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(共30张PPT)
第二单元　溶液组成的定量研究
1.概念:溶质B的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
2.符号:cB
3.常用单位:mol·L-1。
4.计算公式
　　溶质的物质的量浓度(cB)、溶质的物质的量(nB)、溶液的体积(V)之间的关系:cB= 。
知识点 1 物质的量浓度
必备知识 清单破
1.容量瓶
2.配制步骤(以配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液为例)
(1)计算:根据n=c·V知,n(Na2CO3)=0.01 mol,m(Na2CO3)=1.06 g。
知识点 2 一定物质的量浓度溶液的配制
(2)称量:用电子天平准确称量Na2CO3固体1.06 g。
(3)溶解:将Na2CO3固体转移至100 mL烧杯中,用适量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌以加快溶解,
并冷却到室温。
(4)转移
①将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100 mL容量瓶中。
②用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,并将每次洗涤的溶液都注入容量瓶中。轻轻振荡
容量瓶,使溶液混合均匀。
(5)定容
①缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中,直到容量瓶中的液面距离容量瓶的刻度线1~2 cm。
②改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。
③塞好瓶塞,用食指按住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反复上下颠倒,摇匀。
　　借助化学反应确定未知浓度溶液的物质的量浓度的步骤:
　　设——设所求物质的物质的量、质量或体积等。
　　写——写出相关反应的化学方程式。
　　标——在方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系,
并代入已知量和未知量。
　　列——列出比例式。
　　解——根据比例式求解。
　　答——简明地写出答案。
知识点 3 化学反应的计算
知识辨析
1.将40 g NaOH溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1。这种说法对吗
2.从100 mL 0.5 mol·L-1的某溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度变为原来的十
分之一。这种说法对吗
3.配制一定浓度的氢氧化钠溶液时,氢氧化钠在烧杯中刚好溶解,立即把溶液转移到容量瓶
中。这种操作对吗
4.配制溶液时,加水定容超过了刻度线,可以将超出部分吸走。这种做法对吗
5.在果园配制波尔多液时,小明将250 g CuSO4·5H2O溶解到1 L水中,得到1 mol/L的CuSO4溶
液。这种说法对吗
一语破的
1.不对。应配成1 L溶液,而不是溶剂为1 L。
2.不对。溶液配好后,它的物质的量浓度就不再改变,从中取出部分溶液,其物质的量浓度不
变。
3.不对。溶液未冷却,这样所配溶液浓度偏高。
4.不对。吸走溶液会带出部分溶质,使溶质的量减少,浓度偏低。正确的处理方法是重新配
制。
5.不对。250 g CuSO4·5H2O的物质的量为1 mol,将其溶解在1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,
故该CuSO4溶液的浓度不是1 mol/L。若将该晶体溶于水配制成1 L溶液,则得到1 mol/L的
CuSO4溶液。关键能力定点破
1.溶液中溶质物质的量浓度的计算
(1)已知一定体积的溶液中溶质的量,计算溶质的物质的量浓度的方法
a.若已知溶质质量

b.若已知溶液中某粒子的个数

定点 1 关于物质的量浓度的计算
(2)气体溶质物质的量浓度的计算
标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,气体的摩尔质量为M g·mol-1,
则c= mol·L-1。
(3)溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算
c= (c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3,w为溶质的
质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g·mol-1)。
2.溶液的稀释或混合的有关计算
(1)将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
(2)溶质相同、浓度不同的两溶液混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中
溶质的物质的量之和(或质量之和)。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)
(3)混合后溶液的体积
①若题目中指出不考虑溶液体积的改变,可认为是原溶液的体积之和;②若题目中给出混合
后溶液的密度,应根据V(混)= = 来计算。
3.溶液中离子浓度的有关计算
(1)单一溶质溶液
　　根据溶质组成求算:在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个
数之比。如K2SO4溶液中:c(K+)=2c(S )。
(2)混合溶液
　　根据电荷守恒,可知溶液中所有阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。
如在Na2SO4、NaCl混合溶液中:c(Na+)=2c(S )+c(Cl-)。
典例1 摩尔质量为M g/mol的气态化合物V L(标准状况下),溶于m g水中,得到溶质质量分数为
w的溶液,其物质的量浓度为c mol/L,密度为d g/mL,则下列不正确的是 (　 )
A.M=
B.c=
C.w= ×100%　
D.d=
C
思路点拨 解答该题时,注意基本公式n= =cV的应用,同时还要掌握溶液中溶质的质量分
数与物质的量浓度之间的换算。
解析 溶质的质量分数w= ×100%= ×100%= ×100%,C错误。
典例2 将5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后溶液中N 的物质的量浓度为
(　 )
A. mol·L-1　　B. mol·L-1
C. mol·L-1　　D. mol·L-1
思路点拨 解答该题注意两点:一是稀释公式c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)的应用;二是c(N )和c[Mg(NO3)2]的关系。
解析 溶液稀释时,溶质的物质的量不变,c[Mg(NO3)2]= = mol·L-1,1 mol Mg
(NO3)2中含有2 mol硝酸根离子,则c(N )=c[Mg(NO3)2]×2= mol·L-1,C项正确。
1.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)实验步骤及所用仪器

定点 2 溶液的配制及误差分析
(2)使用容量瓶的注意事项
a.使用前用蒸馏水洗净。
b.用玻璃棒引流时,玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。
c.定容时要平视刻度线,使溶液的凹液面最低点与刻度线相切。
d.在容量瓶上标有一个刻度线,两个数据(温度和规格)。在选择容量瓶时,应选用与所配溶液
体积相等或稍大的容量瓶。
e.使用容量瓶的“五不”:不能进行加热;不能进行溶解;不能用于稀释浓溶液;不能作为反应
容器;不能长时间贮存溶液。
2.误差分析
　　根据c= = 判断。
可能引起误差的一些操作 影响因素 对c的
影响
m V 砝码沾有其他物质或已生锈 增大 不变 偏高
溶液未冷却至室温就注入容量瓶定容 不变 减小 定容时俯视刻度线 不变 减小 砝码与物品颠倒放置(使用游码) 减小 不变 偏低
NaOH称量时间过长 减小 不变 NaOH放在滤纸上称量 减小 不变 向容量瓶移液时有少量溅出 减小 不变 未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 不变 定容时,水多,用滴管吸出 减小 不变 定容摇匀后液面下降再加水 不变 增大 定容时仰视刻度线 不变 增大 配制前容量瓶内有水 不变 不变 不变
定容后经振荡、摇匀、静置,液面下降 不变 不变 易错提醒　仰视或俯视容量瓶刻度线的图示

图甲 图乙
(1)仰视刻度线(如图甲),由于操作时以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,
此时刻度线低于液面,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏低。
(2)俯视刻度线(如图乙),恰好相反,刻度线高于液面,使得加水量偏少,浓度偏高。
典例 下列配制的溶液浓度偏大的是 (　 )
A.配制稀盐酸,用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制稀盐酸,定容时仰视容量瓶刻度线
C.称量4.0 g NaOH配制1 000 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液时,砝码放左盘
D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶,并加蒸馏水至刻度线
D
思路点拨 注意量取液体和定容时仰视、俯视造成的影响,需要通过作图分析,切不可死记
硬背。
解析 量取浓盐酸时俯视刻度线,将会使量取的盐酸的体积偏小,导致浓度偏小,A项不符合
题意;定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小,B项不符合题意;所称
NaOH固体的质量为整数,不需要移动游码,故称得NaOH固体的质量是准确的,不会影响要配
制溶液的浓度,C项不符合题意;NaOH固体溶于水时放热,若不冷却至室温就转移并定容,会
使容量瓶中的溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,D项符合题意。
情境探究
　　AgI可用于人工降雨,它可由AgNO3溶液与KI溶液反应得到:AgNO3+KI AgI↓+KNO
3。某生产碘化银降雨弹的工厂购进了一批硝酸银,工厂技术人员需要检验硝酸银的含量是
否达到产品标准(≥99.5%),可以用NaCl溶液来检测AgNO3的含量。根据 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
先需要精确配制一定物质的量浓度的NaCl溶液。
学科素养 情境破
素养 科学探究与创新意识——新情境下溶液的配制与分析
问题1 精确配制100 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,可以用量筒和烧杯直接配制吗
提示 不能。烧杯的刻度不精确,量筒的刻度比较精确,但不能用二者精确配制100 mL 0.100
mol·L-1的NaCl溶液。
问题2 是否有一种既有一定的容量,又有精确刻度的实验仪器来配制一定物质的量浓度的溶
液呢
提示 有比较精确的刻度,能容纳一定体积溶液,可以用来配制一定物质的量浓度的溶液的
仪器为容量瓶。
问题3 一定物质的量浓度溶液的配制中需用到哪些仪器 定容时应注意什么
提示 容量瓶、烧杯、玻璃棒、天平、量筒、胶头滴管等;定容时需注意观察所加液体是否
达到容量瓶的刻度线,一定要平视,使凹液面的最低点刚好与刻度线相切。
例题 84消毒液是一种以次氯酸钠为有效成分的含氯消毒剂,主要用于物体表面和环境等的
消毒。甲同学购买了一瓶某品牌84消毒液,通常将该消毒液稀释至100倍(体积比)使用。查
阅相关资料和消毒液包装说明得到如图信息:
　　84消毒液
有效成分:NaClO
规格:1 000 mL
溶质质量分数:25%
密度:1.19 g·mL-1
(1)该84消毒液的物质的量浓度约为　　 mol·L-1(保留1位小数)。
(2)84消毒液与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制
480 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸用于增强84消毒液的消毒能力,需用量筒量取浓硫酸　　　 mL。
典例呈现
4.0
62.5
(3)配制以上稀硫酸除了要使用量筒、烧杯、玻璃棒,还需要使用的仪器有　　　　　　
　　　 。
(4)在其他操作都正确的情况下,下列操作可能会导致所配制溶液的浓度发生变化,其中　
　 偏高,　　　 无影响。(填序号)。
①洗涤烧杯内壁、玻璃棒、量筒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶
②稀释后的H2SO4溶液立即转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中有少量蒸馏水
④定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出
⑤定容时,俯视刻度线
⑥定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线
500 mL容量瓶、胶头滴管
①②⑤
③⑥
素养解读 本题以“84消毒液”为情境,考查物质的量浓度的计算以及一定物质的量浓度溶
液的配制和误差分析等,旨在提升学生学以致用的能力,培养科学探究与创新意识的化学学
科核心素养。
信息提取　配制480 mL 2.3 mol·L-1的稀硫酸时,选择500 mL容量瓶,在计算时需要用500 mL
进行计算。根据公式c= 进行计算;根据稀释公式计算浓硫酸的体积。
解题思路 (1)根据图中信息,该84消毒液的溶质质量分数是25%,密度是1.19 g·mL-1,物质的
量浓度c= = mol·L-1≈4.0 mol·L-1。(2)需选用500 mL容量瓶配制2.3
mol·L-1的稀硫酸,根据稀释前后溶质的物质的量不变,可得18.4 mol·L-1×V(浓硫酸)=2.3 mol·L-1×0.5 L,V(浓硫酸)= =0.062 5 L=62.5 mL。(3)配制题述稀硫酸除了要使用量筒、烧杯、玻璃棒,还需要使用的仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管。(4)c(稀硫酸)=
。①洗涤量筒后将洗涤液转入容量瓶,导致所配制溶液的浓度偏高;
②稀释后的H2SO4溶液温度较高,立即转移到容量瓶中,待定容后冷却至室温,溶液体积偏小,V
(稀硫酸)偏小,导致所配制溶液的浓度偏高;③转移前,容量瓶中有少量蒸馏水,对配制溶液浓
度无影响;④定容时,加蒸馏水超过刻度线,V(稀硫酸)偏大,导致所配制溶液的浓度偏低,用胶
头滴管吸出溶液,浓度仍然偏低;⑤定容时,俯视刻度线,V(稀硫酸)偏小,导致所配制溶液的浓
度偏高;⑥定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,对配制结果无影响;故导致所配制溶液的浓度
偏高的是①②⑤,无影响的是③⑥。
思维升华
　　分析配制一定物质的量浓度溶液所产生的误差时,要紧扣公式cB= ,看操作对nB、V的
影响。若nB偏小,V准确,则cB偏小;若nB偏大,V准确,则cB偏大;若nB准确,V偏小,则cB偏大;若nB准
确,V偏大,则cB偏小。第二单元　溶液组成的定量研究
基础过关练
题组一　　物质的量浓度
1.某儿童的医院临床检验结果报告单的部分数据如下所示,下列解读错误的是(　　)
分析项目 检测结果 单位 参考范围
1 锌(Zn) 115.92 μmol·L-1 66~120
2 铁(Fe) 6.95 mmol·L-1 7.52~11.82
3 钙(Ca) 1.78 mmol·L-1 1.55~2.60
A.该儿童铁元素含量偏低,应补充铁元素
B.报告单中“μmol·L-1”为物质的量浓度的单位,“mmol·L-1”为物质的量的单位
C.从报告单可知,该儿童体内Zn的含量低于Fe的含量
D.该儿童体内所含Fe的物质的量约为Ca物质的量的3.9倍
2.(经典题)将4 g NaOH固体溶解在水里,配成1 L溶液,从中取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度是(　　)
A.1 mol·L-1　　　B.0.1 mol·L-1
C.0.01 mol·L-1　　　D.10 mol·L-1
3.(易错题)与150 mL 1 mol·L-1 MgSO4溶液中S的物质的量浓度相等的是　(　　)
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.下列叙述正确的是(　　)
A.40.0 g NaOH溶解在2 L水中,所得溶液的物质的量浓度为0.50 mol/L
B.从1 L 2.0 mol/L NaCl溶液中取出0.5 L,取出的溶液浓度为1 mol/L
C.配制0.10 mol/L的NaCl溶液需用5.85 g NaCl固体
D.常温常压下,将3.65 g HCl气体溶于水制得100 mL盐酸,其浓度为1 mol/L
5.下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)
A.V L硫酸铝溶液中含Al3+的质量为m g,则溶液中的S的物质的量浓度为 mol/L
B.将0.56 g CaO溶于水中,配成1 L溶液,所得OH-的物质的量浓度为0.01 mol/L
C.用1 L水吸收22.4 L氯化氢(标准状况下)所得盐酸的浓度是1 mol/L
D.将100 mL 0.5 mol/L的NaNO3溶液蒸发50 g H2O,所得的溶液浓度为1 mol/L
6.某溶液中大量存在以下四种离子:Mn、S、K+、R,它们的浓度之比为c(Mn)∶c(K+)∶c(R)=2∶1∶2∶2,则R可能是(　　)
A.H+　　B.S　　D.Mg2+
题组二　　溶液的配制及所得溶液浓度的误差分析
7.用氯化钠固体配制一定物质的量浓度的溶液,所给图示对应的操作存在错误的是(　　)
8.欲配制80 mL 1.0 mol/L的Na2CO3溶液,正确的操作是(　　)
A.用托盘天平称量8.5 g Na2CO3,溶于少量水中,再用水稀释至100 mL
B.量取20 mL 5.0 mol/L的Na2CO3溶液,加水80 mL
C.准确称量28.6 g Na2CO3·10H2O,溶于少量水中,再加水稀释至100 mL
D.存放Na2CO3溶液的试剂瓶可用磨口玻璃塞
9.配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验,下列有关说法正确的是(　　)
A.容量瓶用蒸馏水洗净后,用于配制溶液时必须将容量瓶干燥才能使用
B.配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量58.5 g NaCl固体
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高
D.用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
10.某化学研究性学习小组欲使用0.2 mol KCl和0.4 mol (NH4)2SO4配制含有N、Cl-、K+、S的植物营养液500 mL。
实验室提供的药品有:NH4Cl、KCl、(NH4)2SO4、K2SO4和蒸馏水。
提供的实验仪器有:药匙、托盘天平、烧杯、胶头滴管、量筒。
(1)该植物营养液中,N的物质的量浓度为　　　　　　　　。
(2)该研究小组配制该植物营养液时,除实验室提供的实验仪器外,还需用到的玻璃仪器有　　　　　　　、　　　　　　　。
(3)若使用NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4三种物质进行配制,则需(NH4)2SO4的质量为　　　　。
(4)若配制该营养液的其他操作均正确,下列操作将使所配制溶液的浓度偏低的是　　　　(填字母)。
A.将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,容量瓶中有少量的水
C.将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶
D.用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线
E.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,又加水至刻度线
题组三　　化学反应的计算
11.实验室为确定一瓶稀硫酸的浓度,用0.20 mol/L NaOH溶液中和50.00 mL该稀硫酸,当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液50.00 mL,下列说法正确的是(　　)
A.该稀硫酸的物质的量浓度为0.10 mol/L
B.该稀硫酸的物质的量浓度为0.20 mol/L
C.在最终得到的溶液中,S的物质的量为0.01 mol
D.在最终得到的溶液中,Na+的物质的量浓度仍为0.20 mol/L(忽略溶液体积变化)
12.已知金属铝能与盐酸反应生成AlCl3及H2,能与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2。现在同温同压下,将相同质量的铝片分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,下列说法正确的是(　　)
A.与盐酸反应产生气体的体积大
B.与盐酸反应产生气体的体积小
C.产生气体的体积相等
D.消耗氢氧化钠的物质的量多
13.用10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2溶液恰好可使相同体积的Fe2(SO4)3溶液、ZnSO4溶液和KAl(SO4)2溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是　(　　)
A.2∶6∶3　　　B.1∶2∶3
C.1∶3∶3　　　D.3∶1∶2
能力提升练
题组一　　关于物质的量浓度的几种计算类型
1.如图是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。下列有关说法正确的是(　　)
饮用矿物质水
净含量:500 mL 配料表:纯净水、硫酸镁、氯化钾 保质期:12个月 主要离子成分:K+　1.0~27.3 mg/L 　　　　　　　Mg2+　0.1~4.8 mg/L
A.该品牌饮用矿物质水属于电解质
B.该品牌饮用矿物质水中Mg2+的物质的量浓度最大为1.0×10-4 mol/L
C.该分散系中H2O为分散质
D.若该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)、c(K+)、c(Cl-)均为0.1 mmol/L,则c(S)为0.1 mmol/L
2.某营养液中含有KCl、K2SO4、NH4Cl三种溶质,实验测得部分离子的浓度如图甲所示。取200 mL样品加水稀释,测得N的浓度(c)随溶液体积(V)的变化曲线如图乙所示。
下列判断错误的是(　　)
A.图甲中X是S
B.图乙中c1=8.0
C.营养液中NH4Cl与K2SO4的物质的量之比为2∶1
D.营养液中K2SO4的浓度是1.6 mol·L-1
3.把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁;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。则原混合溶液中钾离子的浓度为　(　　)
A. mol·L-1　　　B. mol·L-1
C. mol·L-1　　　D. mol·L-1
题组二　　溶液的配制及误差分析
4.某同学在配制一定物质的量浓度的溶液过程中,下列操作会使所配溶液的物质的量浓度偏小的是(　　)
A.用托盘天平称量固体药品时,砝码生锈
B.固体放入烧杯,加水搅拌溶解时,有少量液体溅出
C.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
D.定容时,俯视容量瓶刻度线进行定容
5.某实验需要1.00 mol/L NaOH溶液250 mL,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下:
① ② ③ ④
⑤ ⑥
下列说法不正确的是(　　)
A.应用托盘天平称取10.0 g氢氧化钠固体
B.操作①,若仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaOH溶液浓度偏低
C.NaOH在烧杯中完全溶解后,立即转移到容量瓶中
D.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤
6.Ⅰ.实验室用碳酸钠固体配制1.00 mol·L-1的Na2CO3溶液500 mL,回答下列问题。
(1)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是　　　　(填字母)。
a.使用前要检验容量瓶是否漏液
b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
c.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
d.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀
e.当用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放配制的试剂
(2)请补充完整实验的简要步骤:①计算;②准确称取Na2CO3固体　　　　g;③溶解;④冷却并移液;⑤洗涤并转移;⑥　　　　;⑦摇匀。
(3)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码)、镊子、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是　　　　、　　　　。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是　　　　(填字母)。
A.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞,倒转摇匀,静置后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
(5)取上述Na2CO3溶液50 mL稀释到200 mL。溶液中钠离子的物质的量浓度为　　　　。
Ⅱ.抽取一定体积的血样,向血样中滴加草酸钠溶液,使其中的CaCl2转化为草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于盐酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验测定血液样品中Ca2+的浓度。
步骤1:配制100 mL KMnO4标准溶液。如图是配制过程。
(6)观察图示,其中不正确的操作有　　　　(填序号)。
步骤2:测定血液样品中Ca2+的浓度。抽取血样20.00 mL,经处理得到草酸,再用0.020 mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,共消耗12.00 mL KMnO4溶液。
(7)①证实Ca2+已沉淀完全的实验方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②检验草酸钙是否洗净的实验方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(8)已知:CaC2O4+2HCl CaCl2+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+6HCl 2MnCl2+2KCl+10CO2↑+8H2O。经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为　　　　mg/mL。(保留2位有效数字)
答案与分层梯度式解析
第二单元　溶液组成的定量研究
基础过关练
1.B　该儿童体内Fe为6.95 mmol·L-1,由参考范围可得,铁元素含量偏低,应补充铁元素,A正确;报告单中μmol·L-1、mmol·L-1均为物质的量浓度的单位,B错误;该儿童体内Zn为115.92 μmol·L-1,Fe为6.95 mmol·L-1,则儿童体内Zn的含量低于Fe的含量,C正确;该儿童体内Fe为6.95 mmol·L-1,Ca为1.78 mmol·L-1,则该儿童体内所含Fe的物质的量约为Ca物质的量的3.9倍,D正确。
2.B　4 g NaOH的物质的量n==0.1 mol,完全溶解于水配成1 L的溶液,溶液中NaOH的浓度为=0.1 mol·L-1,因溶液具有均一性(破题关键),故取出的10 mL溶液中NaOH的物质的量浓度仍为0.1 mol·L-1,B正确。
3.D　1 mol·L-1 MgSO4溶液中S的物质的量浓度为1 mol·L-1。只有D选项中c(S)为1 mol·L-1,选D。
易错分析　浓度与溶液体积无关,比较离子浓度无需考虑溶液体积大小。
4.D　40.0 g NaOH溶解在2 L水中,形成的溶液体积未知,无法计算其物质的量浓度,A错误;溶液是均一稳定的分散系(破题关键),从1 L 2.0 mol/L NaCl溶液中取出0.5 L,取出的溶液浓度仍为2.0 mol/L,B错误;配制0.10 mol/L的NaCl溶液,不知道体积,无法计算所需NaCl固体的质量,C错误;3.65 g HCl气体的物质的量为3.65 g÷36.5 g/mol=0.1 mol,将0.1 mol HCl溶于水制得100 mL盐酸,其浓度为=1 mol/L,D正确。
5.A　V L硫酸铝溶液中含铝离子的质量为m g,由电荷守恒可知,溶液中硫酸根离子的浓度为 mol/L,A正确;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,则0.56 g氧化钙溶于水中,配成1 L溶液,所得溶液中氢氧根离子浓度为=0.02 mol/L,B错误;标准状况下用1 L水吸收22.4 L氯化氢所得盐酸的体积未知,无法计算所得盐酸的浓度,C错误;将100 mL 0.5 mol/L硝酸钠溶液蒸发50 g水所得的溶液的体积不是50 mL,则所得NaNO3溶液的浓度不为1 mol/L,D错误。
6.A　四种离子:Mn、S、K+、R,它们浓度之比为c(Mn)∶c(K+)∶c(R)=2∶1∶2∶2,则依据溶液呈电中性的原理(破题关键)可得:R所带电荷为=+1,则R可能是H+,故选A。
7.C　用托盘天平称量物质时遵循“左物右码”,A正确;溶解时需要用玻璃棒搅拌,加速溶解,B正确;向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流,C错误;定容时需要用胶头滴管滴加蒸馏水,观察液面时视线应与凹液面最低点相平,D正确。
8.C　欲配制80 mL 1.0 mol/L的Na2CO3溶液,需使用100 mL容量瓶,需要碳酸钠的质量为0.1 L×1.0 mol/L×106 g/mol=10.6 g,A错误;量取20 mL 5.0 mol/L的Na2CO3溶液,加水80 mL,所得溶液的体积小于100 mL,溶液中溶质的物质的量浓度大于1.0 mol/L,B错误;若使用Na2CO3·10H2O配制,则需准确称量Na2CO3·10H2O的质量为0.1 L×1.0 mol/L×286 g/mol=28.6 g,将其溶于少量水中,再加水稀释至100 mL,所得Na2CO3溶液的浓度为1.0 mol/L,C正确;碳酸钠溶液显碱性,存放Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,应该用橡胶塞,D错误。
9.D　容量瓶用蒸馏水洗净后,用于配制溶液时不必将容量瓶干燥就可使用,A错误;配制1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液时,用托盘天平称量NaCl固体的质量为1 L×0.1 mol·L-1×58.5 g·mol-1≈5.9 g,B错误;配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时仰视刻度线会导致加入的水偏多,所配溶液浓度偏低,C错误;用浓盐酸配制稀盐酸,量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线,使量取的浓盐酸的体积偏大,会导致所配溶液浓度偏高,D正确。
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)该植物营养液中n(N)=0.4 mol×2=0.8 mol,溶液体积为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;溶解固体时需要用玻璃棒搅拌,向容量瓶中转移溶液时要用玻璃棒引流,所以还需用到的玻璃仪器有500 mL容量瓶、玻璃棒。
(3)要求该营养液中n(Cl-)=0.2 mol,则需要0.2 mol NH4Cl,营养液中n(N)=0.8 mol,所以还需要(NH4)2SO4提供N的物质的量为0.8 mol-0.2 mol=0.6 mol,则需要0.3 mol (NH4)2SO4,质量为0.3 mol×132 g/mol=39.6 g。
(4)将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质物质的量偏小,所得溶液浓度偏低,故A符合题意;将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,容量瓶中有少量的水,对浓度无影响,故B不符合题意;将烧杯内的溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出容量瓶,会使溶质物质的量偏小,所得溶液浓度偏低,故C符合题意;用胶头滴管向容量瓶中加水时,俯视容量瓶刻度线,会使溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故D不符合题意;摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线,再加水至刻度线,会使溶液体积偏大,所得溶液浓度偏低,故E符合题意。
11.A　用0.20 mol/L NaOH溶液中和50.00 mL该稀硫酸,当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液50.00 mL,n(NaOH)为0.20 mol/L 0.05 L=0.01 mol,根据化学方程式2NaOH+H2SO4 2H2O+Na2SO4,可知n(H2SO4)为0.005 mol,故该稀硫酸的物质的量浓度为=0.10 mol/L,A正确,B错误;在最终得到的溶液中,n(S)为0.005 mol,C错误;NaOH溶液中c(Na+)为0.20 mol/L,在最终得到的溶液中,混合溶液体积为100.00 mL,Na+的物质的量浓度为0.10 mol/L,D错误。
12.C　根据已知可得下列反应:2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑(破题关键)现反应用等质量的铝,且酸、碱均过量,铝完全反应,由上述两个化学方程式可知,参加反应的铝与生成的氢气的物质的量之比均为2∶3,因此产生的氢气的量相等,C正确,A、B错误;由化学方程式可知Al与HCl反应的物质的量之比为1∶3,Al与NaOH反应的物质的量之比为1∶1,故消耗氢氧化钠的物质的量少,D错误。
方法点津　由化学方程式找出各个物质的关系式:(1)2Al~6HCl~3H2,(2)2Al~2NaOH~3H2,再根据铝完全反应可进行判断。
13.A　相同物质的量的Ba2+恰好可使相同体积的三种溶液中的硫酸根离子完全转化为BaSO4沉淀,则三种溶液中S的物质的量相等,根据关系式:SKAl(SO4)2(解题技法),可知Fe2(SO4)3、ZnSO4和KAl(SO4)2的物质的量之比为,由于溶液的体积相同,故三种硫酸盐溶液的浓度之比等于物质的量之比,三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是2∶6∶3。
能力提升练
1.D　该品牌饮用矿物质水是混合物,不为电解质,A错误;该品牌饮用矿物质水中镁离子最多为4.8 mg/L,这种情况下c(Mg2+)= mol/L=2×10-4 mol/L,B错误;该分散系中H2O为分散剂,KCl、MgSO4为分散质,C错误;若c(Mg2+)、c(K+)、c(Cl-)均为0.1 mmol/L,根据电荷守恒得2c(Mg2+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(S),则c(S)为0.1 mmol/L(解题技法)D正确。
2.D　由图乙知,200 mL样品中,c(N=8.0 mol·L-1,而图甲中X的浓度为4.0 mol·L-1,则X为S,A正确;由以上分析知c1=8.0,B正确;c(N)=8.0 mol·L-1,c(S)=4.0 mol·L-1,所以营养液中NH4Cl与K2SO4的物质的量之比为2∶1,C正确;溶液中c(S)=c(K2SO4)=4.0 mol·L-1,D错误。
3.C　一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使Mg2+完全沉淀为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完全沉淀为BaSO4,那么一份溶液中S有b mol,即一份溶液中所含K2SO4为(b-) mol,n(K+)=2(b-) mol=(2b-a) mol,c(K+)= mol·L-1= mol·L-1,C项正确。
4.B　用托盘天平称量固体药品时,砝码生锈会导致称量的溶质质量偏大,所得溶液浓度偏大,A错误;溅出的液体中含有溶质,造成部分溶质损失,所得溶液浓度偏小,B正确;配制溶液过程中,容量瓶中有蒸馏水对结果无影响,C错误;俯视容量瓶刻度线进行定容,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,D错误。
5.C　应用托盘天平称取氢氧化钠固体的质量为0.25 L×1.00 mol/L×40 g/mol=10.0 g,A正确;操作①是定容,若仰视容量瓶的刻度线,所配溶液的体积偏大,使配得的NaOH溶液浓度偏低,B正确;NaOH固体溶于水放热,应恢复到室温再转移到容量瓶中,C不正确;配制溶液时,称量固体后应依次进行溶解、转移、洗涤、定容、上下颠倒并摇匀,所以题述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤,D正确。
6.答案　(1)ad
(2)53.0　定容
(3)500 mL容量瓶　胶头滴管
(4)BC
(5)0.5 mol/L
(6)②⑤
(7)①沉淀完全后,取少量上层清液于试管中,再加入(NH4)2C2O4溶液,若不产生白色沉淀,则说明Ca2+已经沉淀完全　②取少量最后一次洗涤液于试管中,加入CaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则证明CaC2O4沉淀洗涤干净
(8)1.2
解析　(1)容量瓶在使用前要检验是否漏水,a正确;用蒸馏水洗净的容量瓶不用烘干,b错误;容量瓶不可以用来稀释浓溶液,也不能用来溶解固体,c错误;为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀,d正确;容量瓶不能长期贮存溶液,e错误。
(2)所需Na2CO3固体的质量为1.00 mol/L×0.5 L×106 g/mol=53.0 g。用固体配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶。
(3)还缺少的仪器是500 mL容量瓶和胶头滴管。
(4)转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面,导致溶质损失,则所配溶液浓度偏低,A不符合题意;定容时俯视刻度线,则溶液体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,B符合题意;未冷却至室温就将溶液转移至容量瓶并定容,待冷却至室温后溶液体积变小,导致所配溶液浓度偏高,C符合题意;定容后,塞上瓶塞,倒转摇匀,静置后发现液面低于刻度线是正常的,若又滴加蒸馏水至刻度线,则导致所配溶液浓度偏低,D不符合题意。
(5)稀释后溶液中Na2CO3的浓度为=0.25 mol/L,Na+的浓度为0.25 mol/L×2=0.5 mol/L。
(6)不能在量筒中溶解固体,②操作错误;定容时应平视刻度线,⑤操作错误。
(8)根据题给信息可得关系式:Ca2+~CaC2O4~H2C2O4,草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为0.020 mol/L×0.012 L=2.4×10-4 mol,根据化学方程式2KMnO4+5H2C2O4+6HCl 2MnCl2+2KCl+10CO2↑+8H2O,n(Ca2+)=n(H2C2O4)=×2.4×10-4 mol=6×10-4 mol,则20 mL血样中Ca2+的质量为40 g/mol×6×10-4 mol=0.024 g=24 mg,钙离子的浓度为=1.2 mg/mL。
归纳提升　使用容量瓶要注意:不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中;向容量瓶中注入液体时,一定要用玻璃棒引流;容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存溶液;只能配制容量瓶上标示体积的溶液。
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