2020版一轮复习新课改省份专用版1-2一定物质的量浓度溶液的配制学案

2020版一轮复习新课改省份专用版1-2一定物质的量浓度溶液的配制学案

第二节　一定物质的量浓度溶液的配制 考点(一)　物质的量浓度及相关计算 【点多面广精细研】‎ ‎1．物质的量浓度 ‎(1)概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量，符号为cB。‎ ‎(2)表达式：cB＝。‎ ‎(3)单位：mol·L－1或 mol/L。‎ ‎2．计算物质的量浓度时应规避的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、Na2O2NaOH SO2、SO3H2SO3、H2SO4‎ NH3NH3·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：‎ CuSO4·5H2OCuSO4，FeSO4·7H2OFeSO4。‎ ‎(2)混淆溶液的体积和溶剂的体积 不能用溶剂的体积(一般为水)代替溶液的体积，应根据V＝计算。‎ ‎(3)部分与整体的关系 溶质的浓度和离子浓度不同，要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中c(SO)＝3 mol·L－1，c(Al3＋)<2 mol·L－1(考虑Al3＋水解)。‎ ‎3．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＝×100%。‎ ‎[小题练微点]‎ 判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)欲配制1.00 L 1.00 mol·L－1的NaCl溶液，可将 58.5 g NaCl溶于1.00 L水中(　　)‎ ‎(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)32.2 g Na2SO4·10H2O溶于67.8 g水中，w(Na2SO4)＝32.2%(　　)‎ ‎(4)31 g Na2O溶于水，配成1 L溶液，c(Na2O)＝0.5 mol·L－1(　　)‎ ‎(5)将10 mL 1 mol·L－1的H2SO4溶液稀释成0.1 mol·L－1的H2SO4溶液，可向该溶液中加入90 mL水(　　)‎ 解析：(1)加入水的体积是1 L，形成NaCl溶液的体积不是1 L。(2)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)。(3)溶质为Na2SO4，m(Na2SO4)＝×32.2 g＝14.2 g，w(Na2SO4)＝×100%＝×100%＝14.2%。(4)Na2O溶于水生成NaOH，溶质为NaOH而不是Na2O。(5)应该加入水形成100 mL 溶液。‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×‎ ‎[学霸微提醒]‎ ‎(1)cB＝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。‎ ‎1.现有V L 0.5 mol·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 mol·L－1的盐酸0.125V L C．加入10 mol·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L D．标准状况下通入11.2 L HCl气体 解析：选C　加热蒸发，HCl挥发，溶液浓度降低，A错误；溶液的体积不具有加和性，B错误；混合后溶液中的HCl为0.5 mol·L－1×V L＋10 mol·L－1×0.1V L＝1.5V mol，所以混合后HCl的浓度为＝1 mol·L－1，C正确；通入HCl气体，溶液的体积发生变化，无法求出浓度，D错误。‎ ‎2．(2019·辽宁联考)向100 g浓度为c mol·L－1，密度为ρ g·cm－3 的食盐水中加入一定量的水，将其稀释至0.5c mol·L－1，则加入水的体积(　　)‎ A．小于100 mL　　　　　　B．等于100 mL C．大于100 mL D．等于 mL 解析：选A　食盐水的密度大于1 g·cm－3，水的密度是1 g·cm－3，100 g食盐水的体积小于100 mL。食盐水的浓度变为原来的，体积变为原来的2‎ 倍，对于稀溶液可以近似认为加入等体积的水，故加入水的体积应小于100 mL。‎ ‎[方法规律]‎ ‎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．溶质相同、物质的量浓度不同的两溶液混合 ‎(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＝。‎ ‎3．溶质相同、质量分数不同(a%、b%)的两溶液混合 等体积混合 ‎①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，等体积混合后，质量分数w>(a%＋b%)(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)；‎ ‎②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，等体积混合后，质量分数w<(a%＋b%)(如酒精、氨水溶液)‎ 等质量混合 两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm－3还是ρ<1 g·cm－3)，则混合后溶液中溶质的质量分数w＝(a%＋b%)‎ ‎3.4 ℃下，把摩尔质量为M g·mol－1的可溶性盐RCln A g溶解在V mL水中，恰好形成该温度下的饱和溶液，密度为ρ g·cm－3，下列关系式错误的是(　　)‎ A．溶质的质量分数w＝×100%‎ B．溶质的物质的量浓度c＝ mol·L－1‎ C．1 mL该溶液中n(Cl－)＝ mol(RCln在溶液中完全电离)‎ D．该温度下此盐的溶解度S＝ g 解析：选C　根据溶质的质量分数w＝×100%，m溶质＝A g，V mL水的质量为V g，m溶液＝(A＋V)g，代入公式可得w＝×100%，故A正确；根据溶质的物质的量浓度c ‎＝，n＝ mol，V′＝ L，代入可得c＝ mol·L－1，故B正确；1 mL该溶液中n(Cl－)＝ mol·L－1×1 mL×10－3 L·mL－1×n＝ mol，故C错误；该温度下此盐的溶解度S＝ g，故D正确。‎ ‎4．某温度时，有500 mL饱和的硫酸镁溶液，它的密度是1.20 g·cm－3，其中镁离子的质量分数是4.8%，计算回答下列问题：‎ ‎(1)溶质的质量分数：______________________________________________________。‎ ‎(2)溶液的物质的量浓度：__________________________________________________。‎ ‎(3)溶质和溶剂的物质的量之比：____________________________________________。‎ ‎(4)硫酸根离子的质量分数：________________________________________________。‎ ‎(5)该温度下硫酸镁的溶解度：______________________________________________。‎ 解析：(1)＝＝＝，‎ 所以w(MgSO4)＝×4.8%＝24.0%。‎ ‎(2)c＝＝＝2.4 mol·L－1。‎ ‎(3)＝＝＝9∶190。‎ ‎(4)w(SO)＝w(MgSO4)－w(Mg2＋)＝24%－4.8%＝19.2%。‎ ‎(5)×100%＝24%，解得S(MgSO4)≈31.6 g。‎ 答案：(1)24.0%　(2)2.4 mol·L－1　(3)9∶190‎ ‎(4)19.2%　(5)31.6 g ‎[方法规律]‎ ‎1．物质的量浓度与溶质质量分数的关系 已知条件 体积 密度 溶质摩尔质量 溶质质量 质量分数 物理量 V L ρ g·cm－3‎ M g·mol－1‎ m g w 已知溶液的各物理量如表所示，则溶液中的物质的量浓度c＝＝＝＝，‎ 即 w＝。‎ 如密度为1.84 g·cm－3、质量分数为98%的浓H2SO4的物质的量浓度为18.4 mol·L－1。‎ ‎2．物质的量浓度、溶质质量分数与溶解度的换算 溶质质量分数与溶解度的关系：w＝×100%。‎ 溶解度与物质的量浓度的关系：c＝＝＝；S＝。‎ ‎1．(2019·邯郸模拟)下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　) ‎ A.中含有的Na＋和SO的总物质的量为0.9 mol B．当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 mol·L－1，只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度才是1 mol·L－1‎ C．在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，如果，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同 D．10 ℃时，0.35 mol·L－1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水，冷却到10 ℃时，其体积小于100 mL，它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L－1‎ A项：注意由n＝c·V知，求算物质的量时，浓度、体积缺一不可。‎ C项：注意计算电荷的量时，一定看清离子所带电荷的数值，如离子Aa±的物质的量为n，则其所带电荷的量为a·n。　　　　‎ 解析：选D　不知道溶液体积，无法计算物质的量，故A错误；22.4 L氨气的温度、压强未知，物质的量不一定为1 mol，故B错误；K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中，c(H＋)＝c(OH－)，则c(K＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋2c(SO)，若Na＋和SO物质的量相等，则K＋的浓度必定大于Cl－的浓度，故C错误；同一物质在同一温度下的溶解度一定，饱和溶液的物质的量浓度恒定，故D正确。‎ ‎2．V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3＋m g，取 mL该溶液用水稀释至4V mL，则SO物质的量浓度为(　　)‎ A. mol·L－1　　　　　　B. mol·L－1‎ C. mol·L－1 D. mol·L－1‎ 解析：选A　 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＋)＝＝ mol·L－1，c(SO)＝c(Al3＋)＝× mol·L－1＝ mol·L－1。‎ ‎3.，其相对分子质量为M。25 ℃时，a g该晶体能够溶于b g 水中形成V mL饱和溶液。下列关系中不正确的是(　　)‎ A．该溶液中溶质的质量分数为w＝%‎ B．该溶液的物质的量浓度为c＝ mol·L－1‎ C．该溶液中溶剂与溶质的质量比为m(水)∶m(溶质)＝∶ D．该溶液的密度为ρ＝ g·cm－3‎ 提醒：结晶水合物 R·nH2O 溶于水后，溶质为R，所带有的结晶水转化为溶剂水的一部分。　　　　‎ 解析：选A　A项，结晶水合物的化学式为R·nH2O，a g该晶体中含有R的质量为a g×，所以饱和溶液中溶质的质量分数w＝×100%，错误；B项，溶质的物质的量浓度c(R)＝＝ mol·L－1，正确；C项，m(溶质)＝n(R)·M(R)＝＝a－，m(水)＝a＋b－m(溶质)＝b＋，故m(水)∶m(溶质)＝∶，正确；D项，ρ＝＝＝ g·cm－3，正确。‎ ‎4．在标准状况下，将V L A气体(摩尔质量为M g·mol－1)，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此溶液的物质的量浓度(mol·L－1)为(　　)‎ A. B. C. D. 气体溶于水，计算物质的量浓度的一般思路 ‎①根据气体的体积，求其物质的量为n＝ mol(标准状况)。‎ ‎②根据V＝，求溶液的体积。‎ ‎③根据c＝，求溶质的物质的量浓度。‎ 气体溶于水，溶液的体积不是溶剂的体积，也不是气体体积与溶剂体积之和，应根据V＝进行计算。　　　　‎ 解析：选B　气体的物质的量为 mol，所得溶液的质量为×M＋100g，则此溶液的物质的量浓度为＝ mol·L－1。‎ 考点(二)　一定物质的量浓度溶液的配制 【精讲精练快冲关】‎ ‎ [知能学通]‎ ‎1．配制仪器——容量瓶 ‎(1)构造及用途 ‎(2)查漏操作 ‎(3)注意事项 ‎①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释。‎ ‎②不能用作反应容器或用来长期贮存溶液。‎ ‎③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的。‎ ‎④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。‎ ‎⑤选择容量瓶应遵循“大而近”的原则，即所需溶液的体积小于容量瓶的容积时，要选择比所需溶液体积大而差别小的容量瓶，如配制450 mL溶液时，应选用500 mL规格的容量瓶，计算溶质的量时，也应按500 mL计算。‎ ‎⑥向容量瓶中注入液体时，一定要用玻璃棒引流。‎ ‎2．一定物质的量浓度溶液的配制过程 ‎(1)主要仪器 托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。‎ ‎(2)配制流程分析 ‎[题点练通]‎ ‎1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)洗净的锥形瓶和容量瓶需要放进烘箱中烘干(　　)‎ ‎(2)用固体NaCl配制0.5 mol·L－1的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶(　　)‎ ‎(3)用配制100 mL 0.100 0 mol·L－1的K2Cr2O7溶液(　　)‎ ‎(4)用100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和pH＝1的盐酸配制100 mL pH＝2的盐酸(　　)‎ ‎(5)配制0.100 0 mol·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(　　)‎ ‎(6)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(　　)‎ ‎(7)用图A装置配制0.1 mol·L－1的NaOH溶液(　　)‎ ‎(8)用图B装置配制一定物质的量浓度的NaCl溶液(　　)‎ ‎(9)用图C装置配制溶液(　　)‎ ‎(10)将10.6 g Na2CO3·10H2O溶于水配成1 L溶液，物质的量浓度为0.1 mol·L－1(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×‎ ‎(7)×　(8)×　(9)×　(10)×‎ ‎2．实验室需要配制0.50 mol·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，使溶液凹液面最低处与刻度线相切。‎ ‎(7)摇匀、装瓶。‎ 解析：配制480 mL 0.50 mol·L－1的NaCl溶液，必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)＝0.50 mol·L－1×0.5 L×58.5 g·mol－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 ‎(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．用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。‎ ‎(1)配制一定物质的量浓度氢氧化钠溶液时，所用氢氧化钠已经潮解________。‎ ‎(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________。‎ ‎(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：(1)偏小　(2)偏小　(3)偏小　(4)偏小　(5)偏大　(6)偏大　(7)偏小　(8)偏小　(9)偏小　(10)无影响