專題02 物質的量濃度【復習目標】1.了解配制一定物質的量濃度溶液的方法。2.掌握有關溶液濃度(溶液中溶質的質量分數和物質的量濃度)的計算。【考情分析】近幾年高考對以物質的量為中心的化學計量的考查保持了相當強的穩定性和連續性，在復習過程中應切實加以強化，特別注意計算過程。預計以后的高考仍會以選擇題形式考查物質的量濃度及其溶液配制，結合滴定實驗，以非選擇題的形式考查物質的量濃度的計算。【考點過關】考點一 一定物質的量濃度溶液的配制1.主要儀器：托盤天平、鑰匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，若溶質為液體或濃溶液，上述儀器中的托盤天平、鑰匙改為量筒。儀器注意事項或作用容量瓶容量瓶上標有溫度、規格和刻度線，常用規格有50 ml、100 ml、250 ml、1 000 ml等；容量瓶在使用前要檢查是否漏水，其操作順序為裝水蓋塞倒立正立玻璃塞旋轉180倒立；不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋；不能作為反應器或用來長期貯存溶液；不能將過冷或過熱的溶液轉移到容量瓶中，因為容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定的；不能配制任意體積的溶液，只能配制容量瓶上規定容積的溶液量筒不作反應器；不能將濃溶液直接在量筒中稀釋；量取的液體倒出后不必洗滌托盤天平使用前調零；藥品不能直接放在托盤上；左物右碼，先大后小；讀數至小數點后1位玻璃棒在溶液配制中的作用是攪拌、引流；攪拌勿碰燒杯內壁，引流注意玻璃棒下端應在刻度線以下2.配制步驟：步驟注意事項計算根據配制要求計算出所需固體溶質的質量或所需濃溶液的體積稱量用托盤天平稱量固體溶質的質量或用量筒量取溶質的體積溶解將稱量或量取的溶質放入燒杯中再加入適量的蒸餾水，用玻璃棒攪拌使之溶解轉移將溶解的溶液冷卻至室溫，沿玻璃棒注入準備好的容量瓶里洗滌用適量蒸餾水洗滌燒杯內壁和玻璃棒2-3次，并將洗滌液轉移至容量瓶中定容將蒸餾水注入容量瓶，當液面距瓶頸刻度線12 cm時，改用膠頭滴管，滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切搖勻蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻裝瓶將配好的溶液裝入干凈試劑瓶中，貼上標簽，注明名稱、濃度、配制日期3.誤差分析：根據cb可知，一定物質的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質的物質的量nb和溶液的體積v引起的。誤差分析時，關鍵要看溶液配制過程中引起了nb和v怎樣的變化。在配制一定物質的量濃度溶液時，若nb比理論值小，或v比理論值大時，都會使所配溶液濃度偏小；若nb比理論值大，或v比理論值小時，都會使所配溶液濃度偏大。可能引起誤差的一些操作mvc 稱量前小燒杯內有水不變不變無影響用濾紙稱氫氧化鈉減小不變偏小溶解或轉移溶液時，使溶液漏灑減小不變偏小未洗滌燒杯和玻璃棒減小不變偏小溶液未冷卻至室溫就注入容量瓶并定容不變減小偏大定容搖勻后，液面下降，再加水不變增大偏小定容時，俯視刻度線不變減小偏大定容時，仰視刻度線不變增大偏小其他用天平稱量溶質時，若砝碼生銹或沾有其他物質時，會多稱量溶質(偏大)藥品中含有雜質，會少稱量溶質(偏小)溶解時燒杯內有蒸餾水，未干燥(無影響)定容時不慎超過刻度線(偏小)，應重新配制【考點演練】下列說法正確的是 。稱取1.06 g無水碳酸鈉，加入100 ml容量瓶中，加水溶解、定容配制100 ml 0.1 moll1 na2co3溶液欲用naclo固體配制480 ml含naclo 25%，密度為1.19 g/cm3的消毒液，配制過程只需要三種儀器即可完成從1 l0.1 moll1 h2so4溶液中取出100 ml，則取出溶液中h2so4的物質的量濃度為0.01 moll1100 ml 0.5 moll1 mgcl2溶液跟100 ml 0.5 moll1 nacl溶液所含的cl物質的量濃度相同配制na2so4溶液時，移液前，容量瓶中有少量蒸餾水會使結果偏高配制氯化鐵溶液時，將一定量氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中，再用水稀釋到所需濃度準確稱取25.0 g膽礬，溶于水，所得溶液恢復到室溫，再轉移至1000 ml容量瓶中，定容、搖勻配制1000 ml 0.1 moll1的硫酸銅溶液配制溶液時，定容搖勻后發現溶液體積低于刻度線，再補加少量蒸餾水至刻度線制成0.5 l 10 moll1的鹽酸，需要氯化氫氣體112 l(標準狀況)答案：考點二 物質的量應用于化學方程式的計算1.物質的量應用于化學方程式的計算化學方程式在量方面的含義化學方程式可以明確地表示出化學反應中粒子之間的數目關系，即化學計量數之比等于反應中各物質的化學計量數之比根據方程式計算的基本步驟根據題意寫出配平的化學方程式求出已知物和未知物的物質的量(有時可用質量、體積等表示，分別寫在化學方程式中有關的化學式下面)把已知和待求的量用m(b)、n(b)、v(b)或設未知數x、y等表示分別寫在化學方程式中有關化學式的下面將有關的量列出比例式，求出待求的量根據方程式計算注意的問題化學方程式所表示的是純凈物之間的量的關系，所以不純物質或不完全轉化物質的質量只有換算成純凈物的質量，才能按化學方程式列出比例式進行計算一般說來，在一個題目里如果都用統一的單位，不會出現錯誤，但如果題內所給的兩個量不一致，這時只要做到兩個量及單位“上下一致，左右相當”即可如果是離子反應，可以根據離子方程式進行計算。如果是氧化還原反應，也可以利用電子守恒進行有關計算2.化學計算的常用方法關系式法某些錯綜復雜的化學變化是若干個變化的綜合，若按常規解法，從發展的起源開始，沿著化學變化的軌跡推理演算，根據化學方程式分步求解，顯然是一種有著繁雜的計算量的解法。但若抓住變化的起源和結果，即變化的始態和終態，找出兩者的相關量關系，省略復雜的中間計算過程，即可使推理演算簡潔而迅速，這種方法叫做關系式法極值法極值法也稱為極端假設法，極值法是采用極限思維方式解決一些模糊問題的解題技巧。它是將題設構造為問題的兩個極端，然后依據有關化學知識確定所需反應物或生成物的量值，進行判斷分析，求得結果。 極值法解題的優點是將某些復雜的、難以分析清楚的化學問題假設為極值問題，使解題過程簡化，解題思路清晰，把問題化繁為簡，由難變易，從而提高了解題速度。極值法解題的關鍵是緊扣題設的可能趨勢，選好極端假設的落點。極值法解題有三個基本思路：把可逆反應假設成向左或向右進行的完全反應；把混合物假設成純凈物；把平行反應分別假設成單一反應平均值法平均值法解題的關鍵是要通過平均值確定范圍，很多考題的平均值需要根據條件先確定下來再作出判斷。實際上它是極值法的延伸。若xaxb ，則xaxb，代表平均相對原子(分子)質量、平均濃度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等差量法差量法是依據化學反應前后的某些“差量”(固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量差等)與反應物或生成物的變化量成比例而建立的一種解題方法,此法也就是有關化學方程式計算的變形。將“差量”看作化學方程式右端的一項,將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例。用差量法解題的關鍵是正確找出理論差量【考點演練】(1)要確定鐵的某氯化物feclx的化學式，可利用離子交換和滴定地方法。實驗中稱取0.54g的feclx樣品，溶解后先進行陽離子交換預處理，再通過含有飽和oh-的陰離子交換柱，使cl-和oh-發生交換。交換完成后，流出溶液的oh-用0.40 moll-1的鹽酸滴定，滴至終點時消耗鹽酸25.0ml。計算該樣品中氯的物質的量，并求出feclx中x的值 （列出計算過程）。（2）探究小組用滴定法測定cuso45h2o（mr250）含量。取a g試樣配成100 ml溶液，每次取20.00 ml，消除干擾離子后，用c moll1 edta（h2y2）標準溶液滴定至終點，平均消耗edta溶液b ml。滴定反應如下：cu2+ + h2y2cuy2+ 2h+，寫出計算cuso45h2o質量分數的表達式 _。（3）硫酸鈉-過氧化氫加合物(xna2so4yh2o2zh2o)的組成可通過下列實驗測定：準確稱取1.7700g樣品，配制成100ml溶液a 。準確量取25.00 ml溶液a，加入鹽酸酸化的bacl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.5825g 。準確量取25.00 ml溶液a，加入適量稀硫酸酸化后，用0.02000 moll1kmno4溶液滴定至終點，消耗kmno4溶液25.00 ml。h2o2與kmno4反應的離子方程式如下：2mno45h2o26h=4mn28h2o5o2，通過計算確定樣品的組成(寫出計算過程)。(4) 銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應，生成的鹽只有硫酸銅，同時生成的兩種氣體均由下表中兩種元素組成，氣體的相對分子質量都小于50。為防止污染，將產生的氣體完全轉化為最高價含氧酸鹽，消耗1 l 2.2 moll1 naoh溶液和1 mol o2，則兩種氣體的分子式及物質的量分別為_，生成硫酸銅的物質的量為_。硫氫yx硫z（5）水中溶解氧的測定方法如下：向一定量水樣中加入適量mnso4和堿性ki溶液，生成mno(oh)2沉淀，密封靜置，加入適量稀h2so4，待mno(oh)2與i完全反應生成mn2和i2后，以淀粉作指示劑，用na2s2o3標準溶液滴定至終點，測定過程中物質的轉化關系如下：o2mno(oh)2i2s4o寫出o2將mn2氧化成mno(oh)2的離子方程式：_。取加過一定量cao28h2o的池塘水樣100.00 ml，按上述方法測定水樣的溶解氧，消耗0.010 00 moll1na2s2o3標準溶液13.50 ml。計算該水樣中的溶解氧(以mgl1表示)，寫出計算過程。（6）為確定堿式碳酸鋁鎂mgaalb(oh)c(co3)dxh2o的組成，進行如下實驗：準確稱取3.390 g樣品與足量稀鹽酸充分反應，生成co2 0.560 l(已換算成標準狀況下)。另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率隨溫度的變化如下圖所示(樣品在270 時已完全失去結晶水，600 以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。根據以上實驗數據計算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(oh)n (co)。(寫出計算過程)酸鈉-過氧化氫加合物的化學式為2na2so4h2o22h2o。（4）銅與一定濃度的硝酸和硫酸的混合酸反應可能生成no和no2，相對分子質量都小于50，符合題意，1 mol o2參與反應轉移電子的物質的量為4 mol。設no2的物質的量為x，no的物質的量為y，則xy2.2 mol，x3y4 mol，解得x1.3 mol，y0.9 mol。根據轉移電子守恒知，參與反應的銅的物質的量為 mol2 mol，因此生成硫酸銅物質的量為2 mol。（5）o2將mn2+氧化成mno(oh)2中氧氣是氧化劑，1個o2分子得到4個電子，mn元素的化合價從+2價升高到+4價，1個mn2+失去2個電子，所以根據電子得失守恒以及原子守恒可知反應的離子方程式為o2+2mn2+4oh=mno(oh)2。根據轉化關系圖，獲得各物質之間的量的關系，由此進行計算。（6）n(co2)0.025 mol，m(co2)0.025 mol44 g/mol1.10 g，在270 600 之間，失去結晶水后的樣品進一步受熱分解生成二氧化碳和水，m(co2)m(h2o)3.390 g(0.73450.3702)1.235 g，m(h2o)1.235 g1.10 g0.135 g，再根據氫原子守恒計算n(oh)，根據碳原子守恒計算n(co)，從而得出二者的比例。答案：（1）3（2）（3）2na2so4h2o22h2o（4）no：0.9 mol，no2：1.3 mol2 mol（5）2mn2o24oh=2mno(oh)2在100.00 ml水樣中，i22s2o=2is4o，n(i2)6.750105 mol，nmno(oh)2n(i2)6.750105 mol，n(o2)nmno(oh)26.750105 mol3.375105 mol，水中溶解氧10.80 mgl1（6）n(co2)0.025 mol，m(co2)0.025 mol44 g/mol1.10 g，在270 600 之間，失去結晶水后的樣品進一步受熱分解生成二氧化碳和水，m(co2)m(h2o)3.390 g(0.73450.3702)1.235 g，m(h2o)1.235 g1.10 g0.135 gn(h2o)0.0075 mol，n(oh)0.0075 mol20.015 mol, n(oh)n(co)0.0150.02535【過關練習】1.(2017年陜西渭南模擬)配制100 ml 1.0 moll1 na2co3溶液，下列操作正確的是()a稱取10.6 g無水碳酸鈉，加入100 ml容量瓶中，加水溶解、定容b稱取10.6 g無水碳酸鈉于燒杯中，加入100 ml蒸餾水，攪拌、溶解c轉移na2co3溶液時，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中d定容后，塞好瓶塞，反復倒轉、搖勻 2.(2017年鹽城模擬)實驗室常用98%(1.84 gml1)的濃h2so4配制14的稀h2so4，此稀h2so4的密度為1.23 gml1，其物質的量濃度為()a4.6 moll1 b5.7 moll1c3.88 moll1 d18.4 moll1解析：實驗室配制14溶液的含義是指取1體積的濃硫酸與4體積的水混合。求算所得溶液溶質的質量分數：w%100%30.9%，稀硫酸的物質的量濃度為c(h2so4)3.88 moll1。答案：c 3.(2017年長春外國語學校高三上學期期末)cuso4、fe2(so4)3、h2so4的混合溶液100 ml，已知溶液中陽離子的濃度相同(不考慮水解)，且so的物質的量濃度為3 moll1，則此溶液最多溶解鐵粉的質量為()a5.6 g b11.2 g c22.4 g d33.6 g解析：n(so)0.1 l3 moll10.3 mol，cuso4、fe2(so4)3、h2so4的溶液中陽離子的濃度相同，則有c(cu2)c(h)c(fe3)，由于溶液中陽離子的濃度相同，所以陽離子物質的量也相同，設cu2、fe3、h三種離子物質的量均為n，根據電荷守恒知道：2n3nn0.3 mol2，由此解得n0.1 mol，cu2、h、fe3都能與fe反應生成fe2，最后溶液的成分為feso4，則n(feso4)0.3 mol，根據fe的守恒可知，此溶液最多溶解鐵粉的物質的量為0.3 mol0.1 mol0.2 mol，則此溶液最多溶解鐵粉的質量為0.2 mol56 gmol111.2 g。答案：b4.(2017年棗莊十八中高三上學期期末)鎂帶在空氣中燃燒生成的固體產物主要是氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的固體產物溶解在60 ml濃度為2.0 moll1的鹽酸中(氮化鎂和鹽酸反應的化學方程式為mg3n28hcl=3mgcl22nh4cl)，以20 ml 0.5 moll1的氫氧化鈉溶液中和多余的鹽酸，然后在此溶液中加入過量的堿，把氨全部蒸發出來，用稀鹽酸吸收，稀鹽酸增重0.17 g。鎂帶的質量為()a0.6 g b1.2 g c2.4 g d3.6 g 5.(2017年邯鄲模擬)下列關于物質的量濃度表述正確的是()a.0.3 moll-1的na2so4溶液中含有的na+和s的總物質的量為0.9 molb.當1 l水吸收22.4 l氨氣時所得氨水的濃度不是1 moll-1,只有當22.4 l氨氣溶于水制得1 l氨水時,其濃度才是1 moll-1c.在k2so4和nacl的中性混合水溶液中,如果na+和s的物質的量相等,則k+和cl-的物質的量濃度一定相同d.10 時,0.35 moll-1的kcl飽和溶液100 ml蒸發掉5 g水,冷卻到10 時,其體積小于100 ml,它的物質的量濃度仍為0.35 moll-1解析：不知道溶液體積,無法計算物質的量,故a錯誤;22.4 l氨氣的溫度、壓強不知,物質的量不一定為1 mol,故b錯誤;k2so4和nacl的中性混合水溶液中,c(h+)=c(oh-),則c(k+)+c(na+)=c(cl-)+2c(s),若na+和s物質的量相等,則k+的濃度必定大于cl-的濃度,故c錯誤;同一物質在同一溫度下的溶解度一定,飽和溶液的物質的量濃度恒定,故d正確。答案：d6.(2017年皖南十校聯考)3 g鎂鋁合金與100 ml稀硫酸恰好完全反應，將反應后的溶液加熱蒸干，得到無水硫酸鹽17.4 g，則原硫酸的物質的量濃度為 ()a1 moll1 b1.5 moll1 c2 moll1 d2.5 moll1解析：由鎂鋁合金到無水硫酸鹽，固體增重的質量為so的質量，則n(h2so4)n(so)0.15 mol，故c(h2so4)1.5 moll1。答案：b7.(2017年四川德陽四校聯考)將標準狀況下的某氣體(摩爾質量為m gmol1)溶于a g水中，所得溶液的密度為b gcm3，物質的量濃度為c moll1，則該氣體的體積是()a. l b l c. l d l解析：設溶入水中氣體的體積為v l，則1 000bc，化簡整理得v l。答案：c8.(2017年定州中學高三上學期期末)實驗室需要0.1 moll1 naoh溶液450 ml和 0.5 moll1硫酸溶液450 ml。根據這兩種溶液的配制情況回答下列問題：(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是_(填字母)。儀器c的名稱是_，本實驗所需玻璃儀器e規格和名稱是_。(2)下列操作中，容量瓶所不具備的功能有_(填字母)。a配制一定體積準確濃度的標準溶液b長期貯存溶液c用來加熱溶解固體溶質d量取220 ml體積的液體(3)在配制naoh溶液實驗中，其他操作均正確，若定容時仰視刻度線，則所配制溶液濃度_ (填“大于”“等于”或“小于”，下同)0.1 moll1。若naoh溶液未冷卻即轉移至容量瓶定容，則所配制溶液濃度_0.1 moll1。(4)根據計算得知：所需質量分數為98%、密度為1.84 gcm3的濃硫酸的體積為_ ml(計算結果保留一位小數)。如果實驗室有10 ml、25 ml、50 ml量筒，應選用_ ml規格的量筒最好。(5)如果定容時不小心超過刻度線，應如何操作：_。故選bcd。(3)若定容時仰視刻度線，導致溶液體積偏大，溶液濃度偏小；若naoh溶液未冷卻即轉移至容量瓶定容，冷卻后，溶液體積偏小，溶液濃度偏大。(4)質量分數為98%、密度為1.84 gcm3的濃硫酸物質的量濃度c moll118.4 moll1，設0.5 moll1硫酸溶液500 ml需要濃硫酸體積為v，則依據溶液稀釋前后含溶質的物質的量保持不變得：v18.4 moll10.5 moll1500 ml，解得v13.6 ml，宜選用25 ml量筒。(5)如果定容時不小心超過刻度線，實驗失敗，且不能補救，必須重新配制。答案：(1)ac分液漏斗500 ml容量瓶(2)bcd(3)小于大于(4)13.6 25(5)重新配制9.(2018屆貴州模擬).某同學用na2co3固體配制500 ml 1.0 moll1 na2co3溶液的過程如圖所示(第步小口瓶中為蒸餾水)。你認為該同學配制溶液的明顯錯誤有(填實驗步驟的序號)_，所配溶液的濃度(填“低于”“等于”或“高于”)_ 1.0 moll1。.一化學興趣小組，探究從某工業廢水(含有大量的feso4、較多的cu2和少量的na)中回收feso4制備綠礬(feso47h2o)，同時回收金屬銅的方法，以減少污染并變廢為寶。以下是他們設計出的回收流程圖，回答有關問題。(1)加入的為(填物質名稱)_，加入后的離子反應為_。(2)操作的名稱為_。(3)操作為蒸發濃縮，降溫結晶，過濾，用50%的酒精溶液洗滌綠礬晶體。洗滌feso47h2o晶體時，用50%的酒精洗滌而未用蒸餾水洗滌的原因是_。(4)母液中含有的離子有(填離子符號)：_。度高于1.0 moll1；.本題考查物質的制備，(1)工業廢水中含有cu2，根據實驗目的，加入的是過量的鐵粉或鐵屑，發生fecu2=fe2cu，然后過濾，a為過量的鐵粉和銅，c為feso4溶液，利用銅不與稀硫酸反應，fe與稀硫酸反應，因此為稀硫酸，發生fe2h=fe2h2，然后過濾；(2)根據(1)的分析，操作是過濾；(3)feso47h2o溶于水，但不溶于乙醇，因此用乙醇洗滌的目的是減少綠礬的溶解，提高綠礬的產率；(4)根據流程圖，母液中含有的離子是h、na、fe2、so。答案：.高于.(1)鐵粉fe2h=fe2h2(2)過濾(3)既能洗除雜質又能減少綠礬的溶解，提高綠礬的產率(4)na、fe2、so、h或na、fe2、so10.(2017年泰安模擬)用質量分數為36.5%的濃鹽酸(密度為1.16 gcm3)配制成1 moll1的稀鹽酸。現實驗室需這種鹽酸220 ml，試回答下列問題：(1)配制稀鹽酸時，應選用_ ml的容量瓶。(2)經計