2013年高考化學(xué) 教材回歸詳析 1.2 物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

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1、第二節(jié) 物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 考綱點(diǎn)擊 1.了解物質(zhì)的量濃度的含義。 2.能根據(jù)要求配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液 一、物質(zhì)的量濃度（CB） 1.概念：表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量 2.表達(dá)式： 3.單位：mol·L-1或mol/L 注意： （1）在一定物質(zhì)的量濃度的溶液里取出一定體積的溶液，其物質(zhì)的量濃度、密度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原溶液相同。 （2）物質(zhì)的量濃度相同，體積也相同的任何溶液，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同，但溶質(zhì)的質(zhì)量不一定相同。 4. 辨析比較——物質(zhì)的量濃度與溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 內(nèi)容 物質(zhì)的量濃度 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 定義 以單位體積

2、溶液里含有多少摩爾溶質(zhì)來(lái)表示溶液組成的物理量 用溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比來(lái)表示溶液組成的物理量 溶質(zhì)的單位 mol g 溶液的單位 L g 計(jì)算公式 w＝×100% 兩者的關(guān)系 c(mol/L)＝ 二、一定物質(zhì)的量濃度溶液配制 1． 主要儀器： 托盤(pán)天平、鑰匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，若溶質(zhì)為液體或濃溶液，上述儀器中的托盤(pán)天平、鑰匙改為量筒。 2.容量瓶的使用 (1)特點(diǎn)： (2)使用方法及注意事項(xiàng)： ①容量瓶使用前一定要檢查氣密性。其操作順序?yàn)檠b水蓋塞→倒立→正立→玻璃塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立。 ②不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋。

3、 ③不能作為反應(yīng)容器或長(zhǎng)期貯存溶液的容器。 ④不能加入過(guò)冷或過(guò)熱的液體。 ⑤只能配制容量瓶上規(guī)定體積的溶液，即不能配制任意體積的一定物質(zhì)的量濃度的溶液。 3．配制步驟 （1）計(jì)算：根據(jù)配制要求計(jì)算出所需固體溶質(zhì)的質(zhì)量或所需濃溶液的體積 （2）稱(chēng)量：用托盤(pán)天平稱(chēng)量固體溶質(zhì)的質(zhì)量或用量筒量取溶質(zhì)的體積 （3）溶解：將稱(chēng)量或量取的溶質(zhì)放入燒杯中再加入適量的蒸餾水，用玻璃棒攪拌使之溶解。 （4）移液：將溶解的溶液冷卻至室溫，沿玻璃棒注入準(zhǔn)備好的容量瓶里，并用適量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2-3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)移至容量瓶中。 （5）洗滌：用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁2~3次，洗滌液注入容量

4、瓶，輕輕搖動(dòng)容量瓶，使溶液混合均勻。 （6）定容：往容量瓶中繼續(xù)緩慢地加入蒸餾水至距刻度1-2cm處，改用膠頭滴管逐滴加入蒸餾水直到凹液面最低點(diǎn)與刻度線水平相切。 （7）搖勻：蓋好容量瓶塞，顛倒搖勻，然后將配好的溶液裝入干凈試劑瓶中，貼上標(biāo)簽，注明名稱(chēng)、濃度、配制日期。如圖。 【熱點(diǎn)難點(diǎn)】 一、 關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計(jì)算 1．利用定義公式直接計(jì)算：c＝，其中n可以利用n=m/M來(lái)計(jì)算(n為溶質(zhì)的物質(zhì)的量，m為溶質(zhì)的質(zhì)量，M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，V為溶液的體積) 2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體溶于水后溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度計(jì)算 3.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的間

5、的換算 基本公式： (c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，單位mol·L-1，ρ為溶液密度，單位g·cm-3，w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，單位g·mol-1)。 物質(zhì)的量濃度c(B) = 或者 4.溶液稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計(jì)算 （1）溶液稀釋定律(守恒觀點(diǎn)) ①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2。 ②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。 ③溶液質(zhì)量守恒，m(稀)＝m(濃)＋m(水)(體積一般不守恒)。 （2）同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度溶液的混合計(jì)算 ①混合后溶液體積保持不變時(shí)，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。 ②混合后溶液

6、體積發(fā)生改變時(shí)，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝。 （3）溶質(zhì)相同、質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩溶液混合定律 同一溶質(zhì)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%、b%的兩溶液混合。 ①等體積混合 A．當(dāng)溶液密度大于1 g·cm－3時(shí)，必然是溶液濃度越大，密度越大，(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數(shù)溶液)等體積混合后質(zhì)量分?jǐn)?shù)w>(a%＋b%)。 B．當(dāng)溶液密度小于1 g·cm－3時(shí)，必然是溶液越濃，密度越小，(如酒精、氨水溶液)等體積混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)w<(a%＋b%)。 ②等質(zhì)量混合 兩溶液等質(zhì)量混合時(shí)(無(wú)論ρ>1 g·cm－3還是ρ<1 g·cm－3)，則混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w＝(a%

7、＋b%) 【典例1】把500 mL BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸銀的溶液，恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為( ) (b-2a) mol/L B.10(2a-b) mol/L C.10(b-a) mol/L D.10(b-2a) mol/L 【答案】選D。 【解析】此題可利用電荷守恒定律，即溶液中陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-)。由題意可知，100

8、mL溶液中n(Ba2+)=a mol，n(Cl-)=b mol，故n(K+)=(b-2a)mol，故答案選D。 二、容量瓶的使用及溶液配制過(guò)程中的誤差分析 1.容量瓶的使用方法和注意事項(xiàng) （1）規(guī)格特點(diǎn)：容量瓶上標(biāo)有溫度、容積和刻度線；容量瓶常見(jiàn)規(guī)格有 50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。 （2）容量瓶在使用前必須檢查是否漏水，其程序?yàn)榧铀沽?、觀察→正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立觀察。 （3）不能用容量瓶溶解、稀釋?zhuān)膊荒茏鞣磻?yīng)容器，更不能用作試劑瓶（即不能久貯溶液）。 （4）配制溶液時(shí)，容量瓶不得用所配溶液潤(rùn)洗，而要用蒸餾水潤(rùn)洗 （5）容量

9、瓶的容積是在瓶身所標(biāo)溫度下確定的，因而不能將過(guò)冷或過(guò)熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中 （6）配制溶液時(shí)應(yīng)選擇合適規(guī)格的容量瓶，應(yīng)遵循“只能大不能小”的原則 2.誤差分析： 原理：，以配制NaOH為例，在進(jìn)行誤差分析時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作弄清是“m”還是“V”引起的誤差，再具體分析 能引起誤差的一些錯(cuò)誤操作 因變量 cB(mol/L) nB(或mB) V 稱(chēng)量 ①藥品、砝碼左右位置顛倒，且稱(chēng)量中用到游碼 減小 偏小 ②稱(chēng)量易潮解的物質(zhì)(如NaOH)時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 減小 偏小 ③用濾紙稱(chēng)量易潮解的物質(zhì)(如NaOH) 減小 偏小 量取 ④用量筒量取液態(tài)溶質(zhì)時(shí)，俯視讀數(shù)

10、 減小 偏小 ⑤量取液態(tài)溶質(zhì)時(shí)量筒內(nèi)有水 減小 偏小 溶解 轉(zhuǎn)移 洗滌 ⑥轉(zhuǎn)移時(shí)有溶液濺出 減小 偏小 ⑦未洗滌燒杯和玻璃棒 減小 偏小 ⑧洗滌量取濃溶液的量筒并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶 增大 偏大 ⑨溶液未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶 減小 偏大 定容 定容時(shí)，水加多了，用滴管吸出 減小 偏小 ?定容后，經(jīng)振蕩、搖勻、靜置，液面下降再加水 增大 偏小 ?定容時(shí)，俯視刻度線 減小 偏大 【提醒】 在給容量瓶定容時(shí)，仰視讀數(shù)會(huì)使溶液的體積增大，致使溶液濃度偏低；俯視讀數(shù)會(huì)使溶液的體積減小，致使溶液濃度偏高。 【典例2】 (2012·佛山模擬)配制100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液，下列操作正確的是( ) A．稱(chēng)取1.06 g無(wú)水碳酸鈉，加入100 mL容量瓶中，加水溶解、定容 B．稱(chēng)取1.06 g無(wú)水碳酸鈉，加入100 mL蒸餾水，攪拌、溶解 C．轉(zhuǎn)移Na2CO3溶液時(shí)，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(fù)倒轉(zhuǎn)，搖勻 【答案】選D。 【解析】A項(xiàng)不能在容量瓶中溶解無(wú)水碳酸鈉；B項(xiàng)溶液體積不是100 mL；C項(xiàng)應(yīng)用玻璃棒引流。