第02讲 物质的量浓度与溶液的配制（课件）-备战2024年高考化学一轮复习精品课件+讲义+练习（新教材新高考）

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知识梳理 题型归纳
复习目标1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解物质的量浓度(c)。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的溶液的化学实验基础知识和基本技能。网络构建 考点一 物质的组成与分类【夯基·必备基础知识梳理】复习目标1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解物质的量浓度(c)。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的溶液的化学实验基础知识和基本技能。网络构建 考点一 物质的组成与分类【夯基·必备基础知识梳理】知识点1　物质的量浓度知识点2 溶质的质量分数复习目标1.了解溶液的含义。2.了解溶解度、饱和溶液的概念。3.了解物质的量浓度(c)。4.掌握配制一定溶质质量分数溶液和物质的量浓度的溶液的化学实验基础知识和基本技能。网络构建 考点一 物质的组成与分类
考点要求考题统计考情分析物质的组成、性质、分类2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分……传统文化中的性质与变化2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分
(1)概念：表示单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
(2)表达式：cB＝nB/V。
知识点1　物质的量浓度
(3)单位：ml·L－1(或ml/L)。
知识点2 溶质的质量分数
(1)概念：以溶液里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。
(2)表达式：w(B)＝[m（B）/m（aq）]×100%。
知识点3 物质的溶解度
(1)概念：在一定温度下，某固体物质在100g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＝m溶质/m溶剂×100 g。
b.m溶质/m溶液＝s/(s+100)
a.m溶质/m溶剂＝s/100
(3)饱和溶液中存在的两比例：
(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)。
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。
2、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。
(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。
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：
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。
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；
a．曲线上任一点表示对应温度下该物质的溶解度；
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。
(3)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。
知识点4 物质的量浓度、溶质的质量分数比较及其计算
1、物质的量浓度、溶质的质量分数比较
(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：
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)
2、有关物质的量浓度计算的四大类型
类型一：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
类型二：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＝1000ρw/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＝S/(S＋100)，可得c＝1000ρS/[M（100＋S）])。
(2)公式的推导(按溶液体积为V L推导)
类型三：溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算
①溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。
②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。
③溶液质量守恒，即m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。
(2)同种溶质不同物质的量浓度的溶液混合
①混合前后溶质的质量保持不变，即m1w1＋m2w2＝m混w混。
②混合前后溶质的物质的量保持不变，即c1V1＋c2V2＝c混V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＋)。
【易错提醒】注意溶质的浓度与溶液中某离子浓度的关系：
溶质的浓度和离子浓度可能不同，要注意根据化学式具体分析。如1 ml·L－1Al2(SO4)3溶液中c(SO42-)＝3 ml·L－1，c(Al3＋)＝2 ml·L－1(当考虑Al3＋水解时，则其浓度小于2 ml·L－1)。
例1、在t ℃时，将a g NH3完全溶于水，得到V mL溶液，假设该溶液的密度为ρ g/mL，溶质质量分数为w，其中含有NH4+的物质的量是b ml，下列叙述正确的是(　　)A．溶质的质量分数w＝[a/(ρV－a)]×100%B．溶质的物质的量浓度c＝ (1 000a/35V)ml/LC．溶液中c(OH－)＝ (1 000b/V)ml/L＋c(H＋)D．向上述溶液中加入V mL水，所得溶液的溶质质量分数大于0.5w
考向1 根据定义式cB=nB/V计算物质的量浓度
【变式训练】在同温同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉实验，其中图(a)中的烧瓶收集满了NH3，图(b)中的烧瓶HCl气体没有收集满，下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)(　　) (a)　　　　　 　　　　(b)A．溶质的物质的量浓度均为 ml·L－1(Vm表示该温度、压强下的气体摩尔体积)B．溶质物质的量浓度不相同C．溶质的质量分数不同D．图(a)、图(b)中喷泉的颜色分别为蓝色、红色
【思维建模】从定义式出发进行物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
(1)由定义式出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式c＝n/V、质量分数＝(溶质的质量/溶液的质量)×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。
(2)在进行物质的量浓度、质量分数、溶解度三者之间的转换时，除利用上述方法外，我们还可以运用假设法，使问题简单化。
例如：已知溶质的质量分数w，溶液的密度为ρ g·cm－3，溶质的摩尔质量为M g·ml－1，求物质的量浓度c。
我们可以假设溶液为1 L，所以溶液质量为1×1 000×ρg，溶质的质量为1×1 000×ρ×w g，溶质的物质的量为(1 000ρw)/Mml，这样我们就很容易求出该溶液的物质的量浓度c＝(1 000ρw)/ M ml·L－1
例2．现有100 mL 1 ml·L－1稀盐酸，欲将其浓度变为2 ml·L－1，可以采取的措施为(　　)A．向其中通入标准状况下体积为22.4 L的HCl气体B．加热蒸发使溶液体积变为50 mLC．加热蒸发掉50 mL水D．加入5 ml·L－1盐酸100 mL，再将溶液体积稀释到300 mL
考向2 溶液混合与稀释的计算
【变式训练】(1)将3p%的硫酸与等体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，则p、q的关系正确的是________。①q＝2p ②q>2p③q<2p ④无法确定(2)若上题中的溶质是乙醇而非硫酸，则p、q的关系是________。①q＝2p ②q>2p③q<2p ④无法确定
【答案】(1)②　(2)③
2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算
1.溶液稀释定律(守恒观点)
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。(3)溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。
(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＝m混/ρ混。
4.溶质相同、质量分数不同的两溶液混合定律
3.不同溶质溶液混合反应，有关物质浓度的计算
(1)明确各反应物、产物之间的物质的量之比。(2)巧用电荷守恒思想：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合。
(1)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%)/2。以上规律概括为“计算推理有技巧，有大必有小，均值均在中间找，谁多向谁靠”。
(2)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(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)，等体积混合后，质量分数w>(a%＋b%)/2。
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，质量分数w＜(a%＋b%)/2。
例3、某同学购买了一瓶“84消毒液”，包装说明如下：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－1B．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－1D．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
考向3 物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
【变式训练】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.(N/1.204×1022) ml·L－1C. (N/6.02×1021)ml·L－1 D.(N/6.02×1025) ml·L－1
【思维建模】(按溶液体积为V L推导)
知识点1 熟悉配制溶液的仪器
1、主要仪器：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶（指定规格）、玻璃棒、胶头滴管。
(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。若配制0.2 ml·L－1 NaCl溶液500 mL，若用托盘天平需称取NaCl5.9 g，称量时，不慎将物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为4.1 g。
(2)容量瓶的构造及使用方法
2)查漏操作：在使用前首先要检查是否漏水，检查合格后，用蒸馏水洗涤干净。具体操作如下：
【特别提醒】必修第一册·P59资料卡片——思考容量瓶使用应注意的问题
(1)容量瓶必须用结实的细绳系在瓶颈上，以防止损坏或丢失；(2)在使用前，首先要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水，经检查不漏水才能使用；(3)容量瓶使用完毕，应洗净、晾干。(应在玻璃磨口瓶瓶塞与瓶口处垫一张纸条，以免瓶塞与瓶口粘连)；(4)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；(5)不能作为反应容器或用来长期贮存溶液；(6)不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。(7)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中(因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的)；
知识点2 配制步骤
以配制500 mL 1.50 ml·L－1NaOH溶液为例。
①计算：需NaOH固体的质量，计算式为0.5 L×1.50 ml·L－1×40 g·ml－1。②称量：用托盘天平称量NaOH固体30.0 g。③溶解：将称好的NaOH固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。④冷却移液：待烧杯中的溶液冷却至室温后，将溶液用玻璃棒引流注入500mL容量瓶中。⑤洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。⑥定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面距瓶颈刻度线1～2cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。⑦摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。注意液面下降，不能再加水，否则结果偏低。
以配制500 mL 1.0 ml·L－1 NaCl溶液为例：
知识点3 误差分析
(1)分析依据：c＝n/V＝m/MV，其中变量为m、V。
(2)分析方法：结合实验操作判断是“m”还是“V”引起的误差。以配制NaOH溶液为例，具体分析如下：
(1)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。
(2)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。
例1、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。
考向1 一定物质的量浓度溶液的配制
【答案】(1)500 mL容量瓶　胶头滴管　玻璃棒(2)14.6(3)①②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
【变式训练】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
【思维建模】1.找出某一考生答卷中的错误(前2个小题)
失分原因分析：(1)中没有指明容量瓶的规格。(2)中[案例1]没有注意托盘天平的精确度；[案例2]忽略了没有480 mL的容量瓶，必须配制500 mL的溶液，按500 mL溶液中的溶质进行计算。
2.解决方案与规范指导配制一定物质的量浓度溶液时应注意：(1)做需要补充仪器的实验题时，要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤，思考每一步所需仪器，然后与已知仪器对比，就一定不会漏写某种仪器；(2)容量瓶的规格，常见的有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL；(3)所用定量仪器量筒、托盘天平的精确度。
例2．可能引起实验结果偏小的操作是(　　)A．测定NaOH溶液浓度：锥形瓶水洗后没有润洗B．硫酸铜晶体中结晶水含量测定：加热时晶体溅出C．常温常压下1摩尔H2体积测定：反应的镁条有氧化膜D．配制0.1 ml·L－1 NaOH溶液：俯视凹液面最低处与容量瓶刻度线相切
考向2 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
【变式训练】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
【思维建模】仪器的读数误差分析
容量瓶读数误差的图示分析：
(1)仰视使所配溶液体积偏大，浓度偏小；
(2)俯视使所配溶液体积偏小，浓度偏大。
1．（2021·广东·高考真题）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．1mlCHCl3含有C-Cl键的数目为3NAB．1L1.0ml/L的盐酸含有阴离子总数为2NAC．11.2LNO2与11.2LO2混合后的分子数目为NAD．23gNa与足量H2O反应生成的分子数目为NA
2．（2021·全国·高考真题）NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．18g重水(D2O)中含有的质子数为NAB．3ml的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NAC．32g环状S8( )分子中含有的S-S键数为1NAD．1LpH=4的0.1ml/LK2Cr2O7溶液中Cr2O72-离子数为0.1NA
3．（2010·湖南·高考真题）把500有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为A． B．C． D．
4．（2007·上海·高考真题）钾是活泼的碱金属，钾和氧有氧化钾（K2O）、过氧化钾（K2O2）和超氧化钾（KO2）等多种化合物。（1）钾和硝酸钾反应可制得K2O（10K＋2KNO3→6K2O＋N2），39.0g钾与10.1g硝酸钾充分反应生成K2O的质量为__________g。（2）某过氧化钾样品中氧的质量分数（杂质不含氧）为0.28，则样品中K2O2的质量分数为______。（3）超氧化钾和二氧化碳反应生成氧气（4KO2＋2CO2→2K2CO3＋3O2)，在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。13.2L(标准状况)CO2和KO2反应后，气体体积变为18.8L (标准状况)，计算反应消耗的KO2的质量________（4）KO2加热至600℃部分分解得到产物A。6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L(标准状况)，试确定产物A中钾氧两种原子个数之比。如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比______________________ 。
【答案】（1）28.2g （2）96.25％ （3）71g （4）KO2与K2O2 2︰1 KO2与K2O 4︰1
5．（2014·上海·高考真题）硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4·SO3）、硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。完成下列计算：(1)焦硫酸（H2SO4·SO3）溶于水，其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为________ml/L。(2)若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收_____g水(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：3FeS2＋8O2=Fe3O4＋6SO2 4FeS2＋11 O2=2Fe2O3＋8SO2若48ml FeS2完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比_______。(4)用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H2S、H2O、N2）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO2体积分数________（水是气体）。（已知空气组成：N2体积分数0.79、O2体积分数0.21）
【答案】(1)1.25 (2)40 (3)2：9 (4)0.075