第二节 一定物质的量浓度的溶液及其配制（考点考法剖析）-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）

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【必备知识要求】
1.了解溶液的含义。了解溶解度、饱和溶液的概念。
2.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。
3.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。
【关键能力及高考要求】
关键能力要求：化学计算能力、实验和探究能力、微观想象能力
高考要求：1、溶质的物质的量浓度、溶液的体积、溶质的物质的量之间的换算；2、物质的量浓度与质量分数、溶解度之间的换算；3、溶液稀释的计算；4、几种溶液混合后浓度的计算；5、物质的量浓度与PH值以及在氧化还原反应中的计算；6、一定物质的量浓度溶液的配置等等。预计今后还是主要以穿插在生活、生产中的化学分析计算（如食品污染物空气污染物的测定、食品中的营养物质的测定、化工生产中的产品是否合格等等）为主。
解题时注意审题，构建好解题模型，用守恒法计算溶液稀释或混合后的物质的量浓度。
【学科核心素养解析】
1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次认识物质的多样性，能根据溶液的体积和溶质的物质的量浓度计算溶质的物质的量、溶质的微粒数目。
2. 科学探究与创新意识：能从问题和实际出发，确定探究目的，设计配制一定物质的量浓度溶液的实验方案，进行实验探究；在探究中学会合作与交流，能够正确分析实验过程中可能存在的误差问题。
必备知识点1 物质的量浓度 溶解度
1.溶质的质量分数
(1)概念：以溶液中溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量，一般用百分数表示，符号为w(B)。
(2)表达式：w(B)＝eq \f(mB,maq)×100%。
(3)关系：与物质的量浓度的换算关系为c(B)＝eq \f(1 000ρwB,MB) ml·L－1。
2．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＝eq \a\vs4\al(\f(nB,V))。
(3)单位：ml·L－1或ml/L。
(4)相同浓度溶液中某些物理量之间的关系：
现有两种溶液：①1 ml·L－1KCl溶液、②1 ml·L－1 BaCl2溶液，请用“相同”或“不同”填写下表：
3．固体的溶解度
(1)概念：在一定温度下，某固体物质在100_g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量，叫作这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。
(2)表达式：固体物质溶解度(饱和溶液)S＝eq \f(m溶质,m溶剂)×100 g。
(3)饱和溶液中存在的两比例：
a.eq \f(m溶质,m溶剂)＝eq \f(S,100)；
b.eq \f(m溶质,m溶液)＝eq \f(S,100＋S)。
(4)影响溶解度大小的因素
①内因：物质本身的性质(由结构决定)。
②外因
a．溶剂的影响(如NaCl易溶于水而不易溶于汽油)。
b．温度的影响：升温，大多数固体物质的溶解度增大，少数物质却相反，如Ca(OH)2；温度对NaCl溶解度的影响不大。
4、气体的溶解度
(1)表示方法：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气体常温时在水中的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
(2)影响因素：气体溶解度的大小与温度和压强有关，温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。
5．溶解度曲线
(1)常见物质的溶解度曲线
(2)溶解度曲线的意义
①点：曲线上的点叫饱和点。
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相等，浓度相同。
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，提纯时常采用降温结晶(冷却热饱和溶液)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，如熟石灰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，提纯时常采用蒸发结晶(蒸发溶剂)的方法。
6．利用溶解度受温度影响不同进行除杂的方法
(1)溶解度受温度影响较小的物质采取蒸发结晶的方法，如NaCl中含有KNO3，应采取加水溶解、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(或带有结晶水的物质)采取加热浓缩、冷却结晶的方法，如KNO3中含有NaCl，应采取加水溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
6．气体的溶解度
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等气体在常温时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
气体溶解度的大小与温度和压强的关系：温度升高，溶解度减小；压强增大，溶解度增大。
【知识理解提点】
1.溶液中溶质的判断
2.混淆溶液的体积和溶剂的体积
①不能用水的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水，一般根据溶液的密度和总质量进行计算：
V＝eq \f(m（溶液）,ρ)＝eq \f(m（气体或固体）＋m（溶剂）,ρ)。
②两溶液混合，溶液的体积并不是两液体体积的加和，应依据混合溶液的密度进行计算。(若题目说忽略体积变化，则总体积可由混合前体积直接相加)
【惑点辨析】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.将90 g葡萄糖溶于1 L水制成0.5 ml·L-1的葡萄糖溶液。( )
2.50 mL 1 ml·L-1氯化铝溶液与150 mL 3 ml·L-1氯化钾溶液的c(Cl-)相等。( )
3.31.0 g Na2O溶于水制成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 ml·L-1。( )
4.将22.4 L氨气溶于水制成1 L溶液时,其物质的量浓度是1 ml·L-1。( )
5.25.0 g CuSO4·5H2O晶体溶于75.0 g水中,所得溶质的质量分数为25%。( )
6.将10 mL 1 ml·L-1的H2SO4溶液稀释成0.1 ml·L-1的H2SO4溶液,可向该溶液中加入100 mL水。( )
【答案】:1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
【夯基例析·跟踪演练】
【基础例析】 有关物质的量浓度、溶质质量分数、溶解度的换算
例1、某同学购买了一瓶“84消毒液”，包装说明如下：
eq \x(\a\al(主要成分：25%NaClO、1 000 mL、密度1.19 g·cm－3,使用方法：稀释100倍体积比后使用,注意事项：密封保存，易吸收空气中的CO2变质))
根据以上信息和相关知识判断，下列分析不正确的是( )
A．该“84消毒液”的物质的量浓度为4.0 ml·L－1
B．一瓶该“84消毒液”能吸收空气中44.8 L的CO2(标准状况)而变质
C．取100 mL该“84消毒液”稀释100倍后用以消毒，稀释后的溶液中c(Na＋)约为0.04 ml·L－1
D．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，需要称量的NaClO固体质量为143 g
【答案】D
【解析】A项：根据c＝eq \f(1 000ρw,M)得，c(NaClO)＝eq \f(1 000×1.19×25%,74.5) ml·L－1≈4.0 ml·L－1，A正确；
B项：一瓶该“84消毒液”含有的n(NaClO)＝1 L×4.0 ml·L－1＝4.0 ml，根据反应：CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO，吸收CO2的物质的量最多为4.0 ml，即标准状况下V(CO2)＝4.0 ml×22.4 L·ml－1＝89.6 L，则能吸收空气中44.8 L的CO2而变质，B正确；
C项：根据稀释前后溶质的物质的量不变有100 mL×4.0 ml·L－1＝100 mL×100×c(NaClO)，解得稀释后c(NaClO)＝0.04 ml·L－1，c(Na＋)＝c(NaClO)＝0.04 ml·L－1，C正确；
D项：应选取500 mL的容量瓶进行配制，然后取出480 mL，所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 ml·L－1×74.5 g·ml－1＝149 g，D错误。
【跟踪演练】
1.美国UNC化学教授Thmas J. Meyer等研发了环境友好、安全型的“绿色”引爆炸药，其中一种可表示为Na2R，它保存在水中可以失去活性，爆炸后不会产生危害性残留物。已知10 mL Na2R溶液含Na＋的数目为N，该Na2R溶液的物质的量浓度为( )
A．N×10－2 ml·L－1 B.eq \f(N,1.204×1022) ml·L－1
C.eq \f(N,6.02×1021) ml·L－1 D.eq \f(N,6.02×1025) ml·L－1
【答案】B
【解析】10 mL该Na2R溶液中含Na＋的数目为N，则Na2R的物质的量为eq \f(N,2×6.02×1023) ml，Na2R的物质的量浓度为eq \f(N,2×6.02×1023) ml÷0.01 L＝eq \f(N,1.204×1022) ml·L－1。
必备知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
天平(固体溶质)、药匙(固体溶质)、量筒(液体溶质)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
2．容量瓶
(1)结构及使用注意事项
(2)查漏
①具体操作如下：
②检查合格后，用蒸馏水洗涤干净。
3．溶液的配制
(1)过程图示
(2)配制过程
以配制100 mL 1.00 ml·L－1 NaCl溶液为例
4．溶液配制过程中的易错操作及误差分析
(1)分析方法
(2)常见不当操作及造成的误差
(3)容量瓶读数所造成的误差图示
图1使所配溶液体积偏大，浓度偏小；图2使所配溶液体积偏小，浓度偏大。
【知识理解提点】
1.配制一定物质的量浓度的溶液，是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容，不必计量水的用量。
2.配制NaOH溶液时，必须用小烧杯快速称量NaOH固体，不能将NaOH直接放在称量纸上称量，因NaOH固体易潮解，易与空气中的CO2反应。
3.质量分数浓度溶液的配制：配制100 g 10%的NaCl溶液。用托盘天平称取10.0 g NaCl固体，放入烧杯中，再用100 mL量筒量取90.0 mL的水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
4.体积比浓度溶液的配制：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。
【惑点辨析】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
1.配制950 mL某浓度的溶液,应选用1 000 mL的容量瓶。( )
2.用固体NaCl配制0.5 ml·L-1的溶液,所用的仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。( )
3.配制0.1 ml·L-1的H2SO4溶液时,将量取的浓硫酸放入容量瓶后加水稀释。( )
4.NaOH在烧杯里恰好完全溶解时,应立即将溶液转移至容量瓶中。( )
5.定容时,往容量瓶中缓慢滴加蒸馏水,等液面离容量瓶刻度线1～2 mL时,改用胶头滴管滴加蒸馏水。( )
6.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度线,应用胶头滴管将多余溶液吸出。( )
【答案】:1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
【夯基例析·跟踪演练】
【基础例析】一定物质的量浓度的溶液配制题的规范书写
例2、实验室需要配制0.50 ml·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，请在下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，需要洗涤烧杯和玻璃棒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，使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶。
【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
【解析】配制480 mL 0.50 ml·L－1的NaCl溶液，必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)＝0.50 ml·L－1×0.5 L×58.5 g·ml－1≈14.6 g(托盘天平精确到0.1 g)。用托盘天平称量时，物品应放在左盘。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。
【跟踪演练】
2.用NaOH固体配制450mL0.2ml/L的NaOH溶液。请回答
(1)用托盘天平称量的NaOH的质量为___________
(2)定容时的操作：当液面接近容量瓶刻度线时，___________，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒摇匀。
(3)下列操作会使配制的NaOH溶液浓度偏低的是___________
A．定容时仰视容量瓶的刻度线
B．用已经部分变质了的固体试样进行配制
C．摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线
D．转移洗涤液时不小心将液体洒到容量瓶外，重新配制时继续使用该未清洗的容量瓶
【答案】(1)4.0g
(2)改用胶头滴管，滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切
(3)ABC
【解析】(1) 用NaOH固体配制450mL0.2ml/L的NaOH溶液应选用500mL的容量瓶，需要NaOH的质量为500mL×10-3L×0.2ml/L×40g/ml=4.0g，故答案为：4.0；
(2) 定容时的操作：当液面接近容量瓶刻度线时, 改用胶头滴管，滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切, 再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒摇匀，故答案为：改用胶头滴管，滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切；
(3)A．定容时仰视容量瓶的刻度线，所配制溶液体积偏大，配制的NaOH溶液浓度偏低，故A正确；B．用已经部分变质了的固体试样进行配制，氢氧化钠质量变小，配制的NaOH溶液浓度偏低，故B正确；C．摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线，所配置溶液体积偏大，配制的NaOH溶液浓度偏低，故C正确；D．转移洗涤液时不小心将液体洒到容量瓶外，重新配制时继续使用该未清洗的容量瓶，溶质质量增大，配制的NaOH溶液浓度偏高，故D错误；故选ABC。
【基础例析】溶液配制的误差分析
例3．某学生配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液，其中不会使溶液浓度偏低的是( )
A．没有用蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液移入容量瓶中
B．容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有烘干
C．定容时，加蒸馏水先使液面略高于刻度线，再吸出少量水使凹液面与刻度线相切
D．定容时仰视刻度线
【答案】B
【解析】 A项：没有进行洗涤操作，导致浓度偏低；
B项：对所配溶液浓度无影响；
C项：吸出一部分溶质，导致浓度偏低；
D项：仰视刻度线导致加水量过多，使浓度偏低。
【跟踪演练】
3.现要配制0.01 ml·L-1的KMnO4溶液，下列操作导致所配溶液浓度偏高的是( )
A.称量时，左盘高，右盘低
B.定容时俯视容量瓶刻度线
C.原容量瓶洗净后没有干燥
D.摇匀后见液面下降，再加水至刻度线
【答案】B
【解析】A项：称量时，左盘高，右盘低，溶质的质量偏小，溶液浓度偏低；
B项：定容时俯视容量瓶刻度线，溶液体积偏小，溶液浓度偏高；
C项：对所配溶液的浓度无影响；
D项：导致所配溶液浓度偏低。
必备知识点3有关物质的量浓度计算的五大类型
类型一：溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
(1)计算公式：c＝eq \f(1 000ρw,M)(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为溶质的质量分数；M为溶质的摩尔质量，单位为g·ml－1)。
当溶液为饱和溶液时，因为w＝eq \f(S,S＋100)，可得c＝eq \f(1 000ρS,M（100＋S）)。
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
c＝eq \f(n,V)＝eq \f(1 000ρ×V×w,M×V)＝eq \f(1 000ρw,M)或w＝eq \f(m（溶质）,m（溶液）)＝eq \f(V×c×M,V×1 000ρ)＝eq \f(cM,1 000ρ)。
类型二：标准状况下，气体溶于水所得溶液的溶质的物质的量浓度的计算
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(溶质的物质的量n＝\f(V气体,22.4 L·ml－1),溶液的体积V＝\f(m,ρ)＝\f(m气体＋m水,ρ))) c＝eq \f(n,V)
类型三：溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
(1)溶液稀释
①溶液质量守恒，即m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。
③溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。
(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合
①混合前后溶质的物质的量保持不变，即c1V1＋c2V2＝c混V混。
②混合前后溶质的质量保持不变，即m1w1＋m2w2＝m混w混。
类型四：应用电荷守恒式求算未知离子的浓度
溶液中所有阳离子所带正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等。
例如：CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中存在
c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。
类型五：同一溶质、溶质质量分数分别为a%和b%的两溶液混合规律
(1)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ12(a%+b%)。 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(如酒精、氨水溶液),等体积混合后,溶质质量分数w2p
③q2p
③qρ2时，如H2SO4溶液、HNO3溶液，w>2p%；当ρ1