A7(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，则p、q的关系正确的是_。q2pq2pq2pq2时，如H2SO4溶液、HNO3溶液，w2p%；当12时，如氨水、酒精溶液，w2p%。答案：(1)(2)考点二一定物质的量浓度溶液的配制1主要仪器：容量瓶

10、、托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。2容量瓶(1)构造及用途(2)查漏操作3配制步骤以配制500 mL 1.00 mol/L NaOH溶液为例20.2 g 冷却至室温 500 mL容量瓶 2-3 胶头滴管相切【多维思考】1把40 g NaOH溶于1 L水就可以配得1 molL1的NaOH溶液吗？提示：不可以。2配制溶液时，已开始移液，发现容量瓶内有少量蒸馏水，怎么办？提示：不影响溶液配制。3定容时不小心液面超出刻度线如何操作？提示：重新配制。1误差分析的理论依据根据cB可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看溶液配制过程中

11、引起了nB和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若nB比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若nB比理论值大，或 V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大。2仰视、俯视的误差分析结果：仰视时，导致溶液体积偏大；俯视时，导致溶液体积偏小。考向一 配制一定物质的量浓度溶液的操作1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 ()解析：称量时应“左物右码”，A项错误；溶解时使用玻璃棒搅拌，B项正确；转移溶液要用玻璃棒引流，C项错误；定容时胶头滴管不能插入到容量瓶口以下，D项错误。答案：B2实验室里需要配制480 mL

12、0.10 molL1的硫酸铜溶液，下列实验用品及实验操作正确的是 ()选项容量瓶容积固体质量实验操作A480 mL硫酸铜：7.68 g 加入500 mL水B 480 mL胆矾：12.0 g配成500 mL溶液C 5 00 mL 硫酸铜：8.0 g 加入500 mL水D 5 00 mL 胆矾：12.5 g 配成500 mL溶液解析：实验室里需要配制480 mL 0.10 molL1的硫酸铜溶液，由于没有480 mL规格的容量瓶，所以要选择规格是500 mL的容量瓶，溶质若是硫酸铜则需要8 g，若是胆矾则需要12.5 g，且配成500 mL溶液，而不是加入500 mL水。答案：D3配制100 mL

13、 1 mol/L NaCl溶液，下列操作中错误的是()A在托盘天平上放两片大小一样的纸，然后将氯化钠放在纸片上称量B把称得的氯化钠放入盛有适量蒸馏水的烧杯中，溶解、冷却，再把溶液移入容量瓶中C用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒各23次，洗涤液也移入容量瓶中D沿玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水，直至溶液凹液面恰好与刻度线相切解析：配制溶液的过程中，定容时在液面接近刻度线12 cm时，需改用胶头滴管加水至刻度线。答案：D考向二误差分析4用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制450 mL 0.1 molL1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g_。(2)配制500 mL 0.1 molL1的硫

14、酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0 g_。(3)用Na2CO310H2O晶体配制Na2CO3溶液，Na2CO3晶体已部分失去结晶水。用该晶体所配的Na2CO3溶液的物质的量浓度_。(4)配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质_。(5)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_。(6)配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长_。(7)天平砝码有锈蚀，其他均正确_。(8)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_。(9)配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，用不干燥的量筒量取浓硫酸_。(10)用量筒量取浓硫酸

15、倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中_。 (11)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数_。(12)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_。(13)转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出_。(14)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中_。(15)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_。(16)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线_。(17)定容时仰视刻度线 _。(18)称量溶质的小烧杯没有干燥_。(19)配制前容量瓶中有水滴_。(20)定容摇匀后有少量溶液外流_。答案：(1)偏小

16、(2)偏小(3)偏大(4)偏大(5)偏小(6)偏小(7)偏大(8)偏小(9)偏小(10)偏大(11)偏大(12)偏大(13)偏小(14)偏小(15)偏小(16)偏小(17)偏小(18)无影响(19)无影响(20)无影响 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)(2015高考福建卷，8A改编)称取2.0 g NaOH固体的操作是先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加2 g砝码，左盘上添加NaOH固体()(2)(2015高考安徽卷，8A)右图用于配制0.10 molL1NaOH溶液()(3)(高考全国卷)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干()(4)(高考全国卷)用容量瓶配溶液时，若加水

17、超过刻度线，立即用滴管吸出多余液体()(5)(高考山东卷，11C改编)利用实验器材(省略夹持装置)烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶，能完成的相应实验是用固体NaCl配制0.5 molL1的溶液()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(2016高考上海卷)称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.24 g，加入含0.1 mol NaOH的溶液，完全反应，生成NH3 1 792 mL(标准状况)，则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比为 ()A11 B12C1.871 D3.651解析：利用极值法分析，可知0.1 mol氢氧化钠不足，故先将NH4HSO4反应完，再反应(NH4)

18、2SO4因共生成NH3 0.08 mol，故与H反应的氢氧化钠为0.02 mol，则可知NH4HSO4为0.02 mol，则(NH4)2SO4质量为7.24 g115 gmol0.02 mol4.94 g，(NH4)2SO4的物质的量为4.94 g132 g/mol0.037 4 mol。因此(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为1.871，故选C。答案：C知识串联讲座(一)物质的量在化学方程式计算中的应用有关物质的量在化学方程式的应用主要步骤和注意事项如下：1解题步骤序号步骤具体内容1设设原混合物各种成分的物质的量的未知数2式写出有用的各个化学反应的化学方程式或离子方程式3标将已设

19、的未知数标在有关物质的化学式下边，注意反应物的各化学计量数关系4列根据原混合物的质量及反应过程中的物质的量的关系，列出多元一次方程组5解求解上述方程组，求得各成分的物质的量6验检验答案是否符合题意或事实2.注意事项(1)根据化学方程式进行计算时，方程式首先要配平，再分析：已知什么量，要求哪种物质的量，再根据方程式中的相关物质的量之比列出比例式，从而建立计算的比例关系式。(2)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质的量必须换算成纯净物的量。已知物质的其他物理量，一般可换算成物质的量，这样计算更简便。(3)解题格式和解题过程要规范、完整。计算过程必须带入单位。在比例式中，同一物质用

20、同一单位，不同物质可以用两种不同的单位，只要注意它们成比例关系就行。3高考化学计算试题虽然形式多种多样，但归结起来主要有以下几种基本的类型和方法技巧，只要在平时的复习中注重计算的方法和技巧，高考中就能提高化学计算的准确率和得分率。方法一关系式法的应用物质间的一种简化的式子，解决多步反应，计算最简捷。多步反应中建立关系式的方法：1叠加法(如利用木炭、水蒸气制取氨气)由木炭、水蒸气制取NH3的关系式为：3C4NH3。2元素守恒法4NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO经多次氧化和吸收，由N元素守恒知：NH3HNO3。3电子转移守恒法NH3HNO3，O22O2由

21、得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系为NH32O2。【典例1】(2018黄石高三模拟)取KI溶液25 mL，向其中滴加0.4 mol/L的FeCl3溶液135 mL，I完全反应生成I2：2I2Fe3=I22Fe2。将反应后的溶液用CCl4萃取后分液，向分出的水溶液中通入Cl2至0.025 mol时，Fe2恰好完全反应。求KI溶液的物质的量浓度。解析：依题意，有：本题可用关系式法求解。由上述两个反应及电子转移守恒理论，得I与Cl2之间的关系式：2ICl2。设KI的物质的量是x。2ICl22 1x 0.025 molx0.05 mol。c(KI)2 mol/

22、L答案：2 mol/L方法二 差量法的应用1差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。如：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol12 mol 1 mol 2 mol 221 kJm(固)，n(气)，V(气)24 g 1 mol 22.4 L(标况)2使用差量法的注意事项(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。(2)有关物质的物理量及其单位要求：上下一致，左右相当。3

23、差量法的类型及应用 (1)质量差量法；(2)体积差量法。【典例2】(2018青岛质检)16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 左右可发生反应：6NO4NH35N26H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况：53、32、43、97。下列正确的是 ()A B C D解析：由于已知反应前后气体的总体积，故可用差量法直接求解。6NO4NH35N26H2O(g) V(气体的体积差) 6 mL 4 mL 5 mL 6 mL (56)(46)1(mL)(理论差量) 9 mL 6 mL 17.5161.5(mL)(

24、实际差量)由此知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)V(NH3)(9 mL1 mL)6 mL53，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)V(NH3)9 mL(6 mL1 mL)97，但因反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故V(NO)V(NH3)介于53与97之间，对照所给的数据知32与43在此区间内。答案：C方法三极值法的应用1极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。故也称为极端假设法。2极值法解题

25、的基本思路：(1)把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。(2)把混合物假设成纯净物。(3)把平行反应分别假设成单一反应。3极值法解题的关键紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。【典例3】(2018山东临沂模拟)密闭容器中进行的反应：X2(g)3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2和Z的起始浓度分别为0.2 molL1、0.6 molL1和0.4 molL1，当平衡时，下列数据肯定不对的是 ()AX2为0.4 molL1，Y为1.2 molL1BY2为1.0 molL1CX2为0.3 molL1，Z为0.2 molL1DZ为0.7 molL1解析：依题意知：X2(g)3Y2(g)2Z(g)起始

26、(molL1)：0.2 0.6 0.4假设此可逆反应正向进行到底，则X2为0，Y2为0，Z为0.8 molL1；假设此可逆反应逆向进行到底，则X2为0.4 molL1，Y2为1.2 molL1，Z为0。A项中，相当于反应逆向进行到底，对于可逆反应是不可能的，故A项不对。B项中，0.6 molL1Y2的浓度1.2 molL1，相当于反应逆向进行一部分，有可能。C项中，相当于反应逆向进行，消耗一半Z时的结果，C项可能。D项中，相当于反应正向进行一部分，且未进行到底的情况，有可能。答案：A【专项训练】1把氯气通入浓氨水中，会立即发生下列反应：3Cl28NH3H2O=6NH4ClN28H2O。在标准状

27、况下，把1.12 L Cl2、N2的混合气体(90%Cl2和10%N2，均为体积分数，下同)通入浓氨水中，实验测得逸出气体的体积为0.672 L(其中50%Cl2和50%N2)，此反应中被氧化的NH3的质量为 ()A3.4 gB0.34 gC1.36 g D4.48 g解析：本题可利用体积差量法来求解，再利用关系式法，找出差量与被氧化的NH3的质量之间的关系，即可求解。由题中反应式可得出每3 mol Cl2(反应物)参加反应生成1 mol N2(生成物)时，气体的物质的量减少了2 mol，即体积减少了44.8 L，这一差量即为“理论差量”，而这一差量所对应的被氧化的NH3的物质的量为2 mol

28、(质量为34 g)，再从题中所给的数据可以求出“实际差量”为(1.120.672) L0.448 L。即3Cl22NH3N2V 2 mol17 gmol1 44.8 L m(被氧化的NH3) (1.120.672) Lm(被氧化的NH3)0.34 g。答案：B2已知25 下，0.1 mol/L某二元酸(H2A)溶液的pH大于1，其酸式盐NaHA溶液的pH小于7。取等体积的H2A溶液和NaOH溶液混合后，所得溶液的pH等于7, 则酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是 ()A小于0.5 B等于0.5C大于0.5且小于1 D大于1且小于2解析：因为0.1 mol/L H2A的pH大于1，所以H2A是弱

29、酸，则H2A与NaOH生成正盐(Na2A)时，由于Na2A水解。溶液显碱性，pH大于7，此时酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是120.5。现已知混合液的pH等于7，故H2A必须过量，NaOH溶液的浓度只能小于0.2 mol/L，所以二者的物质的量浓度之比一定要大于0.5，即最小值大于0.5。又因为H2A与NaOH反应生成酸式盐(NaHA)时，溶液的pH小于7，所以NaHA溶液显酸性，此时酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是11，要使溶液的pH等于7，二者的物质的量浓度之比的最大值要小于1。由此可知，酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比在0.5与1之间。答案：C3向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入

30、250 mL 2 molL1的HNO3溶液，反应完成后生成1.12 L(标准状况下)NO气体，再向反应后溶液中加入1 molL1 NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液体积最少是()A450 mLB500 mLC400 mL D不能确定解析：要使铁元素完全沉淀，最后的溶液必为NaNO3溶液。由物料守恒有：n(NaOH)n(NO)n(HNO3)n(NO)，即250103 L2 molL11 molL1V(NaOH溶液)，V(NaOH溶液)0.45 L450 mL。答案：A4将2.27 g Fe和Fe2O3的混合物加入到50 mL 1.6 molL1盐酸中，恰好完全溶解，经KSC

31、N检验，溶液不显红色。若忽略溶液体积变化，所得溶液中Fe2的物质的量浓度是()A0.3 molL1B0.4 molL1C0.8 molL1 D1.6 molL1解析：由题意知，最后铁元素全部变成FeCl2，其中的Cl全部来自于盐酸。根据元素守恒可得如下关系式：FeCl2Fe22Cl2HCl，所以n(Fe2)0.04 mol，c(Fe2)0.8 molL1。 答案：C5将一定质量的金属Al和Mg溶于10 mL稀盐酸(过量)中，然后向溶液中逐滴滴加0.1 molL1 NaOH溶液至所得沉淀为最大量时，共消耗NaOH溶液20 mL，则稀盐酸的物质的量浓度为()A0.2 molL1 B0.02 molL1C0.1 molL1 D0.5 molL1解析：由于最后所得溶液为NaCl溶液，则原溶液中n(HCl)n(NaOH)，由此可得：c(HCl)V(盐酸)c(NaOH)V(NaOH)，带入数值解得c(HCl)0.2 molL1。答案：A16