2024年高考化学一轮复习　第3讲　物质的量浓度及其溶液配制 学案（含答案）

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考点一 物质的量浓度
1．物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示__________________里所含溶质B的物质的量，也称为____________，符号为cB。
(2)表达式：cB＝eq \f(nB,V)，变形： nB＝cB·V；V＝eq \f(nB,cB)。
(3)常用单位：________或ml/L。
(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、质量分数均不变，但所含溶质的________、__________因体积不同而改变。
2．溶质的质量分数
1．1 ml·L－1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 ml Na＋( )
2．从100 mL 5 ml·L－1 H2SO4溶液中取出了10 mL，所得硫酸的物质的量浓度为0.5 ml·L－1( )
3．将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶质的物质的量浓度为1 ml·L－1( )
4．0.5 ml·L－1的稀硫酸中，c(H＋)为1.0 ml·L－1( )
5．将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%( )
在进行有关物质的量浓度计算或判断时要注意：
(1)物质溶于水后溶质是否改变，如：
Na2O、Na2O2eq \(――→,\s\up7(水))NaOH，SO3eq \(――→,\s\up7(水))H2SO4，CuSO4·5H2Oeq \(――→,\s\up7(水))CuSO4。
(2)是否是溶液的体积。
一、物质的量浓度与质量分数的计算
1．在标准状况下，将V L氨气溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm－3，则此氨水的物质的量浓度为____________ml·L－1。
2．将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中，配成溶液，所得溶液的溶质质量分数为________。
3．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·cm－3，质量分数为w，物质的量浓度为c ml·L－1，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： ________________________________。
二、溶液的稀释与混合
4．将a mL 5 ml·L－1 NaCl溶液稀释至b mL，稀释后溶液中Cl－的物质的量浓度为________________________________________________________________________。
5．200 mL 0.3 ml·L－1 K2SO4溶液和100 mL 0.2 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液混合后不考虑混合后溶液体积的变化，溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为______________。
6．如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 ml·L－1，c(NH3)________6.45 ml·
L－1(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。
(3)各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)______49%，w(NH3)________12.5%。
(1)溶液体积和溶剂体积关系
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进行计算：
V＝eq \f(m气体或固体＋m溶剂,ρ)。
②两溶液混合后的体积不是两种溶液的体积和。
(2)同溶质不同物质的量浓度溶液混合的计算
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变化时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝eq \f(m混,ρ混)。
③两种稀溶液混合时，常近似看作密度都与水的密度相同。
考点二 一定物质的量浓度溶液的配制
1．容量瓶的构造及使用
(1)容量瓶上标有___、___和____。常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。
(2)容量瓶在使用前要____________，其操作顺序为装水→盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
2．配制过程及操作
以配制500 mL 1.0 ml·L－1 NaCl溶液为例：
质量百分比浓度、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10.0 g NaCl固体，放入200 mL烧杯中，再用100 mL量筒量取90.0 mL的蒸馏水注入烧杯中，然后用玻璃棒搅拌使之溶解。
(2)用浓硫酸配制1∶4的稀硫酸50 mL。用50 mL的量筒量取40.0 mL的蒸馏水注入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。
1．用NaCl固体配制0.5 ml·L－1的溶液，所用的仪器只有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶( )
2．向容量瓶中转移液体时，引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁( )
3．用量筒量取20 mL 0.500 0 ml·L－1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80 mL，配制成0.100 0 ml·L－1 H2SO4溶液( )
4．NaOH在烧杯里刚完全溶解时，立即将溶液转移到容量瓶( )
5．配制480 mL 1 ml·L－1的NaOH溶液，应用托盘天平称量NaOH固体19.2 g，选用500 mL容量瓶( )
一、一定物质的量浓度溶液的配制
1．某同学在实验室配制500 mL 0.4 ml·L－1的NaCl溶液，他将配制过程按下列6步进行，请你将他的配制过程补充完整。
(1)用托盘天平称取________g NaCl固体；
(2)将所称取的固体放入____________(填仪器名称)中，然后________________________；
(3)将上述溶液注入_________(填仪器名称)中，用少量蒸馏水_______________________；
(4)______________________________________ _______________，使溶液混合均匀；
(5)__________________________________，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切；
(6)盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
2．(2023·南京模拟)某同学准备用98%的浓硫酸(ρ＝1.84 g·cm－3)粗略配制1 ml·L－1的稀硫酸100 mL。实验室提供下列备选仪器。
①玻璃棒 ②胶头滴管 ③100 mL容量瓶 ④托盘天平 ⑤50 mL烧杯 ⑥10 mL量筒
请你协助该同学，按配制溶液时仪器选用的先后顺序，将仪器进行排序。
______________________________________________________________________________
二、一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
误差分析的思维流程
3．(1)从改变溶质的物质的量角度分析产生的误差(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①配制450 mL 0.1 ml·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 ml·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配制一定物质的量浓度的稀H2SO4溶液时，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配制一定物质的量浓度溶液时，烧杯及玻璃棒未洗涤：________。
(2)从改变溶液体积角度分析产生的误差(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①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：________。
②定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线：________。
③定容时仰视刻度线：________。
④定容摇匀后少量溶液外流：________。
⑤容量瓶中原有少量蒸馏水：________。
视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)]，导致溶液体积偏大，结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)]，导致溶液体积偏小，结果偏高。
1．[2022·全国乙卷，27(1)]由CuSO4·5H2O配制CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是________________________________________(填仪器名称)。
2．[2020·全国卷Ⅰ，27(1)]由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml·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)。
3．(2019·浙江4月选考，3改编)下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是________(填字母)。
第3讲 物质的量浓度及其溶液配制
考点一
归纳整合
1．(1)单位体积的溶液 B的物质的量浓度 (3)ml·L－1 (4)质量 物质的量
2．溶质 溶液
易错辨析
1．× 2.× 3.× 4.√ 5.×
专项突破
1.eq \f(1 000Vρ,17V＋2 240)
解析 n(NH3)＝eq \f(V,22.4) ml，
溶液体积为eq \f(\f(V,22.4)×17＋100,ρ)×10－3 L，
c＝eq \f(\f(V,22.4),\f(\f(V,22.4)×17＋100,ρ)×10－3) ml·L－1＝
eq \f(1 000Vρ,17V＋2 240) ml·L－1。
2．16%
3．(1)eq \f(1 000m,58.5V) ml·L－1
(2)eq \f(1 000ρw,58.5) ml·L－1 (3)eq \f(58.5c,1 000ρ)×100% (4)eq \f(100w,1－w) g
解析 (1)c＝eq \f(\f(m,58.5),\f(V,1 000)) ml·L－1＝eq \f(1 000m,58.5V) ml·L－1。
(2)c＝eq \f(1 000 mL·L－1×ρ g·mL－1×w,58.5 g·ml－1)＝eq \f(1 000ρw,58.5) ml·L－1。
(3)w＝eq \f(58.5 g·ml－1×c ml·L－1,1 000 mL·L－1×ρ g·mL－1)×100%＝eq \f(58.5c,1 000ρ)×100%。
(4)eq \f(S,100 g)＝eq \f(w,1－w)，S＝eq \f(100w,1－w) g。
4.eq \f(5a,b) ml·L－1
解析 将a mL 5 ml·L－1 NaCl溶液稀释至b mL，稀释后溶液中NaCl的物质的量不变，故稀释后溶液中NaCl的物质的量浓度为eq \f(5 ml·L－1×a×10－3 L,b×10－3 L)＝eq \f(5a,b) ml·L－1，则Cl－的物质的量浓度为eq \f(5a,b) ml·L－1。
5．0.4 ml·L－1
解析 200 mL 0.3 ml·L－1 K2SO4溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量为0.2 L×0.3 ml·L－1＝0.06 ml,100 mL 0.2 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量为3×0.1 L×0.2 ml·L－1＝0.06 ml，故混合液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量为0.06 ml＋0.06 ml＝0.12 ml，由于混合后不考虑体积的变化，混合后溶液的体积为0.3 L，混合液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量浓度为eq \f(0.12 ml,0.3 L)＝0.4 ml·L－1。
6．(1)18.4 ml·L－1 12.9 ml·L－1
(2)＜ ＞ (3)＞ ＜
解析 (1)利用c＝eq \f(1 000ρw,M)计算，c(H2SO4)＝eq \f(1 000×1.84×98%,98) ml·L－1＝18.4 ml·L－1，c(NH3)＝eq \f(1 000×0.88×25%,17) ml·L－1≈12.9 ml·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 ml·L－1，c(NH3)＞6.45 ml·L－1。
(3)5 mL硫酸和5 mL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%。
考点二
归纳整合
1．(1)温度 规格 刻度线 (2)检查是否漏水
2．托盘天平 烧杯 冷却至室温 500 2～3 1～2 凹液面与刻度线
易错辨析
1．× 2.√ 3.× 4.× 5.×
专项突破
1．(1)11.7 (2)烧杯 加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体全部溶解 (3)500 mL容量瓶 洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液注入容量瓶 (4)轻轻摇动容量瓶 (5)向容量瓶中注入蒸馏水至距刻度线1～2 cm处
2．⑥②⑤①③②
3．(1)①偏小 ②偏小 ③偏小 ④偏小 ⑤偏大 ⑥偏小 ⑦偏小
解析 ②所需胆矾的质量为0.5 L×0.1 ml·L－1×250 g·ml－1＝12.5 g。③NaOH易吸水潮解。④实际称量的NaOH固体质量为4 g－0.4 g＝3.6 g。
(2)①偏大 ②偏小 ③偏小 ④无影响
⑤无影响
解析 ①NaOH溶于水放热，导致溶液的体积比室温时大，应恢复至室温后再移液、定容。
真题演练 明确考向
1．分液漏斗、球形冷凝管
2．烧杯、量筒、托盘天平
解析 根据用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的方法可知，题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒和托盘天平。
3．BD
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%