高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量第3课时学案

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1．了解一定物质的量浓度溶液的配制过程，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2．知道物质的量浓度的含义，掌握溶液体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
3．从物质的量的角度认识化学反应，体会定量研究对化学科学的重要作用，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
eq \a\vs4\al(物质的量浓度)
下表是小艾同学体检项目的部分指标
[问题探讨]
(1)你知道上述体检报告单位一栏“ml·L－1”的含义是什么吗？
提示：ml·L－1是物质的量浓度的单位，是指1 L溶液中含溶质的物质的量。
(2)由体检报告中第15项可知，小艾同学“钙”含量为2.43×10－3 ml·L－1，则2 L所检溶液中含Ca2＋的物质的量是多少？
提示：2.43×10－3 ml·L－1×2 L＝4.86×10－3 ml。
(3)由体检报告中第13项可知，钠离子浓度为0.140 ml·L－1，从100 mL 0.140 ml·L－1的NaCl溶液中取出10 mL，其Na＋的物质的量浓度是多少？1 L 0.140 ml·L－1的NaCl溶液中含NaCl的质量是多少？
提示：Na＋的物质的量浓度仍为0.140 ml·L－1；1 L0.140 ml·L－1 NaCl溶液中，n(NaCl)＝0.14 ml，m(NaCl)＝0.14 ml×58.5 g·ml－1＝8.19 g。
(4)将58.5 g氯化钠溶解到1 L蒸馏水中，所得溶液的物质的量浓度是1 ml·L－1吗？为什么？
提示：不是；1 L是水(溶剂)的体积而不是溶液的体积，故所得NaCl溶液的物质的量浓度不是1 ml·L－1。
物质的量浓度
[名师点拨]
(1)B表示溶液中的任意溶质，可以是分子、离子等。
(2)溶质用物质的量表示，而不是质量。如给出溶质的质量或气体的体积时，要换算成物质的量。
(3)V指“溶液的体积”，而不是“溶剂的体积”或“溶质的体积＋溶剂的体积”，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)，V的单位为升(L)。
(4)一定物质的量浓度的某溶液，其浓度不因所取溶液体积的不同而变化。
(5)某些物质溶于水后与水反应生成了新的物质，此时溶质为反应后的生成物，如CaO溶于水后生成了Ca(OH)2，则Ca(OH)2为该溶液的溶质。
1．某同学体检的血液化验单中，葡萄糖为0.005 9 ml·L－1。表示该体检指标的物理量是( )
A．溶解度(S) B．物质的量浓度(c)
C．质量分数(w)D．摩尔质量(M)
解析：选B 葡萄糖为0.005 9 ml·L－1，涉及单位为ml·L－1，为物质的量浓度的单位，而质量分数无单位，溶解度的单位为g，摩尔质量的单位为g·ml－1，故选B。
2．从2 L 1 ml·L－1 NaOH溶液中取出100 mL，下列有关这100 mL溶液的叙述错误的是( )
A．物质的量浓度为0.1 ml·L－1
B．物质的量浓度为1 ml·L－1
C．含4 g NaOH
D．含0.1 ml NaOH
解析：选A 取出溶液的物质的量浓度不变，n(NaOH)＝0.1 L×1 ml·L－1＝0.1 ml，m(NaOH)＝0.1 ml×40 g·ml－1＝4 g。
3．下列关于1 ml·L－1 Na2SO4溶液的叙述正确的是( )
A．该溶液中含有1 ml Na2SO4
B．1 ml Na2SO4溶于1 L水中
C．可与1 ml·L－1 BaCl2溶液完全反应
D．1 L溶液中含142 g Na2SO4
解析：选D 该溶液体积未知，溶液中不一定含有1 ml Na2SO4，A错误；1 ml Na2SO4溶于1 L水中后溶液的体积不是1 L，其浓度不是1 ml·L－1，B错误；溶液体积未知，1 ml·L－1Na2SO4溶液不一定能与1 ml·L－1 BaCl2溶液完全反应，C错误；1 L该溶液中含有1 ml Na2SO4，其质量是142 g，D正确。
eq \a\vs4\al(配制一定物质的量浓度的溶液)
(一)配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
(2)容量瓶的查漏方法
使用前要检查容量瓶是否漏水，检查方法：加水→塞瓶塞→倒立→观察是否漏水→正立→旋塞180°→倒立→观察是否漏水。
[问题探讨]
(1)实验室需要200 mL 0.1 ml·L－1的NaCl溶液，配制时应选择什么规格的容量瓶？
提示：250 mL的容量瓶。实验室里没有200 mL容量瓶，故应选择250 mL容量瓶。
(2)能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释？
提示：不能；因为物质溶解时会有热量的变化，会造成溶液体积有误差，配制的浓度不准确。
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器，选择容量瓶应遵循“大而近”的原则；所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如实验室需用480 mL 0.1 ml·L－1的NaOH溶液，应选用500 mL容量瓶，且计算时按500 mL计算需用NaOH固体的量而不是按480 mL计算。
(2)使用容量瓶要注意“五不”：不能用于溶解固体；不能用于稀释浓溶液；不能加热；不能用作反应容器；不能长期贮存溶液。
(二)配制一定物质的量浓度的溶液
如图是实验室配制一定物质的量浓度溶液的操作过程：
[问题探讨]
(1)在上图操作中，向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是什么？玻璃棒的下端为什么应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上？
提示：向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是引流，以防止溶液外洒而造成损失。如果玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上的内壁上，刻度线以上的内壁上附着的液体不能及时流下，定容后会造成溶液体积偏大，所以玻璃棒的下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上。
(2)配制一定物质的量浓度溶液时，为什么一定要洗涤烧杯和玻璃棒？
提示：因为移液后的烧杯内壁和玻璃棒上沾有少量的溶质，必须用蒸馏水洗涤，使溶质全部转入容量瓶中，否则会造成实验误差。
(3)配制溶液的过程中，溶液转移至容量瓶前为什么要恢复至室温？
提示：容量瓶上标有的容积是指室温下的容积，若溶液的温度过高，会使容量瓶的容积发生变化而造成实验误差。
(4)定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线，是否可用胶头滴管将超过了刻度线的液体吸出？向容量瓶转移溶液时不慎有液滴洒在容量瓶外面，应如何处理？能否补加溶质？
提示：均不可以。因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水，而是含有溶质的溶液，用胶头滴管将其吸出，溶质会减少，也无其他方法进行弥补处理，实验失败，只能重新配制；因为洒落在容量瓶外的溶质的量无法确定，所以无法补加溶质，只能重新配制。
(1)一定物质的量浓度溶液配制的步骤和仪器
(2)配制示例——配制100 mL 1.00 ml·L－1 NaCl溶液
(三)配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
注：表格中“—”表示对n或V无影响。
(1)误差分析的方法
在分析配制一定物质的量浓度溶液的误差时，要根据cB＝eq \f(nB,V)＝eq \f(mB,MBV)来分析，其中MB(溶质的摩尔质量)为定值，因此：①V不变，凡是使mB或nB增大的操作，均使cB偏大；凡是使mB或nB减小的操作，均使cB偏小。②nB或mB不变，凡是使V增大的操作，均使cB偏小；凡是使V减小的操作，均使cB偏大。
(2)注意事项
①在配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时加蒸馏水，一旦超过刻度线，应洗净容量瓶，重配。
②配制时完全不需要计算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有少量蒸馏水不影响实验结果。
③定容时俯视、仰视对结果的影响
仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，所配溶液浓度偏小。俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，所配溶液浓度偏大。
1．实验室中需要配制2 ml·L－1的NaCl溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaCl的质量分别是( )
A．950 mL,111.2 g B．500 mL,117 g
C．1 000 mL,117 gD．任意规格，111.2 g
解析：选C 实验室没有950 mL规格的容量瓶，应用1 000 mL的容量瓶进行配制，则需要n(NaCl)＝1 L×2 ml·L－1＝2 ml，m(NaCl)＝2 ml×58.5 g＝117 g。
2．配制100 mL 1.0 ml·L－1 NaOH溶液。下列有关叙述错误的是( )
A．配制时，应选用100 mL的容量瓶
B．在托盘天平上放两片规格相同的滤纸，将NaOH放在滤纸上称量
C．用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，将洗涤液一并转移到容量瓶中
D．把称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却，转移至容量瓶中
解析：选B 配制100 mL溶液，应选用100 mL的容量瓶，故A正确；氢氧化钠为腐蚀品，应放在烧杯中称量，故B错误；用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液一并转移到容量瓶中，故C正确；氢氧化钠溶于水会放热，故应冷却后转移至容量瓶中，故D正确。
3．实验室欲用NaOH固体配制1.0 ml·L－1的NaOH溶液240 mL：
(1)配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤：①称量 ②计算 ③溶解 ④倒转摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却。其正确的操作顺序为__________________，本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________________________________。
(2)某同学欲称量一定量的NaOH固体，他先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图。烧杯的实际质量为________g，要完成本实验该同学应称出________g NaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________。
(4)在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起浓度偏高的是________(填序号)。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒 ②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面 ③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水 ④定容时俯视刻度线 ⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶中并定容 ⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线
解析：(1)实验室没有240 mL规格的容量瓶，应配制250 mL 1.0 ml·L－1的NaOH溶液，配制步骤：计算、称量、溶解或稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶等，则正确的顺序为②①③⑧⑤⑥⑦④；结合操作方法可知，使用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管，所以还缺少的仪器为250 mL容量瓶、胶头滴管；(2)结合“左盘物体的质量＝右盘物体的质量＋游码的读数”可知，烧杯的实际质量为30 g－2.6 g＝27.4 g；配制250 mL 1.0 ml·L－1的NaOH溶液，需要NaOH的质量为1.0 ml·L－1×0.25 L×40 g·ml－1＝10.0 g；(3)容量瓶带有瓶塞，配制过程中需要摇匀，则使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水；(4)①没有洗涤烧杯和玻璃棒，溶质减少，浓度偏低；②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面，溶质减少，浓度偏低；③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水，不影响溶液体积和溶质质量，浓度不变；④定容时俯视刻度线，溶液体积偏小，浓度偏高；⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶中并定容，冷却后溶液体积减小，浓度偏高；⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线，溶液体积增大，浓度偏低；故选④⑤。
答案：(1)②①③⑧⑤⑥⑦④ 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)检查容量瓶是否漏水 (4)④⑤
eq \a\vs4\al(物质的量浓度的计算)
1．根据定义式计算
2．气体溶于水形成溶液的物质的量浓度的计算
已知通入1 L水中的某气体体积为V L(标准状况)，气体的摩尔质量为M g·ml－1，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则溶液的体积V(溶液)＝eq \f(m溶液,ρ溶液)＝eq \f(\f(MV,22.4)＋1 000,1 000ρ) L＝eq \f(MV＋22 400,22 400ρ) L，c＝eq \f(n,V溶液)＝eq \f(\f(V,22.4),\f(MV＋22 400,22 400ρ)) ml·L－1＝eq \f(1 000ρV,22 400＋MV) ml·L－1。
3．有关溶液混合或稀释的计算
(1)同一溶质不同浓度的两溶液相混合：混合后溶质的总物质的量等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和。
即c1V1＋c2 V2＝c(混)·V(混)。无特别说明时，V(混)≠V1＋V2，V(混)＝eq \f(m混,ρ混)；不考虑体积变化时，V(混)＝V1＋V2。
(2)将浓溶液加水稀释时，稀释前与稀释后溶液中溶质的物质的量相等：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)。
4．物质的量浓度、溶质质量分数之间的换算
某溶液的密度为ρ g·cm－3，溶质质量分数为w，体积为V L，该溶液中溶质的摩尔质量为M g·ml－1，该溶液物质的量浓度公式的推导过程：
c＝eq \f(\f(1 000ρVw,M),V) ml·L－1＝eq \f(1 000ρw,M) ml·L－1。
5．利用溶解度来计算
已知饱和溶液的密度(ρ)及溶质的溶解度(S)，求饱和溶液中溶质的物质的量浓度。
根据c＝eq \f(1 000ρw,M)及w＝eq \f(S,100＋S)，可得饱和溶液中溶质的物质的量浓度计算公式为c＝eq \f(1 000ρS,M100＋S)。
1．如图是某市售盐酸试剂瓶标签上的部分数据，则该盐酸的物质的量浓度是( )
盐酸
分子式：HCl
相对分子质量：36.5
外观：合格
密度：约为1.18 g·cm－3
HCl的质量分数：36.5%
符合GB622­89
A．3 ml·L－1 B．8.4 ml·L－1
C．11.8 ml·L－1D．0.5 ml·L－1
解析：选C 盐酸的物质的量浓度c＝eq \f(1 000ρw,M)＝eq \f(1 000×1.18×36.5%,36.5) ml·L－1＝11.8 ml·L－1。
2．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。下列叙述错误的是( )
A．该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为eq \f(w,1－w)×100 g
B．溶液中溶质的物质的量浓度数值(c)为eq \f(25m,V)
C．溶液中溶质的物质的量浓度数值(c)为25dw
D．溶液中溶质的质量分数为eq \f(c,25d)%
解析：选D 该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为w，则100 g该溶液中溶质的质量为100w g，溶剂的质量为(100－100w)g，则该温度下氢氧化钠的溶解度为S＝eq \f(100w,100－100w)×100 g＝eq \f(w,1－w)×100 g，故A正确；根据定义可知，c＝eq \f(n,V)＝eq \f(\f(m g,40 g·ml－1),V×10－3 L)，所以c＝eq \f(25m,V)ml·L－1，故B正确；根据定义可知，c＝eq \f(n,V)，n＝eq \f(m,M)，m＝溶液质量×溶质质量分数，溶液质量＝溶液密度×溶液体积，所以c＝eq \f(n,V)＝eq \f(\f(V mL×d g·mL－1×w,40 g·ml－1),V×10－3 L)＝25dw ml·L－1，故C正确；根据定义可知w＝eq \f(溶质质量,溶液质量)×100%，溶液质量＝溶液密度×溶液体积，溶质质量＝溶质的物质的量浓度×溶液体积×溶质的摩尔质量，所以w＝eq \f(c ml·L－1×V×10－3 L×40 g·ml－1,V mL×d g·mL－1)×100%＝eq \f(4c,d)%，故D错误。
3．常温下，将20.0 g质量分数为14.0%的KNO3溶液跟30.0 g质量分数为24.0%的KNO3溶液混合，得到密度为1.15 g·cm－3的混合溶液。计算：
(1)混合后溶液中溶质的质量分数为________。
(2)混合后溶液中溶质的物质的量浓度为________。
(3)在1 000 g水中需溶解________ml KNO3才能使其浓度恰好与上述混合后溶液的浓度相等。
解析：(1)混合后溶液的质量为20.0 g＋30.0 g＝50.0 g，溶质硝酸钾的质量为20.0 g×14%＋30.0 g×24%＝10.0 g，混合后溶液中溶质的质量分数为eq \f(10.0 g,50.0 g)×100%＝20%。(2)c＝eq \f(1 000ρw,M)＝eq \f(1 000 mL·L－1×1.15 g·cm－3×20%,101 g·ml－1)≈2.28 ml·L－1；(3)设需要硝酸钾的物质的量为x ml，则硝酸钾的质量为101x g，根据(1)中计算可知，硝酸钾的质量分数为20%，则w＝20%＝eq \f(m溶质,m溶液)＝eq \f(101x g,1 000 g＋101x g)×100%，解得x≈2.48。
答案：(1)20% (2)2.28 ml·L－1 (3)2.48
eq \a\vs4\al(物质的量应用于化学方程式的计算)
1．化学方程式中化学计量(系)数的含义
化学方程式 H2 ＋ Cl2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2HCl
化学计量(系)数之比为 1 ∶ 1 ∶ 2
分子个数比为 1(NA) ∶ 1(NA) ∶ 2(NA)
物质的量之比为 1 ml ∶ 1 ml ∶ 2 ml
所以，对于该反应来说，可以理解为1 ml H2和1 ml Cl2在点燃条件下恰好完全反应生成2 ml HCl。
2．反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)
eq \a\vs4\al(化学计量系,数之比为) a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比为 aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
气体体积之比为 a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致，只要做到两个物理量的单位“上下一致，左右相当”即可，例如：
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
87 g 4 ml 22.4 L
x g y ml z L
比例关系：eq \f(87 g,x g)＝eq \f(4 ml,y ml)＝eq \f(22.4 L,z L)。
3．计算步骤
4．化学计算的常用方法
(1)关系式法
化学计算的依据是物质之间量的比例关系，这种比例关系通常可从化学方程式或化学式中得到。但对于复杂的问题，如已知物与待求物之间是靠很多个反应来联系的，这时就需直接确定已知量与未知量之间的比例关系，即“关系式”。对于多步反应的计算，利用“关系式”更为简便。
“关系式”有多种，常见的有：质量或质量分数关系式、物质的量或粒子数关系式、气体体积的关系式等。
确定已知量与未知量之间的关系式的一般方法：
①根据化学方程式确定关系式：先写出化学方程式，然后再根据需要从化学方程式中提炼出某些关系式。如MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可得如下关系式：4HCl～Cl2。
②根据守恒原理确定关系式：如在Na与H2O或酸的反应中，可得如下关系式：2Na～H2。
(2)差量法
差量法是根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”。如反应前后的质量、气体体积、物质的量、气体压强、反应过程中的热量变化等。该差量的大小与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算方法。解此类题的关键是根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”列出比例式，求出答案。
(3)过量问题的计算
物质发生的化学反应按一定量的关系进行，但题中若给出两个或两个以上反应物的量，解此类题应当先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质去求解。
①写出反应的化学方程式。
②判断哪一种反应物过量。
③根据不足量的物质求解。
(4)守恒法
常用的守恒法有“质量守恒”“电荷守恒”“得失电子守恒”。
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应，计算产生H2的量，下列比例式正确的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 ml 1 ml
3．25 g m(H2)
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 L
3．25 g V(H2)
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 ml 22.4 L
3．25 ml V(H2)
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 22.4 L
3．25 g V(H2)
解析：选D 列比例式应遵循“上下单位一致，左右计量相当”的原则，A、C不正确，B项中65 g Zn对应H2的体积不是1 L。
2．当15.6 g Na2O2完全与CO2作用后，生成的O2的体积在标准状况下为( )
A．2.24 L B．4.48 L
C．11.2 LD．22.4 L
解析：选A 15.6 g Na2O2的物质的量为eq \f(15.6 g,78 g·ml－1)＝0.2 ml，
根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2知，
0.2 ml 0.1 ml
生成O2的体积在标准状况下为
0．1 ml×22.4 L·ml－1＝2.24 L。
3．1.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况下的体积为__________。
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度为__________。
解析：设生成标准状况下气体的体积为V，物质的量浓度为c。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23 g 2 ml 22.4 L
1．15 g 0.1 L×c V
V＝eq \f(22.4 L×1.15 g,2×23 g)＝0.56 L，
c＝eq \f(2 ml×1.15 g,2×23 g×0.1 L)＝0.5 ml·L－1。
答案：(1)0.56 L (2)0.5 ml·L－1
4．将13.0 g锌投入400 mL某浓度的盐酸中，锌和盐酸恰好完全反应，求：
(1)13.0 g锌的物质的量为_______________。
(2)反应中生成的氢气在标准状况下的体积为___________。
(3)反应后所得溶液中ZnCl2的质量为_______________。
解析：(1)13.0 g Zn的物质的量为eq \f(13.0 g,65 g·ml－1)＝0.2 ml；(2)锌与盐酸反应的化学方程式为Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，由此可知，n(H2)＝n(Zn)＝0.2 ml，V(H2)＝0.2 ml×22.4 L·ml－1＝4.48 L；(3)锌和盐酸恰好完全反应，反应后溶液中的溶质为ZnCl2，n(ZnCl2)＝n(Zn)＝0.2 ml，其质量为0.2 ml×136 g·ml－1＝27.2 g。
答案：(1)0.2 ml (2)4.48 L (3)27.2 g
5．根据要求回答下列各题：
(1)标准状况下，a L氢气在b L氯气(过量)中完全燃烧，所得气体混合物用100 mL 3.00 ml·L－1的NaOH溶液恰好完全吸收，氢气在氯气中燃烧的化学反应方程式为______________________，氯气的体积b＝________ 。
(2)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m g，将其中的氮全部变为氨气用盐酸吸收(已知NH3＋HCl===NH4Cl)，消耗浓度为c ml·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为____________%，样品的纯度为______%。
(3)一定条件下，CO2和KO2有下列反应：
4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
4KO2＋4CO2＋2H2O===4KHCO3＋3O2
若9 ml CO2在密闭容器内和KO2反应后生成9 ml O2，则反应前密闭容器内H2O的物质的量应该是________ml。
解析：(1)氢气在氯气中燃烧生成HCl，反应的化学方程式为H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl；100 mL 3.00 ml·L－1的NaOH溶液中n(NaOH)＝0.1 L×3.00 ml·L－1＝0.3 ml，气体混合物与NaOH反应：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，根据原子守恒知n(Cl)＝n(Na)，则氯气的物质的量＝0.3 ml×eq \f(1,2)＝0.15 ml，在标准状况下的体积为0.15 ml×22.4 L·ml－1＝3.36 L；(2)滴定过程中消耗浓度为c ml·L－1的盐酸V mL，则n(HCl)＝0.001cV ml，结合反应NH3＋HCl===NH4Cl可知，n(N)＝n(NH4Cl)＝n(C2H5NO2)＝n(HCl)，则m(N)＝0.001cV ml×14 g·ml－1＝0.014cV g，则样品中氮的质量分数为eq \f(0.014cV g,m g)×100%＝eq \f(1.4cV,m)%，m(C2H5NO2)＝0.001cV ml×75 g·ml－1＝0.075cV g，则样品的纯度为eq \f(0.075cV g,m g)×100%＝eq \f(7.5cV,m)%；(3)设反应前密闭容器内H2O的物质的量为n，
4KO2＋4CO2＋2H2O===4KHCO3＋3O2
4 2 3
2n n 1.5n
4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
2 3
9－2n 1.5(9－2n)
生成9 ml氧气，所以有1.5n＋1.5(9－2n)＝9 ml，解得：n＝3 ml，即反应前密闭容器内H2O的物质的量为3 ml。
答案：(1)H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl 3.36 (2)eq \f(1.4cV,m) eq \f(7.5cV,m) (3)3
[分级训练·课课过关]
1．下列溶液中物质的量浓度为1 ml·L－1的是( )
A．将40 g NaOH溶解在1 L水中
B．将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C．将1 L 10 ml·L－1浓盐酸加入9 L水中
D．将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水至溶液体积为250 mL
解析：选D 根据公式c＝eq \f(n,V)，n为溶质的物质的量，V为溶液的体积。A项，溶液的体积不等于1 L；B项，22.4 L HCl的物质的量不一定是1 ml；C项，浓盐酸与水混合后，溶液体积不是10 L；D项，n(NaOH)＝0.25 ml，V[NaOH(aq)]＝0.25 L，c(NaOH)＝eq \f(nNaOH,V[NaOHaq])＝eq \f(0.25 ml,0.25 L)＝1 ml·L－1。
2．关于容量瓶的四种叙述：①是配制准确浓度溶液的仪器；②不宜贮存溶液；③不能用来加热；④使用之前要检查是否漏水。这些叙述中正确的是( )
A．①②③④ B．②③
C．①②④D．②③④
解析：选A 容量瓶是精确配制一定浓度(物质的量浓度)的溶液所用的精确仪器，使用前必须检查是否漏水，不能在容量瓶里进行溶质的溶解，容量瓶不能进行加热，不能用作反应容器，容量瓶只能用于配制溶液，不能长时间或长期贮存溶液。综上所述，A项正确。
3．200 mL Fe2(SO4)3溶液中含56 g Fe3＋，溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度是( )
A．7.5 ml·L－1B．5 ml·L－1
C．10 ml·L－1D．2.5 ml·L－1
解析：选A 200 mL Fe2(SO4)3溶液中含56 g Fe3＋，含有Fe3＋的物质的量为1 ml，根据硫酸铁的化学式可知，溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量为1.5 ml，则c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(1.5 ml,0.2 L)＝7.5 ml·L－1。
4．在无土栽培中，需配制一定组成的植物营养液。已知某植物营养液的配方为0.6 ml KCl、0.4 ml K2SO4、0.2 ml ZnSO4和1 L H2O。若以KCl、K2SO4、ZnCl2和1 L H2O为原料配得相同组成的营养液，需三种溶质的物质的量各是( )
A．0.2 ml、0.2 ml、0.6 ml
B．0.4 ml、0.6 ml、0.2 ml
C．0.2 ml、0.6 ml、0.2 ml
D．0.2 ml、0.6 ml、0.4 ml
解析：选C 0.6 ml KCl、0.4 ml K2SO4、0.2 ml ZnSO4中：n(K＋)＝0.6 ml＋0.4 ml×2＝1.4 ml；n(Zn2＋)＝0.2 ml；n(Cl－)＝0.6 ml；n(SOeq \\al(2－,4))＝0.4 ml＋0.2 ml＝0.6 ml；则需n(K2SO4)＝0.6 ml；n(ZnCl2)＝0.2 ml；n(KCl)＝1.4 ml－2×0.6 ml＝0.2 ml。
5．下列关于物质的量浓度的表述正确的是( )
A．0.3 ml·L－1的Na2SO4溶液中含有Na＋和SOeq \\al(2－,4) 的总物质的量为0.9 ml
B．当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 ml·L－1，当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时，其浓度是1 ml·L－1
C．在K2SO4和NaCl的混合溶液中，如果Na＋和SOeq \\al(2－,4)的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同
D．250 g胆矾溶于水得到1 L溶液，所得CuSO4溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1
解析：选D A项，没有指明溶液的体积，无法计算物质的量，错误；B项，没有指明标准状况，22.4 L氨气的物质的量不一定是1 ml，错误；C项，根据溶液中的电荷守恒知，Na＋和SOeq \\al(2－,4)的物质的量相等时，K＋和Cl－的物质的量浓度一定不相等，错误；D项，250 g胆矾中硫酸铜的物质的量是1 ml，所以所得CuSO4溶液的物质的量浓度为1 ml·L－1，正确。
6．下图为实验室某试剂瓶标签上的有关数据，试根据标签上的有关数据回答下列问题：
eq \x(\a\al(氢氧化钠溶液,分子式：NaOH,相对分子质量：40,密度：1.2 g·cm－3,质量分数：20%))
(1)该NaOH溶液的物质的量浓度为________ml·L－1。
(2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL，需称量________ g固体氢氧化钠。溶液配制的基本步骤如下：
(3)将上述实验步骤A到F按实验过程先后顺序排列(不重复)________________________。
(4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为________。
(5)下列操作对NaOH溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①摇匀后发现液面低于刻度线再加水________；
②容量瓶中原有少量蒸馏水________；
③定容时俯视观察液面________。
解析：(1)该NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝eq \f(1 000 ρwNaOH,MNaOH)＝eq \f(1 000 mL·L－1×1.2 g·cm－3×20%,40 g·ml－1)＝6 ml·L－1。
(2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL，需称量6 ml·L－1×0.1 L×40 g·ml－1＝24.0 g固体氢氧化钠。
(3)配制溶液时，首先溶解溶质，再转移溶液、洗涤，之后是定容、摇匀，所以上述实验步骤的先后顺序为CBDFAE。
(4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为100 mL容量瓶。
(5)①溶液被稀释，浓度偏低；②对浓度无影响；③溶液体积偏小，浓度偏高。
答案：(1)6 (2)24.0 (3)CBDFAE (4)100 mL容量瓶 (5)①偏低 ②无影响 ③偏高
序号
项目名称
英文缩写
检查结果
单位
参考范围
12
*钾
K
4.1×10－3
ml·L－1
3.5～5.5
13
*钠
Na
140×10－3
ml·L－1
135～145
14
*氯
Cl
103×10－3
ml·L－1
96～111
15
*钙
Ca
2.43×10－3
ml·L－1
2.13～2.70
16
胱抑素C
CysC
0.78
ml·L－1
0.59～1.03
17
*肌酐(酶法)
Cr(E)
71×10－6
ml·L－1
59～104
18
*尿素
Urea
4.18×10－3
ml·L－1
2.78～7.14
19
*葡萄糖
Glu
5.1×10－3
ml·L－1
3.9～6.1
20
*尿酸
UA
310×10－6
ml·L－1
210～416
21
*无机磷
P
1.19×10－3
ml·L－1
0.81～1.45
22
*总胆固醇
TC
4.65×10－3
ml·L－1
2.85～5.70
23
*甘油三酯
TG
1.50×10－3
ml·L－1
0.45～1.70
24
高密度脂
蛋白胆固醇
HDL­C
1.08×10－3
ml·L－1
0.93～1.81
操作步骤
引起误差的原因
对结果的影响
n
V
c
称量
物质、砝码位置颠倒且需要使用游码
偏小
—
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
—
偏低
量取
用量筒量取浓硫酸时仰视
偏大
—
偏高
用量筒量取浓硫酸时俯视
偏小
—
偏低
将量取浓溶液所用的量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
—
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
—
偏低
冷却、
转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
—
偏小
偏高
转移前，容量瓶内有少量蒸馏水
—
—
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
—
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
—
偏低
定容
定容时仰视刻度线
—
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
—
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线，立即用胶头滴管吸出
偏小
—
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线
—
偏大
偏低