2022届高三统考化学人教版一轮课件：第1单元 第2节　物质的量浓度及相关计算

这是一份2022届高三统考化学人教版一轮课件：第1单元 第2节　物质的量浓度及相关计算，共51页。PPT课件主要包含了-2-，-3-，考点一，考点二，基础梳理，考点突破，-4-，溶质的质量分数，-5-，-6-等内容，欢迎下载使用。

考纲要求:1.了解溶液的含义。　2.了解溶解度、饱和溶液的概念。　3.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。　4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和一定物质的量浓度溶液的方法。
物质的量浓度及相关计算1.物质的量浓度(1)含义。
(2)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数不变,但所含溶质的质量、物质的量因溶液体积不同而改变。
自主巩固(1)1.204×1024个氯化氢分子溶于水配成1 L溶液,则溶液中溶质的物质的量浓度为2 ml·L-1; (2)0.3 L 2 ml·L-1的硫酸铝溶液中 的物质的量为1.8 ml; (3)2 ml·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有0.4 ml ,则溶液的体积为100 mL;(4)2 L 2 ml·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度等于(填“大于”“等于”或“小于”)1 L 2 ml·L-1的Na2SO4溶液中Na+的浓度;(5)10 g NaCl溶于40 g水形成的溶液,其溶质的质量分数为20%,从中取出5 g溶液,所含NaCl质量为1 g,其溶质质量分数为20%。 
1.物质的量浓度的相关计算(1)物质的量浓度c与溶质质量分数w的关系。
c为溶质的物质的量浓度,单位为ml·L-1;ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3;w为溶质质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·ml-1。(2)气体溶于水中物质的量浓度的计算。把摩尔质量为M g·ml-1的气体V L(标准状况)溶于m g水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则:
2.两个计算关键(1)正确判断溶液中的溶质。
②含结晶水的物质:CuSO4·5H2O→CuSO4,Na2SO4·10H2O→Na2SO4。③特殊物质:氨气溶于水后与水反应生成NH3·H2O,但计算物质的量浓度时仍以NH3为溶质。
(2)正确确定溶质的物质的量和溶液的体积。不管试题如何变化,关键是从已知条件中找出或计算得出溶质的物质的量n(ml)和溶液的体积V(L),即可求出溶质的物质的量浓度。解题思路一般有两个出发点:①由“定义式”出发:由 可知,欲求c,先求n和V。特别提醒溶液的体积不能用溶剂水的体积和溶质的体积之和来代替,应该利用溶液的质量除以溶液的密度求出溶液的体积。②由守恒的观点出发:a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”,c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。b.溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。
例1下列叙述中正确的是( )A.将78 g Na2O2溶于1.00 L水中,所得溶液中Na+的物质的量浓度为2.00 ml·L-1B.将10 mL 18.4 ml·L-1的浓硫酸加水稀释至1 L,稀释后溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.184 ml·L-1C.100 mL 2.0 ml·L-1 Na2CO3溶液中Na+数约为0.2×6.02×1023D.将2.00 g NaOH固体置于500 mL容量瓶内,然后加水至刻度线即得1.00 ml·L-1的NaOH溶液
误区警示 有关物质的量浓度计算中应注意的几个问题(1)注意所加物质与形成溶液中的溶质是否一致,如SO3加入水中,溶液中溶质为H2SO4而不是SO3。(2)溶液稀释或溶液混合后的体积不等于稀释前或混合前的体积之和,稀溶液混合多数情况下可以按两者之和近似处理。(3)溶液呈电中性,是离子带的正、负电荷总数相等,不是阴、阳离子总数相等。
跟踪训练1.下列叙述错误的是(　　)A.10 mL溶质质量分数为98%的H2SO4溶液,用10 mL水稀释后,H2SO4的质量分数大于49%B.配制0.1 ml·L-1的Na2CO3溶液480 mL,需用500 mL容量瓶C.在标准状况下,将22.4 L氨气溶于1 L水中,得到1 ml·L-1的氨水D.室温下,向两等份浓度相同的不饱和烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O,均使溶液恰好饱和,则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1∶1(保持温度不变)
2.如图是某学校实验室从市场买回的试剂瓶标签上的部分内容。
硫酸　化学纯　CP 500 mL 品名:硫酸 化学式:H2SO4 相对分子质量:98 密度:1.84 g·cm-3 质量分数:98%　　
氨水　化学纯　CP 500 mL 品名:氨水 化学式:NH3 相对分子质量:17 密度:0.88 g·cm-3 质量分数:25%
下列有关说法正确的是(　　)。
A.该硫酸和氨水的物质的量浓度分别约为18.4 ml·L-1和6.3 ml·L-1B.各取5 mL与等质量的水混合后:c(H2SO4)<9.2 ml·L-1,c(NH3)>6.45 ml·L-1C.各取5 mL与等体积的水混合后:w(H2SO4)<49%,w(NH3)>12.5%D.各取10 mL硫酸和氨水于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的H2SO4溶液和氨水
一定物质的量浓度溶液的配制1.主要仪器(1)托盘天平:称量前先调零,称量时药品放在左盘,砝码放在右盘,读数精确到0.1 g。特别提醒 熟知常见量器的精确度:量筒一般精确到0.1 mL,滴定管可精确到0.01 mL,pH试纸的读数只能是整数。
(2)容量瓶。①构造及用途:
容量瓶使用前一定要检查是否漏水。操作方法:向容量瓶中加入适量水,盖上瓶塞、倒立,观察是否漏水,若不漏水,将容量瓶正立过来,旋转玻璃塞180°、倒立,再观察是否漏水。
2.配制溶液的步骤(以配制500 mL 1 ml·L-1 NaCl溶液为例)配制过程示意图:
(1)计算(填写计算过程与结果):m(NaCl)=0.5 L×1 ml·L-1×58.5 g·ml-1≈29.3 g。 (2)称量:根据计算结果,称量固体质量。(3)溶解:将称量好的固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用 玻璃棒搅拌;溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,促进NaCl的溶解。(4)转移(移液):①移液前需要将溶液冷却至室温。②移液时玻璃棒的作用为引流,将溶液转移至500 mL容量瓶中。(5)洗涤:用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液注入 容量瓶中,并振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:①将蒸馏水注入容量瓶,在液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。 ②定容时要平视刻度线,至凹液面最低处与刻度线相切。(7)摇匀:盖好瓶塞,上下反复颠倒,摇匀。特别提醒 (1)配制一定物质的量浓度的溶液是在选定的容量瓶中定容,不必计量水的用量。(2)称量NaOH时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸片上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。
自主巩固判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)采用图A所示操作配制0.1 ml·L-1的NaOH溶液 ( × )(2)采用图B所示操作配制一定浓度的NaCl溶液 ( × )
(3)因为用Ca(OH)2能制成澄清石灰水,所以可配制2.0 ml·L-1的Ca(OH)2溶液 ( × )(4)洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 ( × )(5)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 ( √ )
1.溶液配制过程中的误差分析(1)依据: ,其中变量为m、V。因操作上的错误而导致实际溶质质量(或物质的量)比理论值m(或n)偏小,或溶液体积比理论值V偏大时,都会使所配溶液浓度偏低,反之偏高。
(2)实例:以配制NaOH溶液误差分析为例。
2.定容时仰视与俯视的误差分析 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。
例2“84消毒液”能有效杀灭甲型H1N1等病毒,某同学购买了一瓶某品牌的“84消毒液”,查阅相关资料和阅读消毒液包装说明得到如下信息:“84消毒液”含25% NaClO、体积为1 000 mL、密度为1.19 g·cm-3,稀释100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为　　　　　　 ml·L-1。(小数点后保留一位) (2)该同学取100 mL稀释后的消毒液用于消毒,稀释后溶液中c(Na+)=　　　　　　 ml·L-1。 (3)一瓶该“84消毒液”最多能吸收空气中CO2 　　　　　L(标准状况)而变质。 
(4)该同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液。下列说法正确的是　　　　(填编号)。  A.如图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于溶液配制C.利用购买的商品NaClO来配制可能导致浓度偏低D.需要称量的NaClO固体质量为143 g
(5)生活中已发生多起“84消毒液”和洁厕灵混合使用而造成的伤亡事故,发生事故的原因是 　。 
答案:(1)4.0　(2)0.04　(3)89.6　(4)C(5)两者混合会发生化学反应生成有毒的氯气,氯气使人中毒
(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变,则1 mL×4.0 ml·L-1=100 mL×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)≈0.04 ml·L-1,c(Na+)=c(NaClO)≈0.04 ml·L-1。(3)一瓶“84消毒液”含有n(NaClO)=1 L×4.0 ml·L-1=4.0 ml,根据反应CO2+NaClO+H2O═NaHCO3+HClO,可吸收CO2的物质的量为n(CO2)=n(NaClO)=4.0 ml,则标准状况下V(CO2)=4.0 ml×22.4 L·ml-1=89.6 L。
(4)需用托盘天平称量NaClO固体,用烧杯来溶解NaClO,用玻璃棒进行搅拌和引流,用容量瓶和胶头滴管来定容,图示的仪器中A、B、C、D不需要,但还需玻璃棒和胶头滴管,A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干,B错误;由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致配制的溶液中溶质的物质的量浓度减小,结果偏低,C正确;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 ml·L-1×74.5 g·ml-1=149.0 g,D错误。(5)因为“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠,洁厕灵的有效成分是HCl,两者混合使用,会发生化学反应生成有毒的Cl2。
易错警示 一定溶质质量分数及一定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10 g NaCl固体,放入100 mL的烧杯中,再用100 mL量筒量取90 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(一体积浓硫酸和四体积水混合)的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40 mL的水注入100 mL的烧杯中,再用10 mL的量筒量取10.0 mL浓硫酸,然后沿烧杯内壁缓缓注入烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌。
跟踪训练3.如图是硫酸试剂瓶标签上的内容。
硫酸:化学纯(CP)(500 mL)品名:硫酸化学式:H2SO4相对分子质量:98密度:1.84 g·cm-3质量分数:98%
(Ⅰ)该硫酸的物质的量浓度是　　　　　　。 (Ⅱ)某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时,需要240 mL 1.84 ml·L-1的稀硫酸。现由所给硫酸配制所需的稀硫酸。可供选择的仪器有①玻璃棒　②烧瓶　③烧杯④胶头滴管　⑤量筒　⑥容量瓶　⑦托盘天平　⑧药匙
请回答下列问题:(1)上述仪器中,在配制稀硫酸时用不到的有　　　(填序号)。 (2)经计算,需浓硫酸的体积为　　　　　。现有①10 mL、②50 mL、③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是　　　　(填序号)。将上述硫酸进行稀释的实验操作为　。 (3)在配制稀硫酸过程中,其他操作都准确,下列能引起误差,且使所配溶液浓度偏高的操作有　　　　(填序号)。 ①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转入容量瓶中②容量瓶用1 ml·L-1稀硫酸润洗③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水④量取浓硫酸时俯视刻度线
答案:(Ⅰ)18.4 ml·L-1　(Ⅱ)(1)②⑦⑧(2)25.0 mL　②　将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌　(3)①②
一定物质的量浓度溶液的配制1.所需仪器及配制步骤
2.配制溶液的过程要重点关注的四个数据
3.配制一定物质的量浓度溶液产生误差的原因
例题(1)某同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图1所示。由图中可以看出,该同学在操作时的一个错误是　 　,烧杯的质量为　　　　 g。 
(2)需配制200 mL 0.2 ml·L-1 NaCl溶液,该同学转移溶液的示意图如图2所示。指出实验中存在的两处错误: 　。 (3)用溶质质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸配制1 000 mL 0.1 ml·L-1的稀硫酸。①应用量筒量取浓硫酸　　　　mL; ②配制稀硫酸时需要用到的仪器有 　(除量筒外,写出其余四种)。
(4)用NaOH固体配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作使所配制溶液的物质的量浓度偏高的是　　　　(填字母)。 A.称量时用了生锈的砝码B.将NaOH放在纸张上称量C.定容时俯视刻度线D.往容量瓶中转移溶液时,有少量液体溅出E.未洗涤溶解NaOH的烧杯F.定容时仰视刻度线G.容量瓶未干燥即用来配制溶液H.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,又加水至刻度线
答案:(1)烧杯与砝码的位置放反　27.4　(2)未用玻璃棒引流;使用100 mL容量瓶　(3)①5.4　②玻璃棒、烧杯、1 000 mL容量瓶、胶头滴管　(4)AC
跟踪训练1.欲用胆矾(CuSO4·5H2O)配制480 mL 0.1 ml·L-1的CuSO4溶液。下列说法正确的是(　　)A.配制该溶液应用托盘天平称取12.5 g胆矾B.配制该溶液应用托盘天平称取8.0 g胆矾C.转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水会使所配溶液浓度偏低D.定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线
解析 A项,实际应配制500 mL 0.1 ml·L-1的CuSO4溶液,需要胆矾的质量为0.5 L×0.1 ml·L-1×250 g·ml-1=12.5 g,A正确,B错误;容量瓶中有少量蒸馏水,对所配溶液浓度没有影响,C错误;摇匀后再加入水,会导致所配溶液体积偏大,溶液浓度偏低,D错误。
2.某同学欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制500 mL 0.5 ml·L-1的稀硫酸。(1)填写下列操作步骤:①所需浓硫酸的体积为　　　　　　。 ②如果实验室有10 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用　　　mL量筒量取浓硫酸。 ③将量取的浓硫酸沿内壁慢慢注入盛有约100 mL水的烧杯里,并不断搅拌,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④立即将上述溶液沿玻璃棒注入  中,并用50 mL蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中,并不时轻轻振荡。⑤加水至距刻度线　　　　处,改用　　　　　加水,使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相切。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)请指出上述操作中的一处明显错误:　　　　　　　　　　。
答案:(1)①13.6 mL　②20　③使大量的热及时排出,防止液体飞溅　④500 mL容量瓶　⑤1~2 cm　胶头滴管(2)第④步没有将稀释后的溶液冷却到室温解析:(1)①代入公式进行计算,可得浓硫酸的物质的量浓度c= =18.4 ml·L-1,由稀释公式c1V1=c2V2,求得所需的浓硫酸的体积为13.6 mL,量筒读数一般精确到小数点后一位。②根据浓硫酸的体积选用合适的量筒,要本着“大而近”的原则,故要选20 mL的量筒。③因浓硫酸稀释时放出大量的热,故不断搅拌的目的是使大量的热及时排出,防止液体飞溅。④配制成500 mL溶液需要选用规格为500 mL的容量瓶。⑤加水到距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相切。盖上瓶塞,上下颠倒数次,摇匀。(2)第④步操作中没有将稀释后的溶液冷却到室温是错误的。
2.配制溶液的7步骤和5仪器(1)步骤:计算→称量→溶解→移液→洗涤→定容→摇匀。(2)仪器:托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
1.将30 mL 0.5 ml·L-1 NaOH溶液加水稀释到500 mL,关于稀释后的溶液叙述不正确的是(　　)。A.浓度为0.03 ml·L-1B.从中取出10 mL溶液,其浓度为0.03 ml·L-1C.含0.6 g NaOH D.从中取出10 mL溶液,含NaOH的物质的量为0.015 ml
解析:溶液稀释前后溶质的物质的量不变。从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
2.(1)配制250 mL 1.0 ml·L-1 H2SO4溶液,需要18 ml·L-1 H2SO4溶液的体积是　　　　　　　　　　　。该实验过程中所需的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 (2)配制0.2 ml·L-1 Na2SO4溶液50 mL,需要称取固体Na2SO4的质量是　。 
答案:(1)0.013 9 L(或13.9 mL)　量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管　(2)1.4 g解析:(1)根据稀释溶液的原理可知,0.25 L×1.0 ml·L-1=18 ml·L-1 ×V,解得V≈0.013 9 L。浓溶液配制稀溶液要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶(250 mL)及胶头滴管。(2)n=0.2 ml·L-1×0.05 L=0.01 ml,m=n·M=0.01 ml×142 g·ml-1=1.42 g,因托盘天平的精确度为0.1 g,应称取1.4 g。
3.正误判断,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)向容量瓶转移液体时,引流时玻璃棒可以接触容量瓶内壁 (　　)(2)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,改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线 (　　)(3)称取2.0 g NaOH固体,可先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体 (　　)(4)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 (　　)(5)配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高 (　　)