資源簡介

(共30張PPT)
第二單元　溶液組成的定量研究
1.概念:溶質B的物質的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質B的物質的量。
2.符號:cB
3.常用單位:mol·L-1。
4.計算公式
　　溶質的物質的量濃度(cB)、溶質的物質的量(nB)、溶液的體積(V)之間的關系:cB= 。
知識點 1 物質的量濃度
必備知識 清單破
1.容量瓶
2.配制步驟(以配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液為例)
(1)計算:根據n=c·V知,n(Na2CO3)=0.01 mol,m(Na2CO3)=1.06 g。
知識點 2 一定物質的量濃度溶液的配制
(2)稱量:用電子天平準確稱量Na2CO3固體1.06 g。
(3)溶解:將Na2CO3固體轉移至100 mL燒杯中,用適量蒸餾水溶解,用玻璃棒攪拌以加快溶解,
并冷卻到室溫。
(4)轉移
①將燒杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100 mL容量瓶中。
②用蒸餾水洗滌燒杯內壁及玻璃棒2~3次,并將每次洗滌的溶液都注入容量瓶中。輕輕振蕩
容量瓶,使溶液混合均勻。
(5)定容
①緩緩地將蒸餾水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距離容量瓶的刻度線1~2 cm。
②改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面正好與刻度線相切。
③塞好瓶塞,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反復上下顛倒,搖勻。
　　借助化學反應確定未知濃度溶液的物質的量濃度的步驟:
　　設——設所求物質的物質的量、質量或體積等。
　　寫——寫出相關反應的化學方程式。
　　標——在方程式中有關物質的化學式下面標出已知物質和所求物質有關物理量的關系,
并代入已知量和未知量。
　　列——列出比例式。
　　解——根據比例式求解。
　　答——簡明地寫出答案。
知識點 3 化學反應的計算
知識辨析
1.將40 g NaOH溶解在1 L水中,所得溶液的物質的量濃度是1 mol·L-1。這種說法對嗎
2.從100 mL 0.5 mol·L-1的某溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物質的量濃度變為原來的十
分之一。這種說法對嗎
3.配制一定濃度的氫氧化鈉溶液時,氫氧化鈉在燒杯中剛好溶解,立即把溶液轉移到容量瓶
中。這種操作對嗎
4.配制溶液時,加水定容超過了刻度線,可以將超出部分吸走。這種做法對嗎
5.在果園配制波爾多液時,小明將250 g CuSO4·5H2O溶解到1 L水中,得到1 mol/L的CuSO4溶
液。這種說法對嗎
一語破的
1.不對。應配成1 L溶液,而不是溶劑為1 L。
2.不對。溶液配好后,它的物質的量濃度就不再改變,從中取出部分溶液,其物質的量濃度不
變。
3.不對。溶液未冷卻,這樣所配溶液濃度偏高。
4.不對。吸走溶液會帶出部分溶質,使溶質的量減少,濃度偏低。正確的處理方法是重新配
制。
5.不對。250 g CuSO4·5H2O的物質的量為1 mol,將其溶解在1 L水中,所得溶液的體積不是1 L,
故該CuSO4溶液的濃度不是1 mol/L。若將該晶體溶于水配制成1 L溶液,則得到1 mol/L的
CuSO4溶液。關鍵能力定點破
1.溶液中溶質物質的量濃度的計算
(1)已知一定體積的溶液中溶質的量,計算溶質的物質的量濃度的方法
a.若已知溶質質量

b.若已知溶液中某粒子的個數

定點 1 關于物質的量濃度的計算
(2)氣體溶質物質的量濃度的計算
標準狀況下,1 L水中溶解某氣體V L,所得溶液的密度為ρ g·cm-3,氣體的摩爾質量為M g·mol-1,
則c= mol·L-1。
(3)溶液中溶質的質量分數與物質的量濃度之間的換算
c= (c為溶質的物質的量濃度,單位為mol·L-1,ρ為溶液的密度,單位為g·cm-3,w為溶質的
質量分數,M為溶質的摩爾質量,單位為g·mol-1)。
2.溶液的稀釋或混合的有關計算
(1)將濃溶液加水稀釋,稀釋前后溶質的物質的量和質量都保持不變。
c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)
m(濃)·w(濃)=m(稀)·w(稀)
(2)溶質相同、濃度不同的兩溶液混合后,溶質的總物質的量(或總質量)等于混合前兩溶液中
溶質的物質的量之和(或質量之和)。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)
(3)混合后溶液的體積
①若題目中指出不考慮溶液體積的改變,可認為是原溶液的體積之和;②若題目中給出混合
后溶液的密度,應根據V(混)= = 來計算。
3.溶液中離子濃度的有關計算
(1)單一溶質溶液
　　根據溶質組成求算:在溶液中,陰離子與陽離子濃度之比等于化學組成中陰、陽離子個
數之比。如K2SO4溶液中:c(K+)=2c(S )。
(2)混合溶液
　　根據電荷守恒,可知溶液中所有陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等。
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中:c(Na+)=2c(S )+c(Cl-)。
典例1 摩爾質量為M g/mol的氣態化合物V L(標準狀況下),溶于m g水中,得到溶質質量分數為
w的溶液,其物質的量濃度為c mol/L,密度為d g/mL,則下列不正確的是 (　 )
A.M=
B.c=
C.w= ×100%　
D.d=
C
思路點撥 解答該題時,注意基本公式n= =cV的應用,同時還要掌握溶液中溶質的質量分
數與物質的量濃度之間的換算。
解析 溶質的質量分數w= ×100%= ×100%= ×100%,C錯誤。
典例2 將5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液a mL稀釋至b mL,稀釋后溶液中N 的物質的量濃度為
(　 )
A. mol·L-1　　B. mol·L-1
C. mol·L-1　　D. mol·L-1
思路點撥 解答該題注意兩點:一是稀釋公式c(濃)·V(濃)=c(稀)·V(稀)的應用;二是c(N )和c[Mg(NO3)2]的關系。
解析 溶液稀釋時,溶質的物質的量不變,c[Mg(NO3)2]= = mol·L-1,1 mol Mg
(NO3)2中含有2 mol硝酸根離子,則c(N )=c[Mg(NO3)2]×2= mol·L-1,C項正確。
1.配制一定物質的量濃度的溶液
(1)實驗步驟及所用儀器

定點 2 溶液的配制及誤差分析
(2)使用容量瓶的注意事項
a.使用前用蒸餾水洗凈。
b.用玻璃棒引流時,玻璃棒與容量瓶的接觸點應在刻度線以下。
c.定容時要平視刻度線,使溶液的凹液面最低點與刻度線相切。
d.在容量瓶上標有一個刻度線,兩個數據(溫度和規格)。在選擇容量瓶時,應選用與所配溶液
體積相等或稍大的容量瓶。
e.使用容量瓶的“五不”:不能進行加熱;不能進行溶解;不能用于稀釋濃溶液;不能作為反應
容器;不能長時間貯存溶液。
2.誤差分析
　　根據c= = 判斷。
可能引起誤差的一些操作 影響因素 對c的
影響
m V 砝碼沾有其他物質或已生銹 增大 不變 偏高
溶液未冷卻至室溫就注入容量瓶定容 不變 減小 定容時俯視刻度線 不變 減小 砝碼與物品顛倒放置(使用游碼) 減小 不變 偏低
NaOH稱量時間過長 減小 不變 NaOH放在濾紙上稱量 減小 不變 向容量瓶移液時有少量濺出 減小 不變 未洗滌燒杯和玻璃棒 減小 不變 定容時,水多,用滴管吸出 減小 不變 定容搖勻后液面下降再加水 不變 增大 定容時仰視刻度線 不變 增大 配制前容量瓶內有水 不變 不變 不變
定容后經振蕩、搖勻、靜置,液面下降 不變 不變 易錯提醒　仰視或俯視容量瓶刻度線的圖示

圖甲 圖乙
(1)仰視刻度線(如圖甲),由于操作時以刻度線為基準加水,從下向上看,最先看見的是刻度線,
此時刻度線低于液面,故加水量偏多,導致溶液體積偏大,濃度偏低。
(2)俯視刻度線(如圖乙),恰好相反,刻度線高于液面,使得加水量偏少,濃度偏高。
典例 下列配制的溶液濃度偏大的是 (　 )
A.配制稀鹽酸,用量筒量取濃鹽酸時俯視刻度線
B.配制稀鹽酸,定容時仰視容量瓶刻度線
C.稱量4.0 g NaOH配制1 000 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液時,砝碼放左盤
D.NaOH溶解后未經冷卻即注入容量瓶,并加蒸餾水至刻度線
D
思路點撥 注意量取液體和定容時仰視、俯視造成的影響,需要通過作圖分析,切不可死記
硬背。
解析 量取濃鹽酸時俯視刻度線,將會使量取的鹽酸的體積偏小,導致濃度偏小,A項不符合
題意;定容時仰視容量瓶刻度線,將會導致加水量增多,使溶液濃度偏小,B項不符合題意;所稱
NaOH固體的質量為整數,不需要移動游碼,故稱得NaOH固體的質量是準確的,不會影響要配
制溶液的濃度,C項不符合題意;NaOH固體溶于水時放熱,若不冷卻至室溫就轉移并定容,會
使容量瓶中的溶液體積偏小,導致所配溶液濃度偏大,D項符合題意。
情境探究
　　AgI可用于人工降雨,它可由AgNO3溶液與KI溶液反應得到:AgNO3+KI AgI↓+KNO
3。某生產碘化銀降雨彈的工廠購進了一批硝酸銀,工廠技術人員需要檢驗硝酸銀的含量是
否達到產品標準(≥99.5%),可以用NaCl溶液來檢測AgNO3的含量。根據 AgNO3+NaCl
AgCl↓+NaNO3可知,n(AgNO3)=n(NaCl)=c(NaCl)·V(NaCl)。因此,AgNO3含量的定量分析,首
先需要精確配制一定物質的量濃度的NaCl溶液。
學科素養 情境破
素養 科學探究與創新意識——新情境下溶液的配制與分析
問題1 精確配制100 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,可以用量筒和燒杯直接配制嗎
提示 不能。燒杯的刻度不精確,量筒的刻度比較精確,但不能用二者精確配制100 mL 0.100
mol·L-1的NaCl溶液。
問題2 是否有一種既有一定的容量,又有精確刻度的實驗儀器來配制一定物質的量濃度的溶
液呢
提示 有比較精確的刻度,能容納一定體積溶液,可以用來配制一定物質的量濃度的溶液的
儀器為容量瓶。
問題3 一定物質的量濃度溶液的配制中需用到哪些儀器 定容時應注意什么
提示 容量瓶、燒杯、玻璃棒、天平、量筒、膠頭滴管等;定容時需注意觀察所加液體是否
達到容量瓶的刻度線,一定要平視,使凹液面的最低點剛好與刻度線相切。
例題 84消毒液是一種以次氯酸鈉為有效成分的含氯消毒劑,主要用于物體表面和環境等的
消毒。甲同學購買了一瓶某品牌84消毒液,通常將該消毒液稀釋至100倍(體積比)使用。查
閱相關資料和消毒液包裝說明得到如圖信息:
　　84消毒液
有效成分:NaClO
規格:1 000 mL
溶質質量分數:25%
密度:1.19 g·mL-1
(1)該84消毒液的物質的量濃度約為　　 mol·L-1(保留1位小數)。
(2)84消毒液與稀硫酸混合使用可增強消毒能力,某消毒小組人員用18.4 mol·L-1的濃硫酸配制
480 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增強84消毒液的消毒能力,需用量筒量取濃硫酸　　　 mL。
典例呈現
4.0
62.5
(3)配制以上稀硫酸除了要使用量筒、燒杯、玻璃棒,還需要使用的儀器有　　　　　　
　　　 。
(4)在其他操作都正確的情況下,下列操作可能會導致所配制溶液的濃度發生變化,其中　
　 偏高,　　　 無影響。(填序號)。
①洗滌燒杯內壁、玻璃棒、量筒2~3次,并將洗滌液轉入容量瓶
②稀釋后的H2SO4溶液立即轉移到容量瓶中
③轉移前,容量瓶中有少量蒸餾水
④定容時,加蒸餾水超過刻度線,又用膠頭滴管吸出
⑤定容時,俯視刻度線
⑥定容搖勻后,發現凹液面低于刻度線
500 mL容量瓶、膠頭滴管
①②⑤
③⑥
素養解讀 本題以“84消毒液”為情境,考查物質的量濃度的計算以及一定物質的量濃度溶
液的配制和誤差分析等,旨在提升學生學以致用的能力,培養科學探究與創新意識的化學學
科核心素養。
信息提取　配制480 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸時,選擇500 mL容量瓶,在計算時需要用500 mL
進行計算。根據公式c= 進行計算;根據稀釋公式計算濃硫酸的體積。
解題思路 (1)根據圖中信息,該84消毒液的溶質質量分數是25%,密度是1.19 g·mL-1,物質的
量濃度c= = mol·L-1≈4.0 mol·L-1。(2)需選用500 mL容量瓶配制2.3
mol·L-1的稀硫酸,根據稀釋前后溶質的物質的量不變,可得18.4 mol·L-1×V(濃硫酸)=2.3 mol·L-1×0.5 L,V(濃硫酸)= =0.062 5 L=62.5 mL。(3)配制題述稀硫酸除了要使用量筒、燒杯、玻璃棒,還需要使用的儀器有500 mL容量瓶、膠頭滴管。(4)c(稀硫酸)=
。①洗滌量筒后將洗滌液轉入容量瓶,導致所配制溶液的濃度偏高;
②稀釋后的H2SO4溶液溫度較高,立即轉移到容量瓶中,待定容后冷卻至室溫,溶液體積偏小,V
(稀硫酸)偏小,導致所配制溶液的濃度偏高;③轉移前,容量瓶中有少量蒸餾水,對配制溶液濃
度無影響;④定容時,加蒸餾水超過刻度線,V(稀硫酸)偏大,導致所配制溶液的濃度偏低,用膠
頭滴管吸出溶液,濃度仍然偏低;⑤定容時,俯視刻度線,V(稀硫酸)偏小,導致所配制溶液的濃
度偏高;⑥定容搖勻后,發現凹液面低于刻度線,對配制結果無影響;故導致所配制溶液的濃度
偏高的是①②⑤,無影響的是③⑥。
思維升華
　　分析配制一定物質的量濃度溶液所產生的誤差時,要緊扣公式cB= ,看操作對nB、V的
影響。若nB偏小,V準確,則cB偏小;若nB偏大,V準確,則cB偏大;若nB準確,V偏小,則cB偏大;若nB準
確,V偏大,則cB偏小。第二單元　溶液組成的定量研究
基礎過關練
題組一　　物質的量濃度
1.某兒童的醫院臨床檢驗結果報告單的部分數據如下所示,下列解讀錯誤的是(　　)
分析項目 檢測結果 單位 參考范圍
1 鋅(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
2 鐵(Fe) 6.95 mmol·L-1 7.52~11.82
3 鈣(Ca) 1.78 mmol·L-1 1.55~2.60
A.該兒童鐵元素含量偏低,應補充鐵元素
B.報告單中“μmol·L-1”為物質的量濃度的單位,“mmol·L-1”為物質的量的單位
C.從報告單可知,該兒童體內Zn的含量低于Fe的含量
D.該兒童體內所含Fe的物質的量約為Ca物質的量的3.9倍
2.(經典題)將4 g NaOH固體溶解在水里,配成1 L溶液,從中取出10 mL,這10 mL溶液的物質的量濃度是(　　)
A.1 mol·L-1　　　B.0.1 mol·L-1
C.0.01 mol·L-1　　　D.10 mol·L-1
3.(易錯題)與150 mL 1 mol·L-1 MgSO4溶液中S的物質的量濃度相等的是　(　　)
A.50 mL 3 mol·L-1 H2SO4溶液
B.75 mL 2 mol·L-1 KAl(SO4)2溶液
C.100 mL 1.5 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液
D.50 mL 1 mol·L-1 Na2SO4溶液
4.下列敘述正確的是(　　)
A.40.0 g NaOH溶解在2 L水中,所得溶液的物質的量濃度為0.50 mol/L
B.從1 L 2.0 mol/L NaCl溶液中取出0.5 L,取出的溶液濃度為1 mol/L
C.配制0.10 mol/L的NaCl溶液需用5.85 g NaCl固體
D.常溫常壓下,將3.65 g HCl氣體溶于水制得100 mL鹽酸,其濃度為1 mol/L
5.下列關于物質的量濃度表述正確的是(　　)
A.V L硫酸鋁溶液中含Al3+的質量為m g,則溶液中的S的物質的量濃度為 mol/L
B.將0.56 g CaO溶于水中,配成1 L溶液,所得OH-的物質的量濃度為0.01 mol/L
C.用1 L水吸收22.4 L氯化氫(標準狀況下)所得鹽酸的濃度是1 mol/L
D.將100 mL 0.5 mol/L的NaNO3溶液蒸發50 g H2O,所得的溶液濃度為1 mol/L
6.某溶液中大量存在以下四種離子:Mn、S、K+、R,它們的濃度之比為c(Mn)∶c(K+)∶c(R)=2∶1∶2∶2,則R可能是(　　)
A.H+　　B.S　　D.Mg2+
題組二　　溶液的配制及所得溶液濃度的誤差分析
7.用氯化鈉固體配制一定物質的量濃度的溶液,所給圖示對應的操作存在錯誤的是(　　)
8.欲配制80 mL 1.0 mol/L的Na2CO3溶液,正確的操作是(　　)
A.用托盤天平稱量8.5 g Na2CO3,溶于少量水中,再用水稀釋至100 mL
B.量取20 mL 5.0 mol/L的Na2CO3溶液,加水80 mL
C.準確稱量28.6 g Na2CO3·10H2O,溶于少量水中,再加水稀釋至100 mL
D.存放Na2CO3溶液的試劑瓶可用磨口玻璃塞
9.配制一定物質的量濃度的溶液是一個重要的定量實驗,下列有關說法正確的是(　　)
A.容量瓶用蒸餾水洗凈后,用于配制溶液時必須將容量瓶干燥才能使用
B.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液時,用托盤天平稱量58.5 g NaCl固體
C.配制一定物質的量濃度的溶液時,定容時仰視刻度線會導致所配溶液濃度偏高
D.用濃鹽酸配制稀鹽酸,量取濃鹽酸時仰視量筒的刻度線會導致所配溶液濃度偏高
10.某化學研究性學習小組欲使用0.2 mol KCl和0.4 mol (NH4)2SO4配制含有N、Cl-、K+、S的植物營養液500 mL。
實驗室提供的藥品有:NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4、K2SO4和蒸餾水。
提供的實驗儀器有:藥匙、托盤天平、燒杯、膠頭滴管、量筒。
(1)該植物營養液中,N的物質的量濃度為　　　　　　　　。
(2)該研究小組配制該植物營養液時,除實驗室提供的實驗儀器外,還需用到的玻璃儀器有　　　　　　　、　　　　　　　。
(3)若使用NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4三種物質進行配制,則需(NH4)2SO4的質量為　　　　。
(4)若配制該營養液的其他操作均正確,下列操作將使所配制溶液的濃度偏低的是　　　　(填字母)。
A.將溶液轉移至容量瓶后,未洗滌燒杯和玻璃棒
B.將燒杯內的溶液向容量瓶中轉移時,容量瓶中有少量的水
C.將燒杯內的溶液向容量瓶中轉移時,因操作不當使部分溶液濺出容量瓶
D.用膠頭滴管向容量瓶中加水時,俯視容量瓶刻度線
E.搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線,又加水至刻度線
題組三　　化學反應的計算
11.實驗室為確定一瓶稀硫酸的濃度,用0.20 mol/L NaOH溶液中和50.00 mL該稀硫酸,當酸與堿恰好完全反應時,消耗NaOH溶液50.00 mL,下列說法正確的是(　　)
A.該稀硫酸的物質的量濃度為0.10 mol/L
B.該稀硫酸的物質的量濃度為0.20 mol/L
C.在最終得到的溶液中,S的物質的量為0.01 mol
D.在最終得到的溶液中,Na+的物質的量濃度仍為0.20 mol/L(忽略溶液體積變化)
12.已知金屬鋁能與鹽酸反應生成AlCl3及H2,能與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2。現在同溫同壓下,將相同質量的鋁片分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應,下列說法正確的是(　　)
A.與鹽酸反應產生氣體的體積大
B.與鹽酸反應產生氣體的體積小
C.產生氣體的體積相等
D.消耗氫氧化鈉的物質的量多
13.用10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同體積的Fe2(SO4)3溶液、ZnSO4溶液和KAl(SO4)2溶液中的硫酸根離子完全轉化為硫酸鋇沉淀,則三種硫酸鹽溶液的物質的量濃度之比是　(　　)
A.2∶6∶3　　　B.1∶2∶3
C.1∶3∶3　　　D.3∶1∶2
能力提升練
題組一　　關于物質的量濃度的幾種計算類型
1.如圖是某品牌飲用礦物質水標簽的部分內容。下列有關說法正確的是(　　)
飲用礦物質水
凈含量:500 mL 配料表:純凈水、硫酸鎂、氯化鉀 保質期:12個月 主要離子成分:K+　1.0~27.3 mg/L 　　　　　　　Mg2+　0.1~4.8 mg/L
A.該品牌飲用礦物質水屬于電解質
B.該品牌飲用礦物質水中Mg2+的物質的量濃度最大為1.0×10-4 mol/L
C.該分散系中H2O為分散質
D.若該品牌飲用礦物質水中c(Mg2+)、c(K+)、c(Cl-)均為0.1 mmol/L,則c(S)為0.1 mmol/L
2.某營養液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三種溶質,實驗測得部分離子的濃度如圖甲所示。取200 mL樣品加水稀釋,測得N的濃度(c)隨溶液體積(V)的變化曲線如圖乙所示。
下列判斷錯誤的是(　　)
A.圖甲中X是S
B.圖乙中c1=8.0
C.營養液中NH4Cl與K2SO4的物質的量之比為2∶1
D.營養液中K2SO4的濃度是1.6 mol·L-1
3.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成兩等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為氫氧化鎂;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根離子完全沉淀為硫酸鋇。則原混合溶液中鉀離子的濃度為　(　　)
A. mol·L-1　　　B. mol·L-1
C. mol·L-1　　　D. mol·L-1
題組二　　溶液的配制及誤差分析
4.某同學在配制一定物質的量濃度的溶液過程中,下列操作會使所配溶液的物質的量濃度偏小的是(　　)
A.用托盤天平稱量固體藥品時,砝碼生銹
B.固體放入燒杯,加水攪拌溶解時,有少量液體濺出
C.容量瓶用蒸餾水洗滌后未干燥,含有少量蒸餾水
D.定容時,俯視容量瓶刻度線進行定容
5.某實驗需要1.00 mol/L NaOH溶液250 mL,配制該NaOH溶液的幾個關鍵實驗步驟和操作示意圖如下:
① ② ③ ④
⑤ ⑥
下列說法不正確的是(　　)
A.應用托盤天平稱取10.0 g氫氧化鈉固體
B.操作①,若仰視容量瓶的刻度線,使配得的NaOH溶液濃度偏低
C.NaOH在燒杯中完全溶解后,立即轉移到容量瓶中
D.上述操作的先后順序是③②④⑥①⑤
6.Ⅰ.實驗室用碳酸鈉固體配制1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液500 mL,回答下列問題。
(1)關于容量瓶的使用,下列操作正確的是　　　　(填字母)。
a.使用前要檢驗容量瓶是否漏液
b.用蒸餾水洗滌后必須要將容量瓶烘干
c.為了便于操作,濃溶液稀釋或固體溶解可直接在容量瓶中進行
d.為了使所配溶液濃度均勻,定容結束后,要搖勻
e.當用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放配制的試劑
(2)請補充完整實驗的簡要步驟:①計算;②準確稱取Na2CO3固體　　　　g;③溶解;④冷卻并移液;⑤洗滌并轉移;⑥　　　　;⑦搖勻。
(3)本實驗用到的基本儀器已有燒杯、天平(帶砝碼)、鑷子、量筒、玻璃棒,還缺少的儀器是　　　　、　　　　。
(4)在配制過程中,其他操作都是正確的,下列操作會引起濃度偏高的是　　　　(填字母)。
A.轉移溶液時不慎有少量液體灑到容量瓶外面
B.定容時俯視刻度線
C.未冷卻到室溫就將溶液轉移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞,倒轉搖勻,靜置后發現液面低于刻度線,再加水至刻度線
(5)取上述Na2CO3溶液50 mL稀釋到200 mL。溶液中鈉離子的物質的量濃度為　　　　。
Ⅱ.抽取一定體積的血樣,向血樣中滴加草酸鈉溶液,使其中的CaCl2轉化為草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于鹽酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學習小組設計如下實驗測定血液樣品中Ca2+的濃度。
步驟1:配制100 mL KMnO4標準溶液。如圖是配制過程。
(6)觀察圖示,其中不正確的操作有　　　　(填序號)。
步驟2:測定血液樣品中Ca2+的濃度。抽取血樣20.00 mL,經處理得到草酸,再用0.020 mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸轉化成CO2逸出,共消耗12.00 mL KMnO4溶液。
(7)①證實Ca2+已沉淀完全的實驗方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②檢驗草酸鈣是否洗凈的實驗方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(8)已知:CaC2O4+2HCl CaCl2+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+6HCl 2MnCl2+2KCl+10CO2↑+8H2O。經過計算,血液樣品中Ca2+的濃度為　　　　mg/mL。(保留2位有效數字)
答案與分層梯度式解析
第二單元　溶液組成的定量研究
基礎過關練
1.B　該兒童體內Fe為6.95 mmol·L-1,由參考范圍可得,鐵元素含量偏低,應補充鐵元素,A正確;報告單中μmol·L-1、mmol·L-1均為物質的量濃度的單位,B錯誤;該兒童體內Zn為115.92 μmol·L-1,Fe為6.95 mmol·L-1,則兒童體內Zn的含量低于Fe的含量,C正確;該兒童體內Fe為6.95 mmol·L-1,Ca為1.78 mmol·L-1,則該兒童體內所含Fe的物質的量約為Ca物質的量的3.9倍,D正確。
2.B　4 g NaOH的物質的量n==0.1 mol,完全溶解于水配成1 L的溶液,溶液中NaOH的濃度為=0.1 mol·L-1,因溶液具有均一性(破題關鍵),故取出的10 mL溶液中NaOH的物質的量濃度仍為0.1 mol·L-1,B正確。
3.D　1 mol·L-1 MgSO4溶液中S的物質的量濃度為1 mol·L-1。只有D選項中c(S)為1 mol·L-1,選D。
易錯分析　濃度與溶液體積無關,比較離子濃度無需考慮溶液體積大小。
4.D　40.0 g NaOH溶解在2 L水中,形成的溶液體積未知,無法計算其物質的量濃度,A錯誤;溶液是均一穩定的分散系(破題關鍵),從1 L 2.0 mol/L NaCl溶液中取出0.5 L,取出的溶液濃度仍為2.0 mol/L,B錯誤;配制0.10 mol/L的NaCl溶液,不知道體積,無法計算所需NaCl固體的質量,C錯誤;3.65 g HCl氣體的物質的量為3.65 g÷36.5 g/mol=0.1 mol,將0.1 mol HCl溶于水制得100 mL鹽酸,其濃度為=1 mol/L,D正確。
5.A　V L硫酸鋁溶液中含鋁離子的質量為m g,由電荷守恒可知,溶液中硫酸根離子的濃度為 mol/L,A正確;氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,則0.56 g氧化鈣溶于水中,配成1 L溶液,所得溶液中氫氧根離子濃度為=0.02 mol/L,B錯誤;標準狀況下用1 L水吸收22.4 L氯化氫所得鹽酸的體積未知,無法計算所得鹽酸的濃度,C錯誤;將100 mL 0.5 mol/L硝酸鈉溶液蒸發50 g水所得的溶液的體積不是50 mL,則所得NaNO3溶液的濃度不為1 mol/L,D錯誤。
6.A　四種離子:Mn、S、K+、R,它們濃度之比為c(Mn)∶c(K+)∶c(R)=2∶1∶2∶2,則依據溶液呈電中性的原理(破題關鍵)可得:R所帶電荷為=+1,則R可能是H+,故選A。
7.C　用托盤天平稱量物質時遵循“左物右碼”,A正確;溶解時需要用玻璃棒攪拌,加速溶解,B正確;向容量瓶中轉移溶液時需要用玻璃棒引流,C錯誤;定容時需要用膠頭滴管滴加蒸餾水,觀察液面時視線應與凹液面最低點相平,D正確。
8.C　欲配制80 mL 1.0 mol/L的Na2CO3溶液,需使用100 mL容量瓶,需要碳酸鈉的質量為0.1 L×1.0 mol/L×106 g/mol=10.6 g,A錯誤;量取20 mL 5.0 mol/L的Na2CO3溶液,加水80 mL,所得溶液的體積小于100 mL,溶液中溶質的物質的量濃度大于1.0 mol/L,B錯誤;若使用Na2CO3·10H2O配制,則需準確稱量Na2CO3·10H2O的質量為0.1 L×1.0 mol/L×286 g/mol=28.6 g,將其溶于少量水中,再加水稀釋至100 mL,所得Na2CO3溶液的濃度為1.0 mol/L,C正確;碳酸鈉溶液顯堿性,存放Na2CO3溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞,應該用橡膠塞,D錯誤。
9.D　容量瓶用蒸餾水洗凈后,用于配制溶液時不必將容量瓶干燥就可使用,A錯誤;配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液時,用托盤天平稱量NaCl固體的質量為1 L×0.1 mol·L-1×58.5 g·mol-1≈5.9 g,B錯誤;配制一定物質的量濃度的溶液時,定容時仰視刻度線會導致加入的水偏多,所配溶液濃度偏低,C錯誤;用濃鹽酸配制稀鹽酸,量取濃鹽酸時仰視量筒的刻度線,使量取的濃鹽酸的體積偏大,會導致所配溶液濃度偏高,D正確。
10.答案　(1)1.6 mol/L　
(2)500 mL容量瓶　玻璃棒
(3)39.6 g
(4)ACE
解析　(1)該植物營養液中n(N)=0.4 mol×2=0.8 mol,溶液體積為500 mL,所以c(N=1.6 mol/L。
(2)配制500 mL溶液,需要在500 mL容量瓶中定容;溶解固體時需要用玻璃棒攪拌,向容量瓶中轉移溶液時要用玻璃棒引流,所以還需用到的玻璃儀器有500 mL容量瓶、玻璃棒。
(3)要求該營養液中n(Cl-)=0.2 mol,則需要0.2 mol NH4Cl,營養液中n(N)=0.8 mol,所以還需要(NH4)2SO4提供N的物質的量為0.8 mol-0.2 mol=0.6 mol,則需要0.3 mol (NH4)2SO4,質量為0.3 mol×132 g/mol=39.6 g。
(4)將溶液轉移至容量瓶后,未洗滌燒杯和玻璃棒,溶質物質的量偏小,所得溶液濃度偏低,故A符合題意;將燒杯內的溶液向容量瓶中轉移時,容量瓶中有少量的水,對濃度無影響,故B不符合題意;將燒杯內的溶液向容量瓶中轉移時,因操作不當使部分溶液濺出容量瓶,會使溶質物質的量偏小,所得溶液濃度偏低,故C符合題意;用膠頭滴管向容量瓶中加水時,俯視容量瓶刻度線,會使溶液體積偏小,所得溶液濃度偏高,故D不符合題意;搖勻后發現液面低于容量瓶刻度線,再加水至刻度線,會使溶液體積偏大,所得溶液濃度偏低,故E符合題意。
11.A　用0.20 mol/L NaOH溶液中和50.00 mL該稀硫酸,當酸與堿恰好完全反應時,消耗NaOH溶液50.00 mL,n(NaOH)為0.20 mol/L 0.05 L=0.01 mol,根據化學方程式2NaOH+H2SO4 2H2O+Na2SO4,可知n(H2SO4)為0.005 mol,故該稀硫酸的物質的量濃度為=0.10 mol/L,A正確,B錯誤;在最終得到的溶液中,n(S)為0.005 mol,C錯誤;NaOH溶液中c(Na+)為0.20 mol/L,在最終得到的溶液中,混合溶液體積為100.00 mL,Na+的物質的量濃度為0.10 mol/L,D錯誤。
12.C　根據已知可得下列反應:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑(破題關鍵)現反應用等質量的鋁,且酸、堿均過量,鋁完全反應,由上述兩個化學方程式可知,參加反應的鋁與生成的氫氣的物質的量之比均為2∶3,因此產生的氫氣的量相等,C正確,A、B錯誤;由化學方程式可知Al與HCl反應的物質的量之比為1∶3,Al與NaOH反應的物質的量之比為1∶1,故消耗氫氧化鈉的物質的量少,D錯誤。
方法點津　由化學方程式找出各個物質的關系式:(1)2Al~6HCl~3H2,(2)2Al~2NaOH~3H2,再根據鋁完全反應可進行判斷。
13.A　相同物質的量的Ba2+恰好可使相同體積的三種溶液中的硫酸根離子完全轉化為BaSO4沉淀,則三種溶液中S的物質的量相等,根據關系式:SKAl(SO4)2(解題技法),可知Fe2(SO4)3、ZnSO4和KAl(SO4)2的物質的量之比為,由于溶液的體積相同,故三種硫酸鹽溶液的濃度之比等于物質的量之比,三種硫酸鹽溶液的物質的量濃度之比是2∶6∶3。
能力提升練
1.D　該品牌飲用礦物質水是混合物,不為電解質,A錯誤;該品牌飲用礦物質水中鎂離子最多為4.8 mg/L,這種情況下c(Mg2+)= mol/L=2×10-4 mol/L,B錯誤;該分散系中H2O為分散劑,KCl、MgSO4為分散質,C錯誤;若c(Mg2+)、c(K+)、c(Cl-)均為0.1 mmol/L,根據電荷守恒得2c(Mg2+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(S),則c(S)為0.1 mmol/L(解題技法)D正確。
2.D　由圖乙知,200 mL樣品中,c(N=8.0 mol·L-1,而圖甲中X的濃度為4.0 mol·L-1,則X為S,A正確;由以上分析知c1=8.0,B正確;c(N)=8.0 mol·L-1,c(S)=4.0 mol·L-1,所以營養液中NH4Cl與K2SO4的物質的量之比為2∶1,C正確;溶液中c(S)=c(K2SO4)=4.0 mol·L-1,D錯誤。
3.C　一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使Mg2+完全沉淀為Mg(OH)2,那么一份溶液中Mg2+就有 mol,即一份溶液中含MgSO4 mol。另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使S完全沉淀為BaSO4,那么一份溶液中S有b mol,即一份溶液中所含K2SO4為(b-) mol,n(K+)=2(b-) mol=(2b-a) mol,c(K+)= mol·L-1= mol·L-1,C項正確。
4.B　用托盤天平稱量固體藥品時,砝碼生銹會導致稱量的溶質質量偏大,所得溶液濃度偏大,A錯誤;濺出的液體中含有溶質,造成部分溶質損失,所得溶液濃度偏小,B正確;配制溶液過程中,容量瓶中有蒸餾水對結果無影響,C錯誤;俯視容量瓶刻度線進行定容,會導致溶液體積偏小,所配溶液濃度偏大,D錯誤。
5.C　應用托盤天平稱取氫氧化鈉固體的質量為0.25 L×1.00 mol/L×40 g/mol=10.0 g,A正確;操作①是定容,若仰視容量瓶的刻度線,所配溶液的體積偏大,使配得的NaOH溶液濃度偏低,B正確;NaOH固體溶于水放熱,應恢復到室溫再轉移到容量瓶中,C不正確;配制溶液時,稱量固體后應依次進行溶解、轉移、洗滌、定容、上下顛倒并搖勻,所以題述操作的先后順序是③②④⑥①⑤,D正確。
6.答案　(1)ad
(2)53.0　定容
(3)500 mL容量瓶　膠頭滴管
(4)BC
(5)0.5 mol/L
(6)②⑤
(7)①沉淀完全后,取少量上層清液于試管中,再加入(NH4)2C2O4溶液,若不產生白色沉淀,則說明Ca2+已經沉淀完全　②取少量最后一次洗滌液于試管中,加入CaCl2溶液,若不產生白色沉淀,則證明CaC2O4沉淀洗滌干凈
(8)1.2
解析　(1)容量瓶在使用前要檢驗是否漏水,a正確;用蒸餾水洗凈的容量瓶不用烘干,b錯誤;容量瓶不可以用來稀釋濃溶液,也不能用來溶解固體,c錯誤;為了使所配溶液濃度均勻,定容結束后,要搖勻,d正確;容量瓶不能長期貯存溶液,e錯誤。
(2)所需Na2CO3固體的質量為1.00 mol/L×0.5 L×106 g/mol=53.0 g。用固體配制一定物質的量濃度溶液的步驟為計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶。
(3)還缺少的儀器是500 mL容量瓶和膠頭滴管。
(4)轉移溶液時不慎有少量液體灑到容量瓶外面,導致溶質損失,則所配溶液濃度偏低,A不符合題意;定容時俯視刻度線,則溶液體積偏小,導致所配溶液濃度偏高,B符合題意;未冷卻至室溫就將溶液轉移至容量瓶并定容,待冷卻至室溫后溶液體積變小,導致所配溶液濃度偏高,C符合題意;定容后,塞上瓶塞,倒轉搖勻,靜置后發現液面低于刻度線是正常的,若又滴加蒸餾水至刻度線,則導致所配溶液濃度偏低,D不符合題意。
(5)稀釋后溶液中Na2CO3的濃度為=0.25 mol/L,Na+的濃度為0.25 mol/L×2=0.5 mol/L。
(6)不能在量筒中溶解固體,②操作錯誤;定容時應平視刻度線,⑤操作錯誤。
(8)根據題給信息可得關系式:Ca2+~CaC2O4~H2C2O4,草酸消耗的高錳酸鉀的物質的量為0.020 mol/L×0.012 L=2.4×10-4 mol,根據化學方程式2KMnO4+5H2C2O4+6HCl 2MnCl2+2KCl+10CO2↑+8H2O,n(Ca2+)=n(H2C2O4)=×2.4×10-4 mol=6×10-4 mol,則20 mL血樣中Ca2+的質量為40 g/mol×6×10-4 mol=0.024 g=24 mg,鈣離子的濃度為=1.2 mg/mL。
歸納提升　使用容量瓶要注意:不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;不能將過冷或過熱的溶液轉移到容量瓶中;向容量瓶中注入液體時,一定要用玻璃棒引流;容量瓶不能用作反應容器或用來長期貯存溶液;只能配制容量瓶上標示體積的溶液。
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