2024版新教材高考化学全程一轮总复习第二章物质的量第6讲物质的量浓度学生用书

第6讲　物质的量浓度复 习 目 标1．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；2.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；3.了解溶解度、饱和溶液的概念；掌握溶解度曲线在物质分离、提纯中的应用。 考点一　物质的量浓度必备知识整理一、溶液组成的表示方法1．物质的量浓度(cB)(1)基本概念：表示________溶液里所含溶质的物质的量的物理量。(2)数学表达式：________________。(3)常用单位为____________。(4)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________，但所含溶质的________、________则因体积不同而改变。2．溶质的质量分数(w)(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：________________。二、物质的量浓度的有关计算1．标准状况下气体形成溶液中溶质的物质的量浓度的计算c＝2．物质的量浓度与质量分数的关系如图所示，体积为V L，密度为ρ g·cm－3的溶液，含有溶质的摩尔质量为M g·mol－1，溶质的质量分数为w，则物质的量浓度c与质量分数w的关系是：c＝＝＝＝＝⇒w＝。3．溶解度与质量分数的关系某温度下饱和溶液质量分数(w)与溶解度(S)的换算公式：w＝________×100%。4．物质的量浓度(c)与溶解度(S)的换算若某饱和溶液的密度为ρ g·cm－3，溶质的摩尔质量为M g·mol－1，溶解度为S g，则溶解度与物质的量浓度的表达式分别为：S＝，c＝＝＝。5．溶液稀释定律(守恒思想)(1)溶质的质量、物质的量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2，c1V1＝c2V2。(2)溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。6．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)。(2)混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝。微点拨　溶质相同、质量分数不同的两溶液的混合规律溶质相同、质量分数分别为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、NaOH等)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%)(如酒精溶液、氨水等)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%) [正误判断]　(1)将58.5 g NaCl溶于水配成1 L溶液，所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1。(　　)(2)1 mol·L－1 NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl(　　)(3)1 L 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5 mol·L－1(　　)(4)1 mol Na2O溶于水，配成1 L溶液所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1(　　) 对点题组训练题组一　有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算1．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为，质量分数为w，物质的量浓度为，溶液中含NaCl的质量为m g。(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度：____________________________________。(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度：____________________________________。(3)用c、ρ表示溶质的质量分数：____________。(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度：______________________________________。2．100 mL 0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液混合后(溶液体积保持不变)，溶液中的物质的量浓度为(　　)A．0.20 mol·L－1B．0.25 mol·L－1C．0.40 mol·L－1     D．0.50 mol·L－1题组二　溶液的混合和稀释3．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 LC．加入10 mol·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V LD．标准状况下通入11.2 L氯化氢气体4．下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。按要求回答下列问题：(1)硫酸的物质的量浓度为____________________________，氨水的物质的量浓度为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)各取5 mL与等质量的水混合后，c(H2SO4)________________ 9.2 mol·L－1，c(NH3)________ 6.45 mol·L－1(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。(3)各取5 mL与等体积水混合后，w(H2SO4)____________________________ 49%，w(NH3)______________________12.5%。 新 情 境 新 高 考从生活中认识物质的量浓度下图是某种饮用矿泉水标签的部分内容。[问题探究](1)Mg2＋的物质的量浓度最大是多少？________________________________________________________________________(2)若该矿泉水的密度为1 g·cm－3，则的质量分数最大是多少？________________________________________________________________________(3)该矿泉水中K＋、Mg2＋的最大物质的量浓度之比是多少？________________________________________________________________________ 考点二　一定物质的量浓度溶液的配制必备知识整理一、一定物质的量浓度溶液的配制1．主要仪器托盘天平、________、________、玻璃棒、________、________、________。2．容量瓶的构造及使用(1)构造及用途(2)查漏操作3．配制过程(以配制500 mL 1.0 mol·L－1 NaCl溶液为例)4．误差分析(1)分析依据(2)常见的操作不当造成的误差能引起误差的一些操作因变量c/(mol·L－1)m(溶质)V(溶液)托盘天平①称量易潮解的物质(如NaOH固体)时间过长减小不变偏小量筒②量取液体时，仰视读数增大不变偏大③量取液体时，俯视读数减小不变偏小烧杯及玻璃棒④搅拌时部分液体溅出减小不变偏小⑤未洗涤烧杯和玻璃棒减小不变偏小容量瓶⑥未冷却至室温就注入容量瓶定容不变减小偏大⑦从烧杯向容量瓶转移溶液时有少量液体流出减小不变偏小⑧定容时，蒸馏水加多了，用滴管吸出减小不变偏小⑨定容时，俯视刻度线不变减小偏大⑩定容时，仰视刻度线不变增大偏小 二、一定质量分数溶液的配制1．溶质的质量分数(1)概念：用________的质量与________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(B)＝________________。2．一定质量分数溶液的配制(以配制100 g 5% NaOH溶液为例)(1)步骤：计算→称量(量取)→溶解(稀释)。(2)仪器：托盘天平、____________________。三、体积比浓度溶液的配制如用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL：用50 mL的量筒量取40.0 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，并用玻璃棒不停地搅拌。[正误判断]　(1)“5%硫酸铜溶液”表示100 g硫酸铜溶液中含有5 g硫酸铜溶质(　　)(2)要配制100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，应将10 g氯化钠固体溶于100 mL水(　　)(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)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%(　　)(5)配制氯化钠溶液称量氯化钠时可直接放在天平的托盘上称量(　　)(6)应将配好的溶液倒入细口瓶中，盖紧瓶塞，并贴上标签(　　) 对点题组训练题组一　一定物质的量浓度溶液配制的规范操作1．实验室需用450 mL 0.1 mol·L－1硫酸铜溶液，下列有关该溶液的配制说法正确的是(　　)A．用天平称取12.5 g胆矾(CuSO4·5H2O)B．应选用450 mL容量瓶配制溶液C．溶解胆矾的烧杯需用蒸馏水洗涤2～3次，并将洗涤液丢弃D．定容时，眼睛盯着胶头滴管2．用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm－3)配制成1 mol·L－1的稀盐酸。现实验室需这种盐酸220 mL，试回答下列问题：(1)配制稀盐酸时，应选用________ mL的容量瓶。(2)经计算需要________ mL浓盐酸，在量取时宜选用________(填字母)量筒。A．5 mL　B．10 mL    C．25 mL　D．50 mL(3)在量取浓盐酸后，进行了下列操作：①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面距容量瓶刻度线1～2 cm 时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切。③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀。④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。上述操作中，正确的顺序是________(填序号)。 题组二　一定物质的量浓度溶液配制的误差分析3．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，使所配制的溶液浓度偏小的操作是(　　)①烧杯中NaOH溶液移入容量瓶后没有洗涤烧杯②定容后摇匀，发现液面低于刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线　③实验用的容量瓶洗净后未干燥，里面含有少量水　④定容时俯视A．①②　　B．③④　　C．①③　　D．②④4．从溶质改变角度分析产生的误差(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溶液用托盘天平称量NaOH时，托盘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)配制稀H2SO4溶液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)烧杯及玻璃棒未经洗涤：________。 考点三　溶解度　溶解度曲线必备知识整理1.溶解度固体物质溶解度概念：在一定温度下，某固体物质在________溶剂(通常是水)里达到________时所溶解的质量，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“________”公式：S固体＝×100 g影响因素：①溶剂的影响，如NaCl易溶于水不易溶于汽油。②温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数固体物质的溶解度减小，如Ca(OH)2气体物质溶解度概念：通常指该气体(其压强为101 kPa)在一定温度时溶解于1体积水里达到饱和状态时气体的体积，常记为1∶x。如NH3、HCl、SO2、CO2等气体常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1影响因素：气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度________；压强增大，溶解度________. 2.溶解度曲线(1)常见物质的溶解度曲线(2)溶解度曲线的含义①点：曲线上的点叫________点。a．曲线上任一点表示对应温度下该物质的溶解度；b．两曲线的交点表示两物质在该交点的温度下溶解度________。②线：溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化的趋势，其变化趋势分为三种：a．陡升型：大部分固体物质的溶解度随温度升高而增大，且变化较大，如硝酸钾，提纯时常采用________的方法；b．下降型：极少数物质的溶解度随温度升高反而减小，如________的饱和溶液升温时变浑浊；c．缓升型：少数物质的溶解度随温度变化不大，如氯化钠，提纯时常采用________的方法。③面：a．溶解度曲线下方的面表示相应温度下该物质的不饱和溶液；b．溶解度曲线上方的面表示相应温度下该物质的过饱和溶液，可以结晶析出晶体。3．利用溶解度受温度影响选择不同的物质分离方法(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取________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。(2)溶解度受温度影响较大的物质(或带有结晶水)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；若KNO3溶液中含有NaCl，应采取____________________的方法。  对点题组训练 1．如图是NaCl、MgSO4的溶解度曲线。下列说法错误的是(　　)A．在t1℃时，NaCl和的溶解度相等B．t1～t2℃，MgSO4的溶解度随温度升高而增大C．t1～t2℃，MgSO4饱和溶液的溶质质量分数大于NaCl饱和溶液D．把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2℃时，有晶体析出 2．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________________。   本讲真题研练 1．[2020·全国卷Ⅰ，27(1)]由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L－1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、________(从下列图中选择，写出名称)。2．[全国卷Ⅲ，26(2)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O，M＝248 g·mol－1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：(1)[课标全国Ⅲ]配制硫代硫酸钠标准溶液：称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在______________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的________中，加蒸馏水至________________。(2)滴定：取0.009 50 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应：====.然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：＋2I－。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________________________________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL，则样品纯度为______%(保留1位小数)。    第6讲　物质的量浓度 考点一必备知识整理一、1．(1)单位体积　(2)c(B)=　(3)mol·L－1(或mol/L)(4)相同　质量　物质的量2．(2)w=×100%二、3.正误判断答案：(1)√　(2)×　n＝cBV，没有体积无法计算物质的量(3)×　0.5 mol·L－1的溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度分别为0.5 mol·L－1、1 mol·L－1(4)×　1 mol Na2O2 mol NaOH，溶质NaOH物质的量浓度为2 mol·L－1对点题组训练1．解析：(1)c＝ mol·L－1＝ mol·L－1。(2)c＝＝  mol·L－1。(3)w＝×100%＝×100%。(4)＝，S＝ g。答案：(1) mol·L－1　(2) mol·L－1(3)×100%　(4) g2．解析：由c1·V1＋c2·V2＝c混·(V1＋V2)可知，0.1 L×0.3 mol·L－1＋0.05 L×0.2 mol·L－1×3＝c混)×(0.1 L＋0.05 L)，解得c混)＝0.40 mol·L－1。答案：C3．答案：C4．解析：(1)利用c＝计算，c(H2SO4)＝ mol·L－1＝18.4 mol·L－1，c(NH3)＝ mol·L－1≈12.9 mol·L－1。(2)硫酸的密度大于水，氨水的密度小于水，各取5 mL与等质量的水混合后，所得稀硫酸的体积大于10 mL，稀氨水的体积小于10 mL，故有c(H2SO4)＜9.2 mol·L－1，c(NH3)＞6.45 mol·L－1。(3)5 mL浓硫酸和5 mL浓氨水的质量分别为1.84 g·cm－3×5 mL＝9.2 g、0.88 g·cm－3×5 mL＝4.4 g，而5 mL水的质量约为5 g，故各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)＞49%，w(NH3)＜12.5%。答案：(1)18.4 mol·L－1　12.9 mol·L－1　(2)＜　＞　(3)＞　＜新情境新高考答案：(1)2×10－4 mol·L－1。设该矿泉水的体积为1 L，则c(Mg2＋)＝＝2×10－4 mol·L－1(2)1.95×10－3%(3)c(K＋)＝＝7×10－4 mol·L－1，则c(K＋)∶c(Mg2＋)＝(7×10－4 mol·L－1)∶(2×10－4 mol·L－1)＝7∶2。考点二必备知识整理一、1．药匙　量筒　烧杯　容量瓶　胶头滴管2．(1)刻度线　250 mL　500 mL　1 000 mL3．29.3　天平　烧杯　冷却至室温　500　2～3　1～2凹液面与刻度线相切二、1．(1)溶质　溶液　(2)×100%2．量筒、烧杯、玻璃棒正误判断答案：(1)√　(2)×　配制100 g溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，应将10 g氯化钠固体溶于90g水中(3)×　CuSO4·5H2O溶于水所得溶液的溶质为CuSO4，25 g CuSO4·5H2O中CuSO4的质量为16 g，溶液质量100 g，故所得溶液溶质的质量分数为16%(4)√(5)×　氯化钠具有腐蚀性，不能直接放在托盘上称量(6)√对点题组训练1．答案：A2．解析：(2)c(HCl)＝＝＝11.6 mol·L－1。加水稀释前后HCl的物质的量不变，所以11.6 mol·L－1×V(HCl)＝250 mL×1 mol·L－1，解得V(HCl)≈21.6 mL，应该选择25 mL的量筒量取。答案：(1)250　(2)21.6　C　(3)③①④②3．解析：①没有洗涤烧杯导致溶质不能全部转入容量瓶，配制的溶液浓度偏低；②定容后再滴加蒸馏水至刻度线，配制的溶液浓度偏低；③实验用的容量瓶洗净后未干燥，对配制的溶液浓度无影响；④定容时俯视，导致溶液体积偏小，配制的溶液浓度偏大。答案：A4．解析：(2)胆矾的摩尔质量为250 g·mol－1，所需质量为0.5 L×0.1 mol·L－1×250 g·mol－1＝12.5 g。(3)NaOH易吸水潮解。(4)实际称量质量为4 g－0.4 g＝3.6 g。答案：(1)偏小　(2)偏小　(3)偏小　(4)偏小　(5)偏大　(6)偏小　(7)偏小考点三必备知识整理1．100 g　饱和状态　g/100 g溶剂　减小　增大2．(2)饱和　相等　降温结晶　熟石灰　蒸发结晶3．(1)蒸发结晶　(2)加热浓缩、冷却结晶、过滤对点题组训练1．解析：A项，在t1℃、t3℃时，NaCl、MgSO4的溶解度曲线相交，说明二者的溶解度相等，正确；B项，t2℃之前，MgSO4的溶解度随温度的升高而增大，t2℃之后，MgSO4的溶解度随温度的升高而减小；C项，w＝×100%，S越大，w越大，在t1～t2℃温度范围内，MgSO4的溶解度大于NaCl的溶解度，故其饱和溶液的质量分数大于NaCl饱和溶液，正确；D项，把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2℃时，由饱和溶液变成不饱和溶液，不会有晶体析出。答案：D2．解析：根据氯守恒可列关系式求m(NaCl)＝10.7 g×58.5 g·mol－1÷53.5 g·mol－1＝11.7 g，氯化铵的溶解度随温度变化较大，而硫酸钠在30～100 ℃变化不大，故可用冷却结晶法。但温度不能太低以防硫酸钠析出。所以应大约在33～40 ℃。答案：(1)11.7　(2)蒸发皿　(3)35 ℃(33 ℃～40 ℃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)重结晶本讲真题研练1．解析：根据用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的配制方法可知，题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒和托盘天平。答案：烧杯、量筒、托盘天平2．解析：(1)配制溶液需要计算、称量、溶解、转移、洗涤转移、定容、摇匀等步骤，称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL的容量瓶中，加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相平。(2)加入淀粉溶液作指示剂，淀粉遇I2变蓝色，加入的Na2S2O3样品与I2反应，当I2消耗完后，溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，即为滴定终点。由反应＋2I－得关系式：　　～　　3I2　　～　　1   60.009 50 mol·L－1×0.02 L　0.009 50 mol·L－1×0.02 L×6硫代硫酸钠样品溶液的浓度＝，样品的纯度为×100%＝95.0%。答案：(1)烧杯　容量瓶　凹液面最低处与刻度线相平　(2)蓝色褪去且半分钟内不恢复原色　95.0