2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第一章化学计量在实验中的应用第2节　物质的量在化学实验中的应用

第2节　物质的量在化学实验中的应用
【考纲要求】
了解溶液的含义。　 了解溶解度、饱和溶液的概念。　 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。　 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。
考点一　物质的量浓度

1．物质的量浓度(cB)
(1)概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
(2)表达式：cB＝；单位：mol·L－1或mol/L。
(3)相同浓度溶液中某些物理量之间的关系
现有两种溶液：①1 mol/L KCl溶液、②1 mol/L BaCl2溶液，请用“相同”或“不同”填写下表：

取不同体积的KCl溶液
取相同体积的两种溶液
c(溶质)
相同
相同
ρ(溶液)
相同
不同
n(溶质)
不同
相同
m(溶质)
不同
不同
2.固体溶解度
(1)含义：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，叫做这种物质在该溶剂里的溶解度，其单位为“g”。
(2)公式：S固体＝×100 g。
(3)影响溶解度大小的因素
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，少数物质减小，如Ca(OH)2；温度对NaCl的溶解度影响不大。
3．溶解度的表示方法
(1)列表法
硝酸钾在不同温度时的溶解度：
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度/g
13.3
20.9
31.6
45.8
63.9
85.5
110
138
168
202
246
(2)曲线法


4．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，也可用小数表示。
(2)表达式：w(B)＝×100%。
(3)与物质的量浓度的关系：c(B)＝。
5．关于物质的量浓度计算的三大类型
(1)标准状况下气体溶质形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算
c＝
注意：溶液体积的单位是L，根据密度计算溶液体积的单位一般是mL，要注意单位换算。
(2)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式：c＝(c为溶质的物质的量浓度，单位mol·L－1，ρ为溶液密度，单位g·cm－3，w为溶质的质量分数，M为溶质的摩尔质量，单位g·mol－1)。
(3)溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算
①溶液稀释
a．溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。
b．溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。
c．溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。
②同种溶质的溶液混合：混合前后溶质的物质的量保持不变，即：c1V1＋c2V2＝c混V混。

1．配制1 mol·L－1NaCl溶液1 L，其方法是将58.5 g NaCl溶于1 L水中即可(　　)
2．用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液中溶质的物质的量浓度恰好是1 mol·L－1(　　)
3．将62 g Na2O溶于水中，配成1 L溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1(　　)
4．将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%(　　)
5．1 L 0.5 mol·L－1CaCl2溶液中，Ca2＋与Cl－的物质的量浓度都是0.5 mol·L－1(　　)
6．将40 g SO3溶于60 g水所得溶液中溶质的质量分数为40%(　　)
7．下图是X、Y、Z三种固体物质的溶解度曲线。

(1)若X溶液中混有少量的Y，用加热浓缩，冷却结晶，过滤的方法提纯(　　)
(2)若Y溶液中混有少量的X，用蒸发结晶，趁热过滤的方法提纯(　　)
答案：1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.×　7.(1)√　(2)√

题组一　考查物质的量浓度的概念及简单计算
1．下列溶液中，溶质的物质的量浓度为1 mol/L的是(　　)
A．将40 g NaOH溶于1 L水所得的溶液
B．将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C．将0.5 mol/L的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液
D．含K＋为2 mol的K2SO4溶液
解析：选B。A项溶液体积不为1 L，B项生成1 mol H2SO4且溶液体积为1 L，C项溶液体积不是50 mL，D项缺少溶液体积。
2．将4 g NaOH溶解在10 mL水中，再稀释成1 L的溶液，从中取出10 mL，这10 mL溶液中溶质的物质的量浓度是(　　)
A．1 mol/L　　 B．0.1 mol/L
C．0.001 mol/L D．10 mol/L
解析：选B。n(NaOH)＝＝0.1 mol，加水稀释时，NaOH的物质的量保持不变，因此所配1 L NaOH溶液中溶质的物质的量浓度为＝0.1 mol/L，从中取出10 mL溶液时，NaOH溶液中溶质的物质的量浓度不变，仍为0.1 mol/L。
题组二　考查物质的量、溶液的质量分数、物质的量浓度之间的换算
3．体积为V(mL)、密度为ρ(g·cm－3)的溶液，含有摩尔质量为M(g·mol－1)的溶质质量为m(g)，物质的量浓度为c(mol·L－1)，质量分数为w。下列表达式中不正确的是(　　)
A．c＝ B．m＝V·ρ·
C．w＝ D．c＝
解析：选B。已知溶质摩尔质量、质量分数和溶液密度时，c＝的含义为1 L溶液中所含溶质的物质的量；若已知溶质摩尔质量、溶液中溶质的物质的量浓度和溶液密度时，可计算出溶质质量分数w＝，其含义为1 L溶液中，溶质占溶液的质量分数，故A、C选项正确；B选项中求溶质质量，应通过溶液体积、密度、质量分数三者相乘而得，即m＝V·ρ·w，故B选项错误；D选项是根据物质的量浓度的定义，由溶质质量、溶质摩尔质量和溶液体积计算而得，即c＝＝，故D选项正确。
4．将标准状况下的某气体(摩尔质量为M g/mol)溶于a g水中，所得溶液的密度为b g/cm3，溶质的物质的量浓度为c mol/L，则该气体溶入水中的体积是(　　)
A． L B． L
C． L D． L
解析：选C。设溶入水中气体的体积为V L，则V/22.4÷[(MV/22.4＋a)÷b]×103＝c，化简整理得：V＝。

突破物质的量浓度计算的两关键
(1)牢记定义式，灵活利用守恒推导。
由定义式出发，运用守恒(溶质守恒、溶剂守恒等)及公式：c＝、质量分数＝×100%进行推理，注意密度的桥梁作用，不要死记公式。
(2)灵活运用假设，注意单位换算。
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·mol－1，求物质的量浓度c。
假设溶液为1 L，所以溶液质量为1×1 000×ρ g，溶质的质量为1×1 000×ρ×w g，溶质的物质的量为 mol，这样就很容易求出该溶液的物质的量浓度c＝ mol·L－1。　
题组三　考查溶液稀释或混合的计算
5．V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g SO，取此溶液0.5 V L，用水稀释至2V L，则稀释后溶液中Fe3＋的物质的量浓度为(　　)
A． mol/L B． mol/L
C． mol/L D． mol/L
解析：选A。依题意知，c(SO)＝ mol/L，c(Fe3＋)＝ mol/L×2÷3＝ mol/L，故有 mol/L×0.5V L＝2V L×cB，cB＝ mol/L。
6．(1)将3p%的硫酸与同体积的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>2p　③q2p　③qρ2时，如H2SO4溶液、HNO3溶液，q>2p；当ρ1ρ2，w3