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第7讲　物质的量浓度
[目标速览]　1.能运用物质的量与物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。2.初步学会配制一定物质的量浓度的溶液。
微考点　核心突破
考点1　物质的量浓度及计算
　
知|识|梳|理
1.物质的量浓度
(1)概念:表示单位体积的溶液里所含溶质B的____________的物理量,符号为cB。
(2)表达式:cB=________。
(3)单位:________或mol/L。
2.溶质的质量分数
(1)概念:用溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示。
(2)表达式:w=×100%。
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.将1 mol NaCl溶于1 L水形成1 mol·L-1的NaCl溶液。(　　)
2.32.2 g Na2SO4·10H2O溶于67.8 g水中,w(Na2SO4)=32.2%。(　　)
3.31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 mol·L-1。(　　)
4.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1。(　　)
5.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液稀释成0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,可向该溶液中加入100 mL 水。(　　)
6.将标准状况下44.8 L HCl溶于100 mL水中,所得溶液的密度为1.384 g·mL-1,则其物质的量浓度为1.5 mol·L-1。(　　)
知|识|拓|展
1.理解物质的量浓度的概念
(1)溶液中溶质的判断。
①与水发生反应的物质,溶质发生变化,水量减少,如
Na、Na2O、Na2O2NaOH
CO2、SO2、SO3H2CO3、H2SO3、H2SO4
NH3NH3·H2O(但仍按NH3进行计算)
②结晶水合物,溶质为去结晶水后的部分,如
CuSO4·5H2OCuSO4,
FeSO4·7H2OFeSO4。
(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进行计算:V=。
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。
(3)部分与整体的关系。
溶质的浓度和离子的浓度不同,要注意根据化学式具体分析。如1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(S)=3 mol·L-1,c(Al3+)=2 mol·L-1(考虑Al3+水解时,则其浓度小于2 mol·L-1)。
2.物质的量浓度的计算
(1)标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
c=
(2)物质的量浓度与溶解度的换算
若某饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶解度为S g,则溶解度S与物质的量浓度的关系是c===,S=。
3.有关溶液的稀释与混合的计算方法
(1)一定物质的量浓度溶液的稀释。
根据稀释前后溶质的物质的量不变,列方程式:
c1·V1=c2·V2。
(2)不同物质的量浓度溶液的混合。
根据混合前后溶质的总物质的量不变,列方程式:
①如果忽略溶液体积变化,则c1·V1+c2·V2=c混·(V1+V2)。
②如果溶液混合后的体积改变,则c1·V1+c2·V2=c混·V混(V混=)。
(3)不同质量分数的两种溶液的混合。
抓住混合前后溶质的总质量不变,列方程式:
m1·w1+m2·w2=(m1+m2)·w混。
(4)两种同溶质溶液等质量混合、等体积混合时质量分数的判定。
①等质量混合:两种同溶质溶液(或某溶液与水)等质量混合时,w混=。
②等体积混合:两种同溶质溶液(或某溶液与水)等体积混合时,a.若相混合的两种溶液的密度比水的密度小,则w混<,如氨、乙醇等少数溶质形成的溶液;b.若相混合的两种液体的密度比水的密度大,则w混>。如H2SO4、HNO3、NaOH、NaCl等大多数溶质形成的溶液。
知|识|对|练
角度一　物质的量浓度的含义及根据cB=的计算
1.某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-1”的字样,下面是该小组成员对溶液的叙述,正确的是(　　)
A.配制1 L该溶液,可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取出该溶液的一半,则所取溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,所得溶液中c(Cl-)为0.1 mol·L-1
角度二　关于气体溶质的计算
2.标准状况下,V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系不正确的是(　　)
A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/1 000ρ
C.w=17V/(17V+22 400)
D.c=1 000ρV/(17V+22 400)
角度三　关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
3.现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,其中钠离子的质量分数是a%,则下列有关该溶液的说法不正确的是(　　)
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
4.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为w%,溶液中含NaCl的质量为m g。则下列表达式正确的是(　　)
A.n(NaCl)= mol
B.w=
C.c(NaCl)= mol·L-1
D.V=
角度四　溶液稀释与混合的计算
5.将1 L Na2CO3溶液加水稀释,稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.稀释Na2CO3溶液需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
B.图中x=4.5
C.将该稀释前的Na2CO3溶液与足量盐酸反应,最多收集100.8 L CO2
D.Na2CO3溶液的初始浓度为5 mol·L-1
6.如图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。
按要求回答下列问题:
(1)硫酸的物质的量浓度为______________,氨水的物质的量浓度为________________。
(2)各取5 mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)____(填“>”“<”或“=”,下同) 9.2 mol·L-1,c(NH3)________6.45 mol·L-1。
(3)各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)________49%,w(NH3)________12.5%。
角度五　巧用电荷守恒求解离子浓度
7.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=0.1 mol·L-1,c(Al3+)=0.4 mol·L-1,c(S)=0.8 mol·L-1,则(Kc+)为(　　)
A.0.15 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
巧用电荷守恒求解离子浓度
任何电解质溶液中均存在电荷守恒,即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。
如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒为3c(Al3+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),知其中三种离子的浓度,即可求剩余一种离子的浓度。
注意　一般情况下,列电荷守恒等式时不能忽略H+、OH-,但在计算时,酸性溶液中常可忽略OH-,碱性溶液中常可忽略H+。
考点2　配制一定物质的量浓度的溶液
　
知|识|梳|理
1.主要配制仪器——容量瓶
(1)构造及用途。
(2)查漏操作。
2.配制辅助仪器
(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。
(2)胶头滴管:在实验中往试管或其他容器中滴加少量试剂,或用于量筒和容量瓶的定容。
3.配制过程及操作
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例:
思维辨析
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.容量瓶在使用前要检查是否漏水。(　　)
2.配制950 mL 某浓度的溶液应选用950 mL的容量瓶。(　　)
3.把0.585 g NaCl固体放入100 mL容量瓶中,加水到刻度线处,配成0.1 mol·L-1的NaCl溶液。(　　)
4.摇匀后,液面位于刻度线以下,应再加水至刻度线。(　　)
5.配制950 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液时,应选1 000 mL容量瓶,称取Na2CO3·10H2O 572.0 g。(　　)
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1.一定物质的量浓度溶液的配制过程的几点注意
(1)选择容量瓶时遵循“大而近”的原则,所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算,不能配制任意体积的溶液。
(2)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,不能作为反应器或用来长期贮存溶液。
(3)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。
(4)向容量瓶中注入液体时,要用玻璃棒引流;且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈内壁上。
(5)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容,不必计算水的用量。
(6)配制NaOH溶液时,必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸片上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。
(7)使用容量瓶前必须检查是否漏水,必须把容量瓶洗涤干净,但不能用待配液润洗,不必干燥。
(8)用浓硫酸配制稀硫酸,溶解时一定要把浓硫酸慢慢注入水中,切不可将水倒入浓硫酸中。
2.溶液配制过程中的“四个数据”
数据 要求或解释
药品的 质量 实验室中一般用托盘天平称量药品,而托盘天平只能精确到0.1 g,所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g,不能写为14.60 g
容量瓶 的规格 (1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大,如需用480 mL某溶液,则应该选择500 mL容量瓶 (2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格,如应回答“500 mL容量瓶”,不能只回答“容量瓶”
洗涤烧杯 和玻璃棒 2~3次 移液时洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了确保溶质全部转入容量瓶中,否则会导致溶液浓度偏低
液面离 容量瓶 刻度线下 1~2 cm 定容时,当液面离容量瓶刻度线下1~2 cm时,应该改用胶头滴管滴加,否则容易导致液体体积超过刻度线,从而使溶液浓度偏低
3.误差分析
(1)误差分析的理论依据。
根据cB=可得,一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量nB和溶液的体积V引起的。误差分析时,关键要看溶液配制过程中引起了nB或V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时,若nB比理论值小,或V比理论值大时,都会使所配溶液浓度偏小;若nB比理论值大,或V比理论值小时,都会使所配溶液浓度偏大。
(2)俯视、仰视的分析。
结果:仰视时,容器内液面高于刻度线;俯视时,容器内液面低于刻度线。
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角度六　一定物质的量浓度溶液的配制过程
8.实验室用KNO3固体配制一定物质的量浓度的KNO3溶液。下列图示对应操作正确的是(　　)
选项 A B C D
图示
操作 称量 转移 定容 摇匀
9.某学生欲配制1 000 mL 6.0 mol·L-1的H2SO4,实验室有三种不同浓度的硫酸:
①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1);③足量的18 mol·L-1的硫酸。有250 mL、500 mL、1 000 mL三种规格的容量瓶。老师要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。
回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为________mol·L-1(保留1位小数)。
(2)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的浓硫酸________mL,沿玻璃棒倒入上述混合液中,并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.___________________________________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。
(3)进行操作C前还需注意___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)如果省略操作D,对所配溶液浓度有何影响 ________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
角度七　配制一定物质的量浓度溶液的实验误差分析
10.(1)从改变溶质物质的量角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8 g:________。
②配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾8.0 g:________。
③配制NaOH溶液,用托盘天平称量NaOH时,托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确:________。
④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒:________。
⑤配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时,仰视读数:________。
⑥定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:________。
⑦配制一定物质的量浓度溶液时,烧杯及玻璃棒未洗涤:________。
(2)从改变溶液体积角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容:________。
②定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线:________。
③定容时仰视刻度线:________。
④定容摇匀后少量溶液外流:________。
⑤容量瓶中原有少量蒸馏水:________。
考点3　溶解度
　
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1.固体的溶解度
(1)在一定温度下,某固体物质在________溶剂(通常是水)里达到________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“________”。
(2)固体物质溶解度(饱和溶液)S=________________。
(3)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)。
②外因。
a.溶剂的影响(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。
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的溶解度影响不大。
2.气体的溶解度
(1)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∶。如Nx3、HCl、SH2、COO2等气体在20 ℃时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
(2)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。
3.溶解度曲线
(1)溶解度曲线的表示方法。
(2)溶解度曲线的意义。
①点:曲线上的点叫饱和点。
a.曲线上任一点表示对应温度下该物质的溶解度。
b.两曲线的交点表示两物质在交点的温度下溶解度相等。
②线:溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化的趋势,其变化趋势分为以下三种
a.陡升型:大部分固体物质的溶解度随温度升高而增大,且变化影响大,如硝酸钾,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而减小,如熟石灰。
c.缓升型:少数物质的溶解度随温度变化不大,如氯化钠,提纯时常采用蒸发结晶(蒸发溶剂)的方法。
③面。
a.溶解度曲线下方的面表示不同温度下该物质的不饱和溶液。
b.溶解度曲线上方的面表示相应温度下的过饱和溶液。
4.利用溶解度受温度影响选择不同的除杂方法
(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法;如NaCl溶液中含有KNO3,应采取蒸发结晶、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)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法;如KNO3溶液中含有NaCl,应采取加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法。
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角度八　饱和溶液与不饱和溶液
11.某温度下,V mL不饱和NaNO3溶液a g,蒸发掉b g水或加入b g NaNO3固体(恢复到原温度)均可使溶液达到饱和,则下列各量的计算结果正确的是(　　)
A.该温度下NaNO3的溶解度为200 g
B.原不饱和溶液中NaNO3的质量分数为%
C.原不饱和溶液中NaNO3的物质的量浓度为 mol·L-1
D.原不饱和溶液的密度为 g·mL-1
角度九　溶解度曲线的应用
12.以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如图:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。
回答下列问题:
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(2)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为________。
(3)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是______________。
微充电　素养提升
技法模型——巧妙提取关系式　速解多步计算题
　
　　关系式是表示两种或多种物质之间量的关系的一种简化的式子。在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间量的关系表示出来,将多步计算简化为一步计算。高考题量大、时间紧,对于涉及多步计算问题,如滴定实验的有关计算,巧妙运用关系式法可大大缩短答题时间。
命题点1　根据多步反应的方程式找关系式
【母题1】　某实验小组利用硫渣与氯气反应制备四氯化锡,用碘量法测定四氯化锡粗产品(含有AsCl3杂质,摩尔质量为181.5 g·mol-1)的纯度:取10.00 g四氯化锡粗产品溶于水,向所得溶液中加入20.00 mL 0.100 mol·L-1 I2标准溶液,再加入少量的淀粉溶液;用1.00×10-3 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定过量的I2。达到滴定终点时消耗20.00 mL Na2S2O3标准溶液。测定过程中发生的相关反应为①AsCl3+3H2O===H3AsO3+3HCl;②H3AsO3+I2+H2O===H3AsO4+2HI;③2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。则该粗产品中SnCl4的质量分数为________%(结果保留三位有效数字)。
【衍生1】　利用碘量法测定WCl6样品纯度,实验过程如下:先将m g WCl6样品转化为可溶的Na2WO4,通过I离子交换柱发生反应W+Ba(IO3)2===BaWO4+2I;交换结束后,向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应I+5I-+6H+===3I2+3H2O;反应完全后,向溶液中加入指示剂淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应I2+2S2===2I-+S4。滴定达到终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液V mL,则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为________%(用含c、V、M、m的式子表示)。
命题点2　根据原子守恒或得失电子守恒找关系式
1.利用原子守恒推导关系式。
实际化工生产中往往涉及多步反应,但原料和产品中的某种主要元素是相同的,据此可利用原子守恒找出关系式。
如工业上用FeS2制取H2SO4,可利用硫原子守恒找出关系式FeS2~2H2SO4,这样可避免书写化学方程式,缩短解题时间。
2.利用氧化还原得失电子守恒推导关系式。
如用K2Cr2O7氧化Fe2+可利用得失电子守恒找出关系式Cr2~6Fe2+。
【母题2】　测定聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
(1)上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
【衍生2】　利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:
(1)称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1 g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3 g,则样品质量为________________g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
(2)滴定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过I离子交换柱发生反应W+Ba(IO3)2===BaWO4+2I;交换结束后,向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应I+5I-+6H+===3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应I2+2S2===2I-+S4。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL,则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为____________。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将________(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
命题点3　关系式法在计算转化率(产率)中的应用
1.物质的质量分数(或纯度)=×100%。
2.反应物的转化率=×100%。
3.生成物的产率=×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。
【母题3】　实验室在55~60 ℃的条件下将20 mL苯(密度为0.88 g·cm-3)与22 mL浓硫酸和20 mL浓硝酸的混合液共热来制备硝基苯(难溶于水的油状液体),制备原理和装置如下(加热和夹持装置省略):
+HNO3+H2O
(1)实验所用苯的质量为________。
(2)若该实验制备得到纯硝基苯18 g,计算该实验中硝基苯的产率为________(保留小数点后两位)。
【衍生3】　已知,用40 g 苯乙腈,最终得到44 g 苯乙酸纯品,则苯乙酸的产率是___________________________________________________________。
微真题　把握方向
　
考向一　一定物质的量浓度的溶液的配制
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有(　　)
①天平　②温度计　③坩埚　④分液漏斗　⑤容量瓶　⑥烧杯　⑦滴定管　⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
2.(2022·广东卷)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是________。
3.(2022·全国乙卷)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4的混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
回答下列问题:
(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是____________________________________(填仪器名称)。
(2)长期存放的CuSO4·5H2O中会出现少量白色固体,原因是___________________________________________________________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是________(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式:___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取______________的方法。
(6)Ⅲ中应采用________进行加热。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括___________________________________________________________。
4. (2020·全国卷Ⅰ)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、________________________(从下列图中选择,写出名称)。
考向二　综合考查物质的量浓度的配制及计算
5.(2024·安徽卷) 测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液:称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸,加水至100 mL,加入少量锡粒。
【测定含量】按图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧化Fe2+;Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题:
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有______________(填名称)。
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因:___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁含量______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL,则a g试样中Fe的质量分数为________(用含a、c、V的代数式表示)。
大单元整合　激活思维·培优增分(一)
　
视点一　继承中发展——应用化学方程式计算是高考中的常客
　　应用化学方程式列比例的模式:关键抓对应项列比例,且“上下单位统一,左右单位相当”。
【进阶1】　KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成1 mol I2,消耗的KI至少为________ mol。
【进阶2】　过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质,带有结晶水,通常还含有CaO。过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼烧时发生如下反应2CaO2·xH2O2CaO+O2↑+2xH2O,得到的O2在标准状况下体积为672 mL,则该样品中CaO2的物质的量为________。
(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为________。
②样品中CaO2·xH2O中的x值为________。
视点二　热重曲线——守恒思想解对题
　　失重过程:一般含有结晶水的样品在受热过程中,首先考虑的是失去结晶水,对于含多个结晶水的样品,随着温度的升高,可能会分步失去结晶水。完全失去结晶水后,样品会进一步分解释放非金属元素形成的气体。若在空气中进行热重曲线分析,金属元素还可能与空气中的氧气发生相关反应。
计算原则:①金属元素始终残留在固体中,且质量守恒。②挥发出的气体中的非金属元素与样品中对应元素质量守恒。
【进阶3】　2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O固体在加热升温过程中的质量变化如图所示。
回答下列问题:
(1)350 ℃时,剩余固体中已不含碳元素,则剩余固体中含有______________(填化学式)。
(2)整个过程的总反应方程式为___________________________________________________________
___________________________________________________________。
【进阶4】　(2024·湖南卷)将8.84 mg Nd(OH)CO3(摩尔质量为221 g·mol-1)在氮气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。550~600 ℃时,所得固体产物可表示为NdaOb(CO3)c,通过以上实验数据确定该产物中n(Nd3+)∶n(C)的比值:________。
微点突破　高考解题新思维(一)
　(2024·黑吉辽卷)硫及其化合物 部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
A.标准状况下,11.2 L SO2中原子总数 为0.5NA
B.100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中,S数目 为0.01NA
C.反应①每消耗3.4 g H2S,生成物中硫原子数目 为0.1NA
D.反应②每生成1 mol还原产物,转移电子数目 为2NA
【破题关键】　硫及其化合物的部分转化关系及有关计算。
【关键能力】　主要考查信息获取与加工、逻辑推理与论证能力。
1.信息获取与加工能力
选项 关键信息 信息加工
A 11.2 L SO2;原子数目 标准状况下,11.2 L SO2为0.5 mol
B Na2SO3溶液;离子数目 Na2SO3为强碱弱酸盐,S能发生水解反应
C 3.4 g H2S;硫原子数目 需要根据化学方程式判断
D 1 mol还原产物;转移电子数目 需要确定还原产物,然后根据化学方程式判断
2.逻辑推理与论证能力
选项 分析过程 判断
A 基于微粒结构的判断 错误
B 错误
C 错误
D 反应②为3S+6OH-S+2S2-+3H2O→反应的还原产物为S2-→每生成1 mol S2-,转移2 mol电子→转移电子数目为2NA 正确
【答案】　D
【思维误区】　(1)易忽略S在水溶液中的水解;(2)反应②中还原产物易选错,转移电子数目计算易出错。
【解题反思】　本题与以往本考向所有的题目均不完全相同,本题以硫及其化合物部分转化关系图中的物质为素材,以阿伏加德罗常数为载体,侧重于对物质变化的考查。
　　随着高考对思维品质考查要求的提升,该题型也随之发生相应的变化,由原来侧重于对微粒组成和结构的考查,转向侧重于对物质变化过程中微粒变化的考查,因此在备考时,要关注一些特殊的反应和变化,包括能不能反应、发生了什么反应以及反应到什么程度等。
第7讲　物质的量浓度
微考点·核心突破
考点1
知识梳理
1.(1)物质的量　(2)　(3)mol·L-1
思维辨析
1.×　提示:在计算物质的量浓度时,要注意定义中的体积是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
2.×　提示:溶质为Na2SO4,m(Na2SO4)=×32.2 g=14.2 g,w(Na2SO4)=×100%=×100%=14.2%。
3.×　提示:Na2O溶于水生成NaOH,溶质为NaOH而不是Na2O。
4.×　提示:HCl溶于水后,没指出溶液的密度,无法计算溶液的体积,无法求c(HCl)。
5.×　提示:应该加入水形成100 mL溶液。
6.×　提示:m(溶液)=×36.5 g·mol-1+100 g=173 g,V(溶液)==125 mL,c(HCl)==16 mol·L-1。
知识对练
1.D　解析　将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中,所得溶液的体积大于1 L,A项错误;Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,B项错误;所取溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,C项错误;原溶液中c(Cl-)=0.2 mol·L-1,将溶液稀释一倍后,所得溶液中c(Cl-)=0.1 mol·L-1,D项正确。
2.A　解析　由于溶液的体积既不是水的体积也不是二者的体积之和,溶液的体积不能直接确定,仅利用V无法确定ρ,A项错误;由c==,可得w=,B项正确;氨水的质量分数w==,C项正确;氨水的物质的量浓度c===,D项正确。
3.C　解析　现有硫酸钠溶液V mL,其密度是ρ g·mL-1,溶液质量是ρV g,其中钠离子的质量分数是a%,则钠离子的质量是ρVa% g,物质的量是 mol,所以硫酸钠的物质的量是 mol,质量是 mol×142 g·mol-1= g,则溶质的质量分数是=,A项正确;溶液的物质的量浓度是=mol·L-1,B项正确;溶质和溶剂的物质的量之比是 mol∶,C项错误;硫酸根离子的质量分数是=,D项正确。
4.C　解析　n(NaCl)= mol,ρV表示的是氯化钠溶液的质量,A项错误;溶液的质量为ρ g·cm-3×V mL=ρV g,则质量分数w%=,B项错误;溶液的物质的量浓度c(NaCl)==,C项正确;=n(NaCl)·Vm不是氯化钠溶液的体积,D项错误。
5.B　解析　溶液稀释用不到漏斗,A项错误;溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,则有2x=5×1.8,得x=4.5,B项正确;1 L原Na2CO3溶液中n(Na+)=1.8 mol·L-1×5 L=9.0 mol,则其中n(C)=4.5 mol,与足量盐酸反应产生4.5 mol CO2,但题中没有指明气体所处状态,不能用“22.4 L·mol-1”计算CO2的体积,C项错误;Na2CO3溶液的初始浓度c(Na2CO3)=c(Na+)=×=4.5 mol·L-1,D项错误。
6.答案　(1)18.4 mol·L-1　12.9 mol·L-1　(2)<　>　(3)>　<
解析　(1)利用c=计算,c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1,c(NH3)= mol·L-1≈12.9 mol·L-1。(2)硫酸的密度大于水,氨水的密度小于水,各取5 mL与等质量的水混合后,所得稀硫酸的体积大于10 mL,稀氨水的体积小于10 mL,故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1,c(NH3)>6.45 mol·L-1。(3)5 mL硫酸和5 mL氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3×5 mL=4.4 g,而5 mL水的质量约为5 g,故各取5 mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)>49%,w(NH3)<12.5%。
7.C　解析　根据溶液电荷守恒,溶液中存在3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),而溶液中c(OH-)很小,可以忽略不计,则有3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(S),所以c(K+)=2c(S)-3c(Al3+)-c(H+)=2×0.8 mol·L-1-3×0.4 mol·L-1-0.1 mol·L-1=0.3 mol·L-1,C项正确。
考点2
思维辨析
1.√　提示:容量瓶、分液漏斗、酸碱滴定管使用前均要检查是否漏水。
2.×　提示:无950 mL容量瓶,所以配制一定物质的量浓度的溶液时,要考虑到容量瓶的规格。
3.×　提示:容量瓶、量筒不能用来溶解物质,也不能作反应容器。
4.×　提示:不应再加水,再加水相当于将溶液稀释了。
5.√　提示:没有950 mL容量瓶,应选1 000 mL的容量瓶,故称取固体时应与1 000 mL溶液相对应,需要Na2CO3的物质的量为2 mol,则Na2CO3·10H2O的质量为572.0 g。
知识对练
8.B　解析　用托盘天平称量KNO3固体时应“左物右码”,A项错误;转移溶液时,应用玻璃棒引流,并且玻璃棒底部靠在容量瓶刻度线以下的位置,B项正确;定容时,胶头滴管不能伸到容量瓶里,C项错误;应该反复上下颠倒摇匀,而不是上下振荡,D项错误。
9.答案　(1)3.0
(2) 295　用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中
(3)将稀释后的硫酸冷却至室温
(4)偏小
解析　(1)25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)的物质的量浓度c===3.0 mol·L-1。(2)欲配制6.0 mol·L-1的H2SO4 1 000 mL所需硫酸的物质的量=6.0 mol·L-1×1 L=6.0 mol,①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸中含硫酸的物质的量为0.5 mol·L-1×0.48 L=0.24 mol;②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·mL-1)含硫酸的物质的量为3.0 mol·L-1×0.15 L=0.45 mol,6.0 mol-0.24 mol-0.45 mol=5.31 mol,所以需要18 mol·L-1的硫酸的体积V===0.295 L,即295 mL;烧杯壁和玻璃棒上都沾有硫酸,为保证全部将溶质转移到容量瓶,应进行洗涤,将洗涤液全部转移到容量瓶中。(3)容量瓶不能受热,故应将稀释后的硫酸冷却。(4)如果省略操作D,导致溶质的物质的量偏小,依据c=可知溶液浓度偏小。
10.答案　(1)①偏小　②偏小　③偏小　④偏小　⑤偏大　⑥偏小　⑦偏小　(2)①偏大　②偏小　③偏小　④无影响　⑤无影响
解析　(1)②所需胆矾的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=12.5 g。③NaOH易吸水潮解。④实际称量质量为4 g-0.4 g=3.6 g。
(2)①NaOH溶于水放热,溶液的体积比室温时大,应恢复至室温后再移液、定容。
考点3
知识梳理
1.(1)100 g　饱和状态　g　(2)×100 g
知识对练
11.C　解析　由题意可知,b g水中溶解b g NaNO3达到饱和,即在此温度下NaNO3的溶解度为100 g,A项错误;此温度下饱和溶液的质量分数为×100%=50%,所以原溶液中NaNO3的质量为(a-b)g×50%,则原不饱和溶液中NaNO3的质量分数为×100%=%,B项错误;原不饱和溶液中NaNO3的物质的量浓度为÷ L= mol·L-1,C项正确;原不饱和溶液的密度为= g·mL-1,D项错误。
12.答案　(1)蒸发皿　(2)35 ℃(33~40 ℃的任一个值都可)　(3)重结晶
解析　氯化铵的溶解度随温度变化较大,而硫酸钠在30~100 ℃之间变化不大,故可用冷却结晶法将NH4Cl晶体析出,但温度不能太低,以防硫酸钠析出。所以合适的温度在33~40 ℃范围内。
微充电·素养提升
母题1　答案　96.4
解析　
衍生1　答案　
解析　
母题2　答案　(1)偏大
(2)n(Cr2)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol,滴定时Cr2→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据得失电子守恒可得微粒的关系式Cr2~6Fe2+(或Cr2+14H++6Fe2+===6Fe3++2Cr3++7H2O),则n(Fe2+)=6n(Cr2)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol,样品中铁元素的质量m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g,样品中铁元素的质量分数w(Fe)=×100%=12.32%
解析　(1)根据题意,Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+,发生的反应为Sn2++2Fe3+===Sn4++2Fe2+,根据还原性强弱顺序为还原剂>还原产物,则还原性Sn2+>Fe2+,实验中若不除去过量的Sn2+,则加入的K2Cr2O7先氧化过量的Sn2+再氧化Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。
衍生2　答案　(1)(m3+m1-2m2)
(2)%　不变　偏大
解析　(1)利用碘量法测定WCl6产品纯度,称量时加入足量的CS2用于溶解样品,盖紧称重为m1g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g,则挥发出的CS2的质量为(m1-m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1-m2)g的CS2,盖紧称重为m3 g,则样品质量为m3 g+2(m1-m2)g-m1 g=(m3+m1-2m2)g。(2)滴定时,根据关系式W~2I~6I2~12S2,样品中n(WCl6)=n(W)=n(S2)=cV×10-3 mol,m(WCl6)=cV×10-3 mol×M g·mol-1= g,则样品中WCl6的质量分数为×100%=%;根据测定原理,称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,挥发的CS2质量增大,m3偏小,但WCl6的质量不变,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变,样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。
母题3　答案　(1)17.6 g　(2)64.86%
解析　(1)实验所用苯的质量为20 mL×0.88 g·cm-3=17.6 g。(2)根据关系式~,可知理论上生成的硝基苯的质量为 g≈27.75 g,则硝基苯的产率为×100%≈64.86%。
衍生3　答案　95%
解析　
m=×40 g≈46.5 g,产率为×100%≈95%。
微真题·把握方向
1.D　解析　粗盐提纯涉及的操作及使用的仪器有溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、除杂、过滤(漏斗、玻璃棒、⑥烧杯)、蒸发结晶(蒸发皿、⑧酒精灯、玻璃棒)。配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液的操作步骤及使用的仪器有称量(①天平)→溶解(⑥烧杯和玻璃棒)→移液(⑥烧杯、玻璃棒、⑤容量瓶)→定容(胶头滴管),故选D。
2.C　解析　容量瓶使用过程中不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,A项错误;定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相平”,不能仰视或俯视,B项错误;向容量瓶中转移液体时,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,C项正确;定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,D项错误。
3.答案　(1)分液漏斗、球形冷凝管　(2)CuSO4·5H2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜　(3)CuO　(4)3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑　(5)分批加入并搅拌　(6)水浴　(7)冷却结晶、过滤、洗涤
解析　(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,称量CuSO4·5H2O的质量用到电子天平;溶解晶体用到烧杯;加水用到量筒,故不需要的是分液漏斗、球形冷凝管。(2)CuSO4·5H2O中含结晶水,长期放置会风化失去结晶水生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。(3)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。(4)n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,发生非氧化还原反应生成KHC2O4、K2C2O4、CO2和水,依据原子守恒可知,反应的化学方程式为3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑。(5)为防止草酸和碳酸钾反应时过于剧烈,造成液体喷溅,可减缓反应速率,将碳酸钾分批加入并搅拌。(6)Ⅲ中将混合溶液加热至80~85 ℃,应采取水浴加热,使液体受热均匀。(7)从溶液中获得晶体的一般方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
4.答案　烧杯、量筒、托盘天平
解析　由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管。
5.答案　(1)容量瓶、量筒
(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+:2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O,加入锡粉,发生反应Sn4++Sn===2Sn2+,从而防止Sn2+被氧化
(3)加快赤铁矿试样的溶解
(4)偏小　(5)%
解析　(1)实验中配制K2Cr2O7标准溶液时需用到容量瓶和量筒,量取浓盐酸也要用到量筒,K2Cr2O7标准溶液和SnCl2溶液均需盛放在酸式滴定管中,但图中给的是碱式滴定管。(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+,配制SnCl2溶液时加入少量锡粒,发生反应Sn+Sn4+===2Sn2+,Sn4+被还原为Sn2+,从而防止Sn2+被氧化。(3)步骤Ⅰ中试样和浓盐酸反应时适当加热可加快反应速率。(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,会导致部分Fe2+被空气中的O2氧化,则滴定时消耗K2Cr2O7标准溶液的体积偏小,从而导致测定的铁含量偏小。(5)根据滴定时发生反应6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O和消耗V mL的K2Cr2O7标准溶液可计算出铁矿石中铁的含量为×100%=%。(共111张PPT)
第7讲
大单元一 化学基本概念
物质的量浓度
目
标
速
览
1.能运用物质的量与物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。2.初步学会配制一定物质的量浓度的溶液。
考点1　物质的量浓度及计算
微考点/核心突破
第一部分
1.物质的量浓度
(1)概念：表示单位体积的溶液里所含溶质B的 的物理量，符号为cB。
(2)表达式：cB=_______。
(3)单位： 或mol/L。
物质的量
mol·L-1
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.将1 mol NaCl溶于1 L水形成1 mol·L-1的NaCl溶液。( )
提示：在计算物质的量浓度时，要注意定义中的体积是溶液的体 积，而不是溶剂的体积。
2.32.2 g Na2SO4·10H2O溶于67.8 g水中，w(Na2SO4)=32.2%。( )
3.31 g Na2O溶于水，配成1 L溶液，c(Na2O)=0.5 mol·L-1。( )
提示：溶质为Na2SO4，m(Na2SO4)=×32.2 g=14.2 g，w(Na2SO4)= ×100%=×100%=14.2%。
提示：Na2O溶于水生成NaOH，溶质为NaOH而不是Na2O。
4.标准状况下，22.4 L HCl溶于1 L水，盐酸的物质的量浓度为
1 mol·L-1。( )
5.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4溶液稀释成0.1 mol·L-1的H2SO4溶液，可向该溶液中加入100 mL 水。( )
提示：HCl溶于水后，没指出溶液的密度，无法计算溶液的体积，无法求c(HCl)。
提示：应该加入水形成100 mL溶液。
6.将标准状况下44.8 L HCl溶于100 mL水中，所得溶液的密度为
1.384 g·mL-1，则其物质的量浓度为1.5 mol·L-1。( )
提示：m(溶液)=×36.5 g·mol-1+100 g=173 g，V(溶液)= =125 mL，c(HCl)==16 mol·L-1。
1.理解物质的量浓度的概念
(1)溶液中溶质的判断。
①与水发生反应的物质，溶质发生变化，水量减少，如
(3)部分与整体的关系。
溶质的浓度和离子的浓度不同，要注意根据化学式具体分析。如
1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中c(S)=3 mol·L-1，c(Al3+)=2 mol·L-1
(考虑Al3+水解时，则其浓度小于2 mol·L-1)。
角度一　物质的量浓度的含义及根据cB=的计算
1.某校化学兴趣小组在实验中发现一瓶溶液，标签上标有“CaCl2 0.1 mol·L-1”的字样，下面是该小组成员对溶液的叙述，正确的是( )
A.配制1 L该溶液，可将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1 mol·L-1
C.从试剂瓶中取出该溶液的一半，则所取溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍，所得溶液中c(Cl-)为0.1 mol·L-1
将0.1 mol CaCl2溶于1 L水中，所得溶液的体积大于1 L，A项错 误；Cl-的物质的量浓度为0.2 mol·L-1，B项错误；所取溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1，C项错误；原溶液中c(Cl-)=0.2 mol·
L-1，将溶液稀释一倍后，所得溶液中c(Cl-)=0.1 mol·L-1，D项正确。
解析
角度二　关于气体溶质的计算
2.标准状况下，V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1)，所得溶液的密度为ρ g·mL-1，质量分数为w，物质的量浓度为
c mol·L-1，则下列关系不正确的是( )
A.ρ=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/1 000ρ
C.w=17V/(17V+22 400)
D.c=1 000ρV/(17V+22 400)
解析
角度三　关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
3.现有硫酸钠溶液V mL，其密度是ρ g·mL-1，其中钠离子的质量分数是a%，则下列有关该溶液的说法不正确的是( )
A.溶质的质量分数是%
B.溶液的物质的量浓度是 mol·L-1
C.溶质和溶剂的物质的量之比是9a∶(1 000-142a)
D.硫酸根离子的质量分数是%
解析
解析
4.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·cm-3，质量分数为w%，溶液中含NaCl的质量为m g。则下列表达式正确的是( )
A.n(NaCl)= mol
B.w=
C.c(NaCl)= mol·L-1
D.V=
n(NaCl)= mol，ρV表示的是氯化钠溶液的质量，A项错误；溶液的质量为ρ g·cm-3×V mL=ρV g，则质量分数w%=，B项错 误；溶液的物质的量浓度c(NaCl)==，C项正确；=n(NaCl)·Vm不是氯化钠溶液的体积，D项错误。
解析
角度四　溶液稀释与混合的计算
5.将1 L Na2CO3溶液加水稀释，稀释过程中c(Na+)随溶液体积的变化曲线如图所示，下列说法正确的是
( )
A.稀释Na2CO3溶液需用到烧杯、玻璃棒、漏斗等仪器
B.图中x=4.5
C.将该稀释前的Na2CO3溶液与足量盐酸反应，最多收集100.8 L CO2
D.Na2CO3溶液的初始浓度为5 mol·L-1
溶液稀释用不到漏斗，A项错误；溶液稀释过程中，溶质的物质的量不变，则有2x=5×1.8，得x=4.5，B项正确；1 L原Na2CO3溶液中n(Na+)=1.8 mol·L-1×5 L=9.0 mol，则其中n(C)=4.5 mol，与足量盐酸反应产生4.5 mol CO2，但题中没有指明气体所处状 态，不能用“22.4 L·mol-1”计算CO2的体积，C项错误；Na2CO3溶液的初始浓度c(Na2CO3)=c(Na+)=×=4.5 mol·L-1，D项错误。
解析
6.如图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。
按要求回答下列问题：
(1)硫酸的物质的量浓度为___________________，氨水的物质的量浓度为____________________。
(2)各取5 mL与等质量的水混合后，c(H2SO4) (填“>”“<”或“=”，下同) 9.2 mol·L-1，c(NH3) 6.45 mol·L-1。
(3)各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)____49%，w(NH3)____12.5%。
18.4 mol·L-1
12.9 mol·L-1
<
>
>
<
(1)利用c=计算，c(H2SO4)= mol·L-1=18.4 mol·L-1，c(NH3)= mol·L-1≈12.9 mol·L-1。(2)硫酸的密度大于水，氨水的密度小于水，各取5 mL与等质量的水混合后，所得稀硫酸的体积大于10 mL，稀氨水的体积小于10 mL，故有c(H2SO4)<9.2 mol·L-1，c(NH3)>6.45 mol·L-1。(3)5 mL硫酸和 5 mL氨水的质量分别为1.84 g·cm-3×5 mL=9.2 g、0.88 g·cm-3 ×5 mL=4.4 g，而5 mL水的质量约为5 g，故各取5 mL与等体积的水混合后，w(H2SO4)>49%，w(NH3)<12.5%。
解析
角度五　巧用电荷守恒求解离子浓度
7.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其c(H+)=0.1 mol·L-1，c(Al3+)=0.4 mol·L-1，c(S)=0.8 mol·L-1，则c (K+)为( )
A.0.15 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
根据溶液电荷守恒，溶液中存在3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)=2c(S)+ c(OH-)，而溶液中c(OH-)很小，可以忽略不计，则有3c(Al3+)+ c(K+)+c(H+)=2c(S)，所以c(K+)=2c(S)-3c(Al3+)-c(H+)=2×0.8 mol·L-1-3×0.4 mol·L-1-0.1 mol·L-1=0.3 mol·L-1，C项正确。
解析
巧用电荷守恒求解离子浓度
任何电解质溶液中均存在电荷守恒，即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。
如Al2(SO4)3溶液中的电荷守恒为3c(Al3+)+c(H+)=2c(S)+c(OH-),知其中三种离子的浓度，即可求剩余一种离子的浓度。
注意　一般情况下，列电荷守恒等式时不能忽略H+、OH-，但在计算时，酸性溶液中常可忽略OH-，碱性溶液中常可忽略H+。
考点2　配制一定物质的量浓度的溶液
微考点/核心突破
第一部分
1.主要配制仪器——容量瓶
(1)构造及用途。
2.配制辅助仪器
(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。
(2)胶头滴管：在实验中往试管或其他容器中滴加少量试剂，或用于量筒和容量瓶的定容。
3.配制过程及操作
以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaCl溶液为例：
思维辨析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
1.容量瓶在使用前要检查是否漏水。( )
2.配制950 mL 某浓度的溶液应选用950 mL的容量瓶。( )
提示：容量瓶、分液漏斗、酸碱滴定管使用前均要检查是否漏水。
提示：无950 mL容量瓶，所以配制一定物质的量浓度的溶液时，要考虑到容量瓶的规格。
3.把0.585 g NaCl固体放入100 mL容量瓶中，加水到刻度线处，配成0.1 mol·L-1的NaCl溶液。( )
4.摇匀后，液面位于刻度线以下，应再加水至刻度线。( )
提示：容量瓶、量筒不能用来溶解物质，也不能作反应容器。
提示：不应再加水，再加水相当于将溶液稀释了。
5.配制950 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液时，应选1 000 mL容量瓶，称取Na2CO3·10H2O 572.0 g。( )
提示：没有950 mL容量瓶，应选1 000 mL的容量瓶，故称取固体时应与1 000 mL溶液相对应，需要Na2CO3的物质的量为2 mol，则Na2CO3·10H2O的质量为572.0 g。
1.一定物质的量浓度溶液的配制过程的几点注意
(1)选择容量瓶时遵循“大而近”的原则，所需溶质的量按所选用的容量瓶的规格进行计算，不能配制任意体积的溶液。
(2)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释，不能作为反应器或用来长期贮存溶液。
(3)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。
(4)向容量瓶中注入液体时，要用玻璃棒引流；且玻璃棒下端要靠在容量瓶的刻度线以下的瓶颈内壁上。
(5)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容，不必计算水的用量。
(6)配制NaOH溶液时，必须用带盖的称量瓶或小烧杯快速称量NaOH固体，不能将NaOH直接放在纸片上，因NaOH固体易潮解，且易与空气中的CO2反应。
(7)使用容量瓶前必须检查是否漏水，必须把容量瓶洗涤干净，但不能用待配液润洗，不必干燥。
(8)用浓硫酸配制稀硫酸，溶解时一定要把浓硫酸慢慢注入水中，切不可将水倒入浓硫酸中。
2.溶液配制过程中的“四个数据”
数据 要求或解释
药品的 质量 实验室中一般用托盘天平称量药品，而托盘天平只能精确到0.1 g，所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。如所需NaCl的质量为14.6 g，不能写为14.60 g
容量瓶 的规格 (1)选择容量瓶的规格时应该与所配溶液体积相等或稍大，如需用480 mL某溶液，则应该选择500 mL容量瓶
(2)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格，如应回答“500 mL容量瓶”，不能只回答“容量瓶”
洗涤烧杯 和玻璃棒 2~3次 移液时洗涤烧杯和玻璃棒2~3次是为了确保溶质全部转入容量瓶中，否则会导致溶液浓度偏低
液面离容量瓶 刻度线下 1~2 cm 定容时，当液面离容量瓶刻度线下1~2 cm时，应该改用胶头滴管滴加，否则容易导致液体体积超过刻度线，从而使溶液浓度偏低
(2)俯视、仰视的分析。

结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。
角度六　一定物质的量浓度溶液的配制过程
8.实验室用KNO3固体配制一定物质的量浓度的KNO3溶液。下列图示对应操作正确的是( )
用托盘天平称量KNO3固体时应“左物右码”，A项错误；转移溶液时，应用玻璃棒引流，并且玻璃棒底部靠在容量瓶刻度线以下的位置，B项正确；定容时，胶头滴管不能伸到容量瓶里，C项错误；应该反复上下颠倒摇匀，而不是上下振荡，D项错误。
解析
9.某学生欲配制1 000 mL 6.0 mol·L-1的H2SO4，实验室有三种不同浓度的硫酸：
①480 mL 0.5 mol·L-1的硫酸；②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g·
mL-1)；③足量的18 mol·L-1的硫酸。有250 mL、500 mL、1 000 mL三种规格的容量瓶。老师要求把①②两种硫酸全部用完，不足的部分由③来补充。
回答下列问题：
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1(保留1位小数)。
3.0
(2)配制时，该同学的操作顺序如下，请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀；
B.用量筒准确量取所需的18 mol·L-1的浓硫酸 mL，沿玻璃棒倒入上述混合液中，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀；
C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中；
D. ；
295
用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液均注入容量瓶中
E.振荡，继续向容量瓶中加水，直到液面接近刻度线1~2 cm处；
F.改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面恰好与刻度线相切；
G.将容量瓶盖紧，振荡，摇匀。
(3)进行操作C前还需注意 。
(4)如果省略操作D，对所配溶液浓度有何影响 (填“偏大” “偏小”或“无影响”)。
将稀释后的硫酸冷却至室温
偏小
解析
解析
角度七　配制一定物质的量浓度溶液的实验误差分析
10.(1)从改变溶质物质的量角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g： 。
②配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0 g: __________。
③配制NaOH溶液，用托盘天平称量NaOH时，托盘天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确： 。
偏小
偏小
偏小
④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，需称量溶质4.4 g，称量时物码放置颠倒： 。
⑤配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，用量筒量取浓硫酸时，仰视读数： 。
⑥定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线:
。
⑦配制一定物质的量浓度溶液时，烧杯及玻璃棒未洗涤： 。
偏小
偏大
偏小
偏小
(2)从改变溶液体积角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容： 。
②定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线： 。
③定容时仰视刻度线： 。
④定容摇匀后少量溶液外流： 。
⑤容量瓶中原有少量蒸馏水： 。
偏大
偏小
偏小
无影响
无影响
(1)②所需胆矾的质量为0.5 L×0.1 mol·L-1×250 g·mol-1=
12.5 g。③NaOH易吸水潮解。④实际称量质量为4 g-0.4 g=3.6 g。
(2)①NaOH溶于水放热，溶液的体积比室温时大，应恢复至室温后再移液、定容。
解析
考点3　溶解度
微考点/核心突破
第一部分
100 g
饱和状态
(3)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)。
②外因。
a.溶剂的影响(如NaCl易溶于水不易溶于汽油)。
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的溶解度影响不大。
2.气体的溶解度
(1)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∶。如Nx3、HCl、SH2、COO2等气体在20 ℃时的溶解度分别为1∶700、1∶500、1∶40、1∶1。
(2)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。
3.溶解度曲线
(1)溶解度曲线的表示方法。
(2)溶解度曲线的意义。
①点：曲线上的点叫饱和点。
a.曲线上任一点表示对应温度下该物质的溶解度。
b.两曲线的交点表示两物质在交点的温度下溶解度相等。
②线：溶解度曲线表示物质的溶解度随温度变化的趋势，其变化趋势分为以下三种
a.陡升型：大部分固体物质的溶解度随温度升高而增大，且变化影响大，如硝酸钾，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而减小，如熟石灰。
c.缓升型：少数物质的溶解度随温度变化不大，如氯化钠，提纯时常采用蒸发结晶(蒸发溶剂)的方法。
③面。
a.溶解度曲线下方的面表示不同温度下该物质的不饱和溶液。
b.溶解度曲线上方的面表示相应温度下的过饱和溶液。
4.利用溶解度受温度影响选择不同的除杂方法
(1)溶解度受温度影响较小的物质(如NaCl)采取蒸发结晶的方法；如NaCl溶液中含有KNO3，应采取蒸发结晶、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)采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法；如KNO3溶液中含有NaCl，应采取加热浓缩、冷却结 晶、过滤的方法。
解析
角度九　溶解度曲线的应用
12.以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如图：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。
回答下列问题：
(1)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有_____________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(2)“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为
。
(3)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是
。
蒸发皿
35 ℃(33~40 ℃的任一个值都可)
重结晶
氯化铵的溶解度随温度变化较大，而硫酸钠在30~100 ℃之间变化不大，故可用冷却结晶法将NH4Cl晶体析出，但温度不能太低，以防硫酸钠析出。所以合适的温度在33~40 ℃范围内。
解析
技法模型——巧妙提取关系式
速解多步计算题
微充电/素养提升
第二部分
　　关系式是表示两种或多种物质之间量的关系的一种简化的式 子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间量的关系表示出来，将多步计算简化为一步计算。高考题量大、时间紧，对于涉及多步计算问题，如滴定实验的有关计算，巧妙运用关系式法可大大缩短答题时间。
命题点1　根据多步反应的方程式找关系式
【母题1】　某实验小组利用硫渣与氯气反应制备四氯化锡，用碘量法测定四氯化锡粗产品(含有AsCl3杂质，摩尔质量为181.5 g·mol-1)的纯度：取10.00 g四氯化锡粗产品溶于水，向所得溶液中加入
20.00 mL 0.100 mol·L-1 I2标准溶液，再加入少量的淀粉溶液；用1.00×10-3 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定过量的I2。达到滴定终 点时消耗20.00 mL Na2S2O3标准溶液。测定过程中发生的相关反应为①AsCl3+3H2O===H3AsO3+3HCl;②H3AsO3+I2+H2O===H3AsO4+2HI;③2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。则该粗产品中SnCl4的质量分数为
%(结果保留三位有效数字)。
96.4
解析
【衍生1】　利用碘量法测定WCl6样品纯度，实验过程如下：先将
m g WCl6样品转化为可溶的Na2WO4，通过I离子交换柱发生反应W+Ba(IO3)2===BaWO4+2I；交换结束后，向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应I+5I-+6H+===3I2+3H2O；反应完全后，向溶液中加入指示剂淀粉溶液，用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应I2+2S2===2I-+S4。滴定达到终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液V mL，则样品中WCl6(摩尔质量为
M g·mol-1)的质量分数为 %(用含c、V、M、m的式子表示)。
解析
命题点2　根据原子守恒或得失电子守恒找关系式
1.利用原子守恒推导关系式。
实际化工生产中往往涉及多步反应，但原料和产品中的某种主要元素是相同的，据此可利用原子守恒找出关系式。
如工业上用FeS2制取H2SO4，可利用硫原子守恒找出关系式FeS2~2H2SO4，这样可避免书写化学方程式，缩短解题时间。
2.利用氧化还原得失电子守恒推导关系式。
如用K2Cr2O7氧化Fe2+可利用得失电子守恒找出关系式Cr2~6Fe2+。
【母题2】　测定聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+)，充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10-2 mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
(1)上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
偏大
(2)计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案
(1)根据题意，Sn2+能将Fe3+还原为Fe2+，发生的反应为Sn2++2Fe3+ ===Sn4++2Fe2+，根据还原性强弱顺序为还原剂>还原产物，则还原性Sn2+>Fe2+，实验中若不除去过量的Sn2+，则加入的K2Cr2O7先氧化过量的Sn2+再氧化Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏 大，则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大。
解析
【衍生2】　利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下：
(1)称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1 g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2 g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3 g，则样品质量为 (不考虑空气中水蒸气的干扰)。
(m3+m1-2m2) g
(2)滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过I离子交换柱发生反应W+Ba(IO3)2===BaWO4+2I；交换结束后，向所得含I的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应I+5I-+6H+===3I2+3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应I2+2S2===2I-+ S4。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL，则样品中
WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为 。称
量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将 (填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
不变
偏大
解析
解析
【母题3】　实验室在55~60 ℃的条件下将20 mL苯(密度为0.88 g·cm-3)与22 mL浓硫酸和20 mL浓硝酸的混合液共热来制备硝基苯(难溶于水的油状液体)，制备原理和装置如下(加热和夹持装置省略)：
(1)实验所用苯的质量为 。
(2)若该实验制备得到纯硝基苯18 g，计算该实验中硝基苯的产率为
(保留小数点后两位)。
17.6 g
64.86%
解析
【衍生3】 已知 ,
用40 g 苯乙腈,最终得到44 g 苯乙酸纯品,则苯乙酸的产率是 。
95%
解析
微真题/把握方向
第三部分
考向一　一定物质的量浓度的溶液的配制
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中，本实验必须用到的有( )
①天平　②温度计　③坩埚　④分液漏斗　⑤容量瓶
⑥烧杯　⑦滴定管　⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
粗盐提纯涉及的操作及使用的仪器有溶解(⑥烧杯和玻璃棒)、除杂、过滤(漏斗、玻璃棒、⑥烧杯)、蒸发结晶(蒸发皿、⑧酒精 灯、玻璃棒)。配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液的操作步骤及使用的仪器有称量(①天平)→溶解(⑥烧杯和玻璃棒)→移液(⑥烧杯、玻璃棒、⑤容量瓶)→定容(胶头滴管)，故选D。
解析
2.(2022·广东卷)下列关于250 mL容量瓶的操作，正确的是 。
容量瓶使用过程中不能用手等触碰瓶口，以免污染试剂，A项错误；定容时，视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相平”，不能仰视或俯视，B项错误；向容量瓶中转移液体时，需用玻璃棒引流，玻璃棒下端位于刻度线以下，同时玻璃棒不能接触容量瓶 口，C项正确；定容完成后，盖上瓶塞，将容量瓶来回颠倒，将溶液摇匀，颠倒过程中，左手食指抵住瓶塞，防止瓶塞脱落，右手扶住容量瓶底部，防止容量瓶从左手掉落，D项错误。
解析
3.(2022·全国乙卷)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合 成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4的混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85 ℃，加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体，进行表征和分析。
回答下列问题：
(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是
(填仪器名称)。
分液漏斗、球形冷凝管
(2)长期存放的CuSO4·5H2O中会出现少量白色固体，原因是
________________________________________________。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是 (写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1，写出反应的化学方程式： 。
(5)Ⅱ中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K2CO3应采取
的方法。
(6)Ⅲ中应采用 进行加热。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括 。
CuSO4·5H2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜
CuO
3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑
分批加入并搅拌
水浴
冷却结晶、过滤、洗涤
(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液，称量CuSO4·5H2O的质量用到电子天平；溶解晶体用到烧杯；加水用到量筒，故不需要的是分液漏斗、球形冷凝管。(2)CuSO4·5H2O中含结晶水，长期放置会风化失去结晶水生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。(3)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，加热，氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。(4)n(H2C2O4)∶ n(K2CO3)=1.5∶1，发生非氧化还原反应生成KHC2O4、K2C2O4、CO2和水，依据原子守恒可知，反应的化学方程式为3H2C2O4+
解析
2K2CO3===2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑。(5)为防止草酸和碳酸钾反应时过于剧烈，造成液体喷溅，可减缓反应速率，将碳酸钾分批加入并搅拌。(6)Ⅲ中将混合溶液加热至80~85 ℃，应采取水浴加热，使液体受热均匀。(7)从溶液中获得晶体的一般方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
解析
4. (2020·全国卷Ⅰ)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名称)。
烧杯、量筒、托盘天平
由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管。
解析
考向二　综合考查物质的量浓度的配制及计算
5.(2024·安徽卷) 测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。
【配制溶液】
①c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液。
②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。
【测定含量】按图所示(加热装置路去)操作步骤进行实验。
已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+，难以氧化Fe2+；Cr2可被Fe2+还原为Cr3+。
回答下列问题：
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有 (填名称)。
容量瓶、量筒
(2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：
___________________________________________________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是 。
(4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量_________
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分
数为____________(用含a、c、V的代数式表示)。
Sn2+易被空气氧化为Sn4+：2Sn2++O2+4H+===2Sn4++2H2O，加入锡粉，发生反应Sn4++Sn===2Sn2+，从而防止Sn2+被氧化
加快赤铁矿试样的溶解
偏小
%
(1)实验中配制K2Cr2O7标准溶液时需用到容量瓶和量筒，量取浓盐酸也要用到量筒，K2Cr2O7标准溶液和SnCl2溶液均需盛放在酸式滴定管中，但图中给的是碱式滴定管。(2)Sn2+易被空气氧化为Sn4+，配制SnCl2溶液时加入少量锡粒,发生反应Sn+Sn4+===2Sn2+, Sn4+被还原为Sn2+，从而防止Sn2+被氧化。
解析
解析课时微练(七)　物质的量浓度
　
基础训练
1.研究表明,采用氨水能够清洗壁画表面的污染。某文物保护单位现用500 mL容量瓶配制0.1 mol·L-1的氨水溶液,下列操作正确的是(　　)
A.将标准状况下体积为1.12 L的氨气(NH3)溶于500 mL水中
B.将标准状况下体积为1.12 L的氨气溶于水配成500 mL溶液
C.需取1 mol·L-1的氨水50 mL,加入500 mL水中
D.需取1 mol·L-1的氨水100 mL,配成500 mL溶液
2.硫酸铜水溶液呈酸性,属于保护性无机杀菌剂,对人畜比较安全,其与石灰乳混合可得“波尔多液”。实验室里需用480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,为了与容量瓶的精确度相匹配,称量固体时应使用分析天平。考虑到学校的实际情况,本实验可暂用托盘天平。则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为(　　)
A.480 mL容量瓶,称取7.68 g硫酸铜
B.480 mL容量瓶,称取12.0 g胆矾
C.500 mL容量瓶,称取9.00 g硫酸铜
D.500 mL容量瓶,称取12.5 g胆矾
3.某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如下:
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约为4.0 mol·L-1
B.一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后浓度会变小
C.取100 mL该“84”消毒液稀释100倍消毒,稀释后溶液中c(Na+)约为0.04 mol·L-1
D.参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制含25% NaClO的消毒液480 mL,需要称量NaClO固体的质量为143 g
4.某兴趣小组需要500 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液,若用质量分数为98%、密度为1.84 g· mL-1的浓硫酸配制该溶液。下列操作正确的是(　　)
5.草酸钠是一种还原剂,也常作为双齿配体。室温时,甲同学配制了100 g 10%的Na2C2O4溶液,乙同学配制了100 mL 1.0 mol·L-1的Na2C2O4溶液(密度为1.02 g·cm-3)。下列说法正确的是(　　)
A.甲同学所需溶质的质量大
B.两同学所配溶液的质量相同
C.两同学所需实验仪器相同
D.甲同学所配溶液的浓度比乙同学的小
6.一定量的铜和浓硫酸在加热条件下充分反应,向反应后的溶液中逐滴加入含a mol NaOH的溶液,恰好使反应后的溶液呈中性,下列说法错误的是 (　　)
A.溶液中c(Na+)=2c(S)
B. mol>沉淀的物质的量>0
C.沉淀的物质的量= mol
D.原浓硫酸中H2SO4的物质的量> mol
7.下列实验操作或仪器的选择正确的是(　　)
A.配制240 mL 0.1 mol·L-1FeSO4溶液,需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 mol·L-1H2SO4溶液,为了节省时间,可将浓硫酸直接加入容量瓶中
C.配制1 mol·L-1AlCl3溶液,将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中,加水稀释
D.移液时,玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
8.海冰是海水冻结而成的咸水冰,海水冻结时,部分来不及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁的形式被包裹在冰晶之间,形成“盐泡”,其大致结构如图所示,若海冰的冰龄达到1年以上,则融化后的水为淡水。下列叙述正确的是(　　)
A.海冰内层“盐泡”越少,密度越大
B.海冰冰龄越短,内层的“盐泡”越少
C.每含1 mol H2O的海冰内就有2×10-5 NA个NaCl分子(NA为阿伏加德罗常数)
D.海冰内层NaCl的浓度约为10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)
能力训练
9.某种胃药的有效成分为碳酸镁,测定其中碳酸镁含量的操作如下(假设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应,该实验条件下不考虑镁离子与氢氧化钠反应):
①用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积;
②加入25.00 mL 0.1 mol·L-1稀盐酸;
③配制0.10 mol·L-1稀盐酸和0.10 mol·L-1 NaOH溶液;
④向一粒研碎后的药片(0.10 g)中加入20.00 mL蒸馏水。
回答下列问题:
(1)正确的操作顺序是________(填序号)。
(2)在配制盐酸和NaOH溶液时不会用到的仪器是________(填字母)。
(3)测定过程中发生反应的离子方程式为____________________________________、________________________________。
(4)该测定实验共进行了4次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 4种规格的容量瓶,则配置盐酸应选用的容量瓶的规格为____________,理由是____________________________________________________________________________________________________________。
(5)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下:
测定次数 第一次 第二次 第三次 第四次
V[NaOH(aq)] /mL 13.00 12.90 13.10 14.00
根据这个同学的实验数据,这种药片中碳酸镁的含量为________mg·g-1。
10.按要求计算并填空。
Ⅰ.在我国青海湖地区有一种说法:“冬天捞碱,夏天晒盐”,这里的碱是指Na2CO3,盐是指NaCl。
(1)将捞得的碱提纯得到纯净的Na2CO3固体,实验需要0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶规格和称取Na2CO3的质量分别为______(填字母)。
A.1 000 mL,5.3 g 　B.950 mL,5.04 g
C.1 000 mL,5.04 g 　D.950 mL,5.3 g
(2)若配制溶液定容时俯视刻度线,则对所配溶液的浓度有何影响 ________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.(3)200 mL某硫酸盐溶液中含S 1.5NA个,含金属离子NA个,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
(4)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含足量NaOH的溶液并加热,铵根离子完全反应生成a mol NH3(已知N+OH-NH3↑+H2O);另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3+的浓度为________mol·L-1。
(5)A、B、C三种一元碱,它们的摩尔质量之比是3∶5∶7,如果把7 mol A、5 mol B和3 mol C混合均匀,取混合碱5.36 g恰好能中和0.15 mol的HCl。A的摩尔质量为________g·mol-1。
(6)将W g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在V mL水中,得到饱和溶液,测得该饱和溶液的密度为ρ g·cm-3,则溶液的物质的量浓度为________________,该温度下,CuSO4的溶解度为________________。
(7)取8.58 g Na2CO3·xH2O溶于水配成溶液,然后逐滴滴入质量分数为36.5%、密度为1.20 g·cm-3的盐酸直至没有气体放出,用去盐酸5.0 mL。则生成标准状况下CO2气体的体积为________;x的值为________。
11.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。抽取血样20.00 mL经过上述处理后得到草酸,再用0.020 mol·L,-1酸性KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
(1)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mnx++10CO2↑+8H2O,则其中的x=________。
(2)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为________mg·cm-3。
12.为测定CuSO4溶液的浓度,甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题:
Ⅰ.甲方案
实验原理:CuSO4+BaCl2BaSO4↓+CuCl2
实验步骤:
固体固体(w g)
(1)判断S沉淀完全的操作为______________________________。
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为________________________________。
(3)固体质量为w g,则c(CuSO4)=______ mol·L-1。
(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.乙方案
实验原理:Zn+CuSO4ZnSO4+Cu、
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
实验步骤:
①按如图安装装置(夹持仪器略去)
②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平,使D中液面保持在0或略低于0刻度位置,读数并记录
⑤将CuSO4溶液滴入A中并搅拌,反应完成后,再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温,移动E管,保持D、E中两液面相平,读数并记录
⑦处理数据
(5)步骤②为________________________。
(6)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是________________________(填字母)。
a.反应热受温度影响
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
(7)锌粉质量为a g,若测得H2体积为b mL,已知实验条件下ρ(H2)=d g·L-1,则c(CuSO4)=________________ mol·L-1(列出计算表达式)。
(8)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,则测得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(9)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度:________(填“是”或“否”)。
课时微练(七)　物质的量浓度
1.B　解析　标准状况下1.12 L NH3的物质的量==0.05 mol,将NH3溶于水配成500 mL溶液,其物质的量浓度==0.1 mol·L-1,A项错误,B项正确;取1 mol·L-1的氨水100 mL,配成500 mL溶液,其物质的量浓度是0.2 mol·L-1,C、D两项错误。
2.D　解析　没有480 mL容量瓶,应选500 mL容量瓶,500 mL 溶液对应的胆矾质量为12.5 g或对应的硫酸铜质量为8.0 g。
3.D　解析　该“84”消毒液的物质的量浓度c==≈4.0 mol·L-1,A项正确;一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后,由于其易吸收空气中的CO2变质而浓度变小,B项正确;稀释后的溶液中c(Na+)等于其原物质的量浓度4.0 mol·L-1的,约为0.04 mol·L-1,C项正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,所以需要NaClO的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149 g,D项不正确。
4.D　解析　题图中量取液体时仰视刻度线,导致量取浓硫酸的体积偏大,A项错误;题图中浓硫酸稀释时,将水注入浓硫酸容易使硫酸飞溅伤人,B项错误;题图中移液操作未用玻璃棒引流,C项错误;题图中为定容操作,眼睛平视刻度线,D项正确。
5.D　解析　甲所需溶质的质量为100 g×10%=10 g,乙所需溶质的质量为0.1 L×1.0 mol·L-1×134 g·mol-1=13.4 g,则乙同学所需溶质的质量大,A项错误;乙同学所配溶液的质量为100 mL×1.02 g·cm-3=102 g,则两同学所配溶液的质量不同,B项错误;乙需要100 mL 容量瓶,而甲同学不需要,C项错误;乙同学的质量分数为×100%=×100%>10%,故甲同学所配溶液的浓度比乙同学的小,D项正确。
6.C 　解析　铜和浓硫酸反应后的溶液中含有CuSO4和H2SO4,加入含a mol NaOH的溶液后显中性,此时溶液中的溶质为Na2SO4,Cu2+完全沉淀,A项正确;n(CuSO4)< mol,B项正确,C项错误;由于有一部分浓硫酸被还原为SO2,故n(H2SO4)> mol,D项正确。
7.C　解析　实验室没有规格为240 mL的容量瓶,应选择250 mL的容量瓶,A项错误;不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸,B项错误;氯化铝易水解,将AlCl3晶体溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解,C项正确;移液时,玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的位置,D项错误。
8.D　解析　“盐泡”内含有NaCl等盐类,“盐泡”越多,质量越大,海冰密度越大,A项错误;若海冰的冰龄达到1年以上,融化后的水为淡水,即冰龄越长,“盐泡”渗出,内层的“盐泡”越少,B项错误;NaCl是离子化合物,不存在NaCl分子,C项错误;假设有1 L海冰,质量为900 g,“盐泡”与H2O的个数比约为2×10-5∶1,则氯化钠的物质的量约为×2×10-5=1×10-3 mol,所以海冰内层NaCl的浓度约为10-3 mol·L-1,D项正确。
9.答案　(1)③④②①或④③②①　(2)CE　(3)MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O　H++OH-===H2O　(4)250 mL　4次实验理论上共消耗盐酸100 mL,实验时要考虑损耗(如量筒内壁的残留,或移液管润洗、排气泡、内壁残留等的损耗),故需要使用250 mL容量瓶　(5)504
解析　(1)依据实验步骤判断操作顺序为配制溶液、溶解样品、加入配制的过量盐酸溶解碳酸镁、剩余的盐酸用氢氧化钠溶液滴定、计算反应的盐酸,通过碳酸镁和盐酸反应的定量关系计算含量,所以测定过程的正确操作顺序为③④②①或④③②①。(2)配制溶液需要的玻璃仪器为烧杯、量筒、容量瓶、玻璃棒和胶头滴管,故选CE。(3)过程中发生的反应为碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水,离子方程式分别为MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O、H++OH-===H2O。(4)每次取用25.00 mL盐酸,4次需100 mL,因实验操作过程中润洗移液管、赶气泡等都需要消耗盐酸,故盐酸的用量要大于100 mL,选择容量瓶的规格为250 mL。(5)由题表数据可知,第四次数据误差较大,舍去,消耗氢氧化钠溶液的平均体积==13.00 mL,则碳酸镁消耗盐酸的物质的量为0.025 L×0.1 mol·L-1-0.013 L×0.1 mol·L-1=0.001 2 mol,所以碳酸镁的含量为=504 mg·g-1。
10.答案　(1)A　(2)偏大　(3)2.5　(4)　(5)24
(6) mol·L-1　g　(7)0.672 L　10
解析　(1)实验需要0.05 mol·L-1的碳酸钠溶液950 mL,则需要1 000 mL的容量瓶,需要碳酸钠固体的质量为1 L×0.05 mol·L-1×106 g·mol-1=5.3 g。(2)若配置溶液定容时俯视刻度线,则所配制的溶液体积偏小,浓度偏大。(3)200 mL某硫酸盐溶液中含S 1.5NA个,含金属离子NA个,则S、金属离子的物质的量分别是1.5 mol、1 mol,该盐的化学式可表示为R2(SO4)3,该硫酸盐的物质的量是0.5 mol,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为=2.5 mol·L-1。(4)一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡,说明硫酸根离子的物质的量为b mol;一份加入足量NaOH的溶液并加热,生成a mol NH3,则(NH4)2SO4的物质的量是 mol ;则Al2(SO4)3的物质的量是 mol,Al3+的物质的量是 mol,原混合溶液中Al3+的浓度为= mol·L-1。(5)由酸与碱中和反应的实质可知n(H+)=n(OH-),据此计算5.36 g混合一元碱的总的物质的量,5.36 g混合碱恰好能中和0.15 mol HCl,所以n(OH-)=0.15 mol,所以一元碱的总物质的量也为0.15 mol,设A、B、C三种碱的摩尔质量分别为3x g·mol-1、5x g·mol-1、7x g·mol-1,故一元碱的平均摩尔质量为==,解得x=8,故A的摩尔质量为24 g·mol-1。(6)W g胆矾(CuSO4·5H2O)中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)== mol,溶液的体积== mL=×10-3 L,溶液的物质的量浓度== mol·L-1;=,则溶解度为 g。(7)根据公式c=,所用盐酸的物质的浓度c= mol·L-1=12 mol·L-1;由反应Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,可得关系式2HCl~CO2,消耗盐酸12×5×10-3 mol=0.06 mol,V(CO2)=×22.4 L=0.672 L,根据关系式Na2CO3·xH2O~2HCl,可得=,解得x=10。
11.答案　(1)2　(2)1.2
解析　(1)由电荷守恒可得x=2。(2)血样处理过程中发生反应的离子方程式依次是①Ca2++C2===CaC2O4↓;②CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4;③2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,由此可得关系式5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2Mn,所以n(Ca2+)=n(Mn)=×0.012 00 L×0.020 mol·L-1=6.0×10-4 mol,血液样品中Ca2+的浓度==1.2×10-3 g·cm-3=1.2 mg·cm-3。
12.答案　(1)向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全　(2)HNO3酸化的AgNO3溶液　(3)　(4)偏低　(5)检查装置气密性　(6)b　(7)　(8)偏高　(9)否
解析　(1)S的检验是滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,证明溶液中含有S,故判断S沉淀完全的操作为向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全。(2)步骤②判断沉淀是否洗净可检验固体表面有无Cl-,故选用的试剂为HNO3酸化的AgNO3溶液。(3)固体质量为w g,为硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为n=,根据硫酸根离子守恒可知,CuSO4~BaSO4,则c(CuSO4)== mol·L-1。(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会使固体的质量偏小,物质的量偏小,根据c=可知,测得c(CuSO4)偏低。(5)加入药品之前需检查装置的气密性,故步骤②为检查装置气密性。(6)气体的体积受温度和压强的影响较大,气体的质量不随温度和压强的变化而改变,密度也受温度和压强的影响,步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是气体密度受温度影响,故选b。(7)氢气的质量m=ρ(H2)V=db×10-3 g,n(H2)== mol,根据Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,与酸反应的锌的物质的量为 mol,锌的总物质的量为,与硫酸铜反应的锌的物质的量为- mol,根据Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu,则c(CuSO4)=。(8)若步骤⑥E管液面高于D管,未调液面即读数,得到氢气的体积偏小,与硫酸反应的锌质量偏小,与硫酸铜反应的锌质量偏大,则测得c(CuSO4)偏高。(9)不能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度,硫酸镁不和锌发生置换反应。(共47张PPT)
课时微练(七)
物质的量浓度
1.研究表明，采用氨水能够清洗壁画表面的污染。某文物保护单位现用500 mL容量瓶配制0.1 mol·L-1的氨水溶液，下列操作正确的是
( )
A.将标准状况下体积为1.12 L的氨气(NH3)溶于500 mL水中
B.将标准状况下体积为1.12 L的氨气溶于水配成500 mL溶液
C.需取1 mol·L-1的氨水50 mL，加入500 mL水中
D.需取1 mol·L-1的氨水100 mL，配成500 mL溶液
基础训练
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标准状况下1.12 L NH3的物质的量==0.05 mol，将NH3溶于水配成500 mL溶液，其物质的量浓度==0.1 mol·L-1， A项错误，B项正确；取1 mol·L-1的氨水100 mL，配成500 mL溶液，其物质的量浓度是0.2 mol·L-1，C、D两项错误。
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2.硫酸铜水溶液呈酸性,属于保护性无机杀菌剂，对人畜比较安全,其与石灰乳混合可得“波尔多液”。实验室里需用480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液，为了与容量瓶的精确度相匹配，称量固体时应使用分析天平。考虑到学校的实际情况，本实验可暂用托盘天平。则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为( )
A.480 mL容量瓶，称取7.68 g硫酸铜
B.480 mL容量瓶，称取12.0 g胆矾
C.500 mL容量瓶，称取9.00 g硫酸铜
D.500 mL容量瓶，称取12.5 g胆矾
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没有480 mL容量瓶，应选500 mL容量瓶，500 mL 溶液对应的胆矾质量为12.5 g或对应的硫酸铜质量为8.0 g。
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3.某同学购买了一瓶“84”消毒液，包装说明如下：
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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约为4.0 mol·L-1
B.一瓶该“84”消毒液敞口放置一段时间后浓度会变小
C.取100 mL该“84”消毒液稀释100倍消毒，稀释后溶液中c(Na+)约为0.04 mol·L-1
D.参阅该“84”消毒液的配方，欲用NaClO固体配制含25% NaClO的消毒液480 mL，需要称量NaClO固体的质量为143 g
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4.某兴趣小组需要500 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液，若用质量分数为98%、密度为1.84 g· mL-1的浓硫酸配制该溶液。下列操作正确的是
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题图中量取液体时仰视刻度线，导致量取浓硫酸的体积偏大，A项错误；题图中浓硫酸稀释时，将水注入浓硫酸容易使硫酸飞溅伤人，B项错误；题图中移液操作未用玻璃棒引流，C项错误；题图中为定容操作，眼睛平视刻度线，D项正确。
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5.草酸钠是一种还原剂，也常作为双齿配体。室温时，甲同学配制了100 g 10%的Na2C2O4溶液，乙同学配制了100 mL 1.0 mol·L-1的Na2C2O4溶液(密度为1.02 g·cm-3)。下列说法正确的是( )
A.甲同学所需溶质的质量大
B.两同学所配溶液的质量相同
C.两同学所需实验仪器相同
D.甲同学所配溶液的浓度比乙同学的小
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6.一定量的铜和浓硫酸在加热条件下充分反应，向反应后的溶液中逐滴加入含a mol NaOH的溶液，恰好使反应后的溶液呈中性，下列说法错误的是 ( )
A.溶液中c(Na+)=2c(S)
B. mol>沉淀的物质的量>0
C.沉淀的物质的量= mol
D.原浓硫酸中H2SO4的物质的量> mol
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铜和浓硫酸反应后的溶液中含有CuSO4和H2SO4，加入含a mol NaOH的溶液后显中性，此时溶液中的溶质为Na2SO4，Cu2+完全沉淀，A项正确；n(CuSO4)< mol，B项正确，C项错误；由于有一部分浓硫酸被还原为SO2，故n(H2SO4)> mol，D项正确。
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7.下列实验操作或仪器的选择正确的是( )
A.配制240 mL 0.1 mol·L-1FeSO4溶液，需要选择240 mL容量瓶
B.配制1 mol·L-1H2SO4溶液，为了节省时间，可将浓硫酸直接加入容量瓶中
C.配制1 mol·L-1AlCl3溶液，将氯化铝晶体溶于适量浓盐酸中，加水稀释
D.移液时，玻璃棒下端紧靠容量瓶刻度线以上的位置
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实验室没有规格为240 mL的容量瓶，应选择250 mL的容量瓶， A项错误；不能在容量瓶中直接稀释浓硫酸，B项错误；氯化铝易水解，将AlCl3晶体溶于浓盐酸中可抑制AlCl3的水解，C项正确；移液时，玻璃棒下端应紧靠容量瓶刻度线以下的位置，D项错 误。
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8.海冰是海水冻结而成的咸水冰，海水冻结时，部分来不及流走的盐分(设以NaCl为主)以卤汁的形式被包裹在冰晶之间，形成“盐泡”，其大致结构如图所示，若海冰的冰龄达到1年以上，则融化后的水为淡水。下列叙述正确的是( )
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A.海冰内层“盐泡”越少，密度越大
B.海冰冰龄越短，内层的“盐泡”越少
C.每含1 mol H2O的海冰内就有2×10-5 NA个NaCl分子(NA为阿伏加德罗常数)
D.海冰内层NaCl的浓度约为10-3 mol·L-1(设冰的密度为0.9 g·cm-3)
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9.某种胃药的有效成分为碳酸镁，测定其中碳酸镁含量的操作如下 (假设该药片中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应，该实验条件下不考虑镁离子与氢氧化钠反应)：
①用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和过量的稀盐酸，记录所消耗NaOH溶液的体积；
②加入25.00 mL 0.1 mol·L-1稀盐酸；
③配制0.10 mol·L-1稀盐酸和0.10 mol·L-1 NaOH溶液；
④向一粒研碎后的药片(0.10 g)中加入20.00 mL蒸馏水。
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能力训练
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回答下列问题：
(1)正确的操作顺序是 (填序号)。
(2)在配制盐酸和NaOH溶液时不会用到的仪器是 (填字母)。
③④②①或④③②①
CE
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(3)测定过程中发生反应的离子方程式为________________________________、________________。
(4)该测定实验共进行了4次。实验室现有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 4种规格的容量瓶，则配置盐酸应选用的容量瓶的规格为_________，理由是__________________________________________
________________________________________________________________________________________________。
MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O
H++OH-===H2O
250 mL
4次实验理论上共消耗盐酸100 mL，实验时要考虑损耗(如量筒内壁的残留，或移液管润洗、排气泡、内壁残留等的损耗)，故需要使用250 mL容量瓶
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(5)某同学4次测定所消耗的NaOH溶液的体积如下：
测定次数 第一次 第二次 第三次 第四次
V[NaOH(aq)]/mL 13.00 12.90 13.10 14.00
根据这个同学的实验数据,这种药片中碳酸镁的含量为　 mg·g-1。
504
(1)依据实验步骤判断操作顺序为配制溶液、溶解样品、加入配制的过量盐酸溶解碳酸镁、剩余的盐酸用氢氧化钠溶液滴定、计算反应的盐酸，通过碳酸镁和盐酸反应的定量关系计算含量，所以测定过程的正确操作顺序为③④②①或④③②①。(2)配制溶液需要的玻璃仪器为烧杯、量筒、容量瓶、玻璃棒和胶头滴管，故选CE。(3)过程中发生的反应为碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水，离子方程式分别为MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O、H++OH-===H2O。
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10.按要求计算并填空。
Ⅰ.在我国青海湖地区有一种说法：“冬天捞碱，夏天晒盐”，这里的碱是指Na2CO3，盐是指NaCl。
(1)将捞得的碱提纯得到纯净的Na2CO3固体，实验需要0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶规格和称取Na2CO3的质量分别为 (填字母)。
A.1 000 mL，5.3 g 　B.950 mL，5.04 g
C.1 000 mL，5.04 g 　D.950 mL，5.3 g
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A
(2)若配制溶液定容时俯视刻度线，则对所配溶液的浓度有何影响 ______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.(3)200 mL某硫酸盐溶液中含S 1.5NA个，含金属离子NA个，则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(4)把V mL含有Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含足量NaOH的溶液并加热，铵根离子完全反应生成a mol NH3(已知N+OH-NH3↑+H2O)；另一份加入含b mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中Al3+的浓度为
mol·L-1。
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偏大
2.5

(5)A、B、C三种一元碱，它们的摩尔质量之比是3∶5∶7，如果把 7 mol A、5 mol B和3 mol C混合均匀，取混合碱5.36 g恰好能中和0.15 mol的HCl。A的摩尔质量为 g·mol-1。
(6)将W g胆矾(CuSO4·5H2O)溶解在V mL水中，得到饱和溶液，
测得该饱和溶液的密度为ρ g·cm-3，则溶液的物质的量浓度为
_______________，该温度下，CuSO4的溶解度为____________。
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24
mol·L-1
g
(7)取8.58 g Na2CO3·xH2O溶于水配成溶液，然后逐滴滴入质量分 数为36.5%、密度为1.20 g·cm-3的盐酸直至没有气体放出，用去盐酸5.0 mL。则生成标准状况下CO2气体的体积为 ；x的值为 ____。
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0.672 L
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11.人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用酸 性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。抽取血样
20.00 mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。
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(1)已知草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mnx++10CO2↑+8H2O，则其中的x= 。
(2)经过计算，血液样品中Ca2+的浓度为 mg·cm-3。
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12.为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：
Ⅰ.甲方案
实验原理：CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
实验步骤：
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(1)判断S沉淀完全的操作为_________________________________
____________________________。
(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为_____________________
________。
(3)固体质量为w g，则c(CuSO4)= mol·L-1。
(4)若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测得c(CuSO4)_____
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则沉淀完全
HNO3酸化的AgNO3
溶液

偏低
Ⅱ.乙方案
实验原理：Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu、
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
实验步骤：
①按如图安装装置(夹持仪器略去)
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②……
③在仪器A、B、C、D、E中加入图示的试剂
④调整D、E中两液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位 置，读数并记录
⑤将CuSO4溶液滴入A中并搅拌，反应完成后，再滴加稀硫酸至体系不再有气体产生
⑥待体系恢复到室温，移动E管，保持D、E中两液面相平，读数并记录
⑦处理数据
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(5)步骤②为 。
(6)步骤⑥需保证体系恢复到室温的原因是 (填字母)。
a.反应热受温度影响　　　
b.气体密度受温度影响
c.反应速率受温度影响
(7)锌粉质量为a g，若测得H2体积为b mL，已知实验条件下ρ(H2)=
d g·L-1，则c(CuSO4)= mol·L-1(列出计算表达式)。
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检查装置气密性
b

(8)若步骤⑥E管液面高于D管，未调液面即读数，则测得c(CuSO4) ______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(9)是否能用同样的装置和方法测定MgSO4溶液的浓度： (填“是”或“否”)。
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偏高
否
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