上海高中化学物质的量浓度及其溶液的配制总结.doc

物质的量浓度及其溶液的配制1.物质的量浓度与溶质质量分数的比较：内容物质的量浓度溶液质量分数定义来源:学#科#网Z#X#X#K以单位体积溶液里含有多少摩尔溶质来表示溶液组成的物理量用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的物理量溶质的单位molg溶液的单位Lg计算公式cw100%注意：这里V是溶液的体积，它不是溶剂的体积，也不是溶剂和溶质的体积之和。2.关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算：例：在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL，溶液密度为d gcm3，质量分数为w，物质的量浓度为c molL1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g.（1）用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)为_100 g（2）用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_ molL1（3）用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度(c)为_25dw molL1（4）用c、d表示溶液中溶质的质量分数为_%注意：在计算中要注意单位的换算，警惕出错。3.溶液稀释与混合的计算：（1）溶液稀释定律(守恒观点)(I)溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1m2w2.(II)溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1c2V2.(III)溶液质量守恒，m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒，且V总1 gcm3还是1 gcm3)：；4.溶液显电中性，所以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。5.容量瓶的使用：（1）容量瓶上标有刻度线、温度和溶积。（2）常见的容量瓶规格有：50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等。（3）容量瓶在使用前一定要检查是否漏水。查漏方法为：向容量瓶中加入适量的水，盖上瓶塞，用食指按住瓶塞，另一只手托住瓶底，倒置观察是否漏水；若不漏，则将容量瓶正立后，再将瓶塞旋转180，再将容量瓶倒立，如不漏水，则可用。其操作顺序可简述为：装水盖塞倒立正立玻璃塞旋转180倒立。（4）在容量瓶中，不能将固体或浓溶液直接溶解或稀释，容量瓶也不能作为反应容器。（5）容量瓶不能长时间盛放所配制的溶液，应及时分装在试剂瓶中。（6）容量瓶中不能加入过冷或过热的液体。6.配制一定物质的量浓度溶液：（1）计算：计算所需固体的质量或溶液的体积。（2）称量：根据计算结果，称量固体质量或一定体积的溶液。（3）溶解：将称量好的固体或溶液放入烧杯中，加适量水溶解，并用玻璃棒搅拌。（4）转移：待溶液冷却至室温后，将溶液转移到容量瓶中。（5）洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤23次，将每次洗涤后的溶液也注入容量瓶中，并振荡容量瓶。（6）定容：往容量瓶中缓慢加蒸馏水，等液面离容量瓶瓶颈刻度线12cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。（7）摇匀：盖好瓶塞，用食指摁住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶反复上下颠倒摇匀。（8）装瓶：将配制好的溶液分装到试剂瓶中。注意：（1）配制一定物质的量浓度溶液所需仪器有天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管（共七个）。（2）量筒属粗量器，若量程为5mL的量筒的最小刻度为0.1mL，其精度为0.1mL；若量程为10mL的量筒的最小刻度为0.2mL，其精度为0.2mL；量程为50mL的量筒的最小刻度为1mL，其精度为1mL等。（3）托盘天平的精度为0.1g；电子天平的精度为0.001g.7.配制一定物质的量浓度溶液的实验误差分析：（用“偏大”、“偏小”或“无影响”填空）（1）配制450 mL 0.1 molL1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g；_偏小（2）配制500 mL 0.1 molL1的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾8.0 g；_偏小（3）用Na2CO310H2O晶体配制Na2CO3溶液，Na2CO3晶体已部分失去结晶水；_偏大（4）配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质；_偏大（5）配制NaOH溶液时，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（6）配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长；_偏小（7）天平砝码有锈蚀，其他均正确；_偏大（8）配制一定物质的量浓度NaOH溶液，需称量溶质4.4 g，称量时放置颠倒；_偏小（9）配制一定物质的量浓度的硫酸溶液时，用不干燥的量筒量取浓硫酸；_偏小（10）用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中；偏大（11）用量筒量取浓硫酸时，仰视读数；_偏大（12）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；_偏大（13）转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出；_偏小（14）转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中；_偏小（15）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；_偏小（16）定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线；_偏小（17）定容时仰视容量瓶刻度线；_偏小（18）称量溶质的小烧杯没有干燥；_无影响（19）配制前容量瓶中有水滴；_无影响（20）定容摇匀后少量溶液外流；_无影响8.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。例1.在80 g密度为d gcm3的硫酸铁溶液中，含有2.8 g Fe3，则此溶液中SO的物质的量浓度为_molL1. d 例2.(2008四川)在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al3物质的量浓度(molL1)为（ C）A. B. C. D.解：由于产生c mol NH3，则必定有NH c mol，使SO完全沉淀需Ba2 b mol，因此SO有b mol。根据电荷守恒：2c(SO)c(NH)3c(Al3)，则3c(Al3) molL1，c(Al3) molL1.例3.有Na2SO4和 Fe2（SO4）3的混合溶液，其中Fe3+的物质的量浓度为0.4molL1，SO42的物质的量浓度为0.7molL1，则此溶液中Na+的物质的量浓度为_0.2 molL1解：溶液呈电中性，则满足：3c（Fe3+）+c（Na+）+c（H+）=2c（SO42）+c（OH）由于溶液中c（H+）和c（OH）很小，可忽略不计，则有3c（Fe3+）+c（Na+）=2c（SO42），则：30.4mol/L+c（Na+）=20.7mol/L，c（Na+）=20.7mol/L30.4mol/L=0.2mol/L.例4.浓度不等的两种硫酸溶液等质量混合后，溶液的质量分数为a%，而等体积混合后，溶质的质量分数为 b%；浓度不等的两种氨水等质量混合后，溶液的质量分数为a%，而等体积混合后，溶质的质量分数为c%，那么a、b、c数值的关系是（）A.bac B.cab C.cba D.abc【分析】硫酸的密度比水大，溶液浓度越大，密度越大，氨水密度比水小，溶液浓度越大，密度越小，假设两种溶液的质量分数分别是x y，其中xy，若把题中两种硫酸等体积混合想象成熟知的等质量混合（化陌生为熟悉），则混合后溶液中溶质的质量分数为硫酸越浓，密度越大，故等体积混合时，较浓硫酸的质量比混合溶液的质量一半要多，所以混合后溶液中溶质的质量分数应大于，氨水密度比水小，情况和硫酸相反，以此解答该题解：假设两种溶液的质量分数分别是x y，其中xy，对于硫酸溶液：等质量（假设都是m g）混合之后，混合溶液质量分数=，等体积混合时，由于质量分数小的硫酸密度比较小，等体积的两种硫酸，质量分数大的质量大，那么等体积混合相当于先将二者等质量混合，然后再加入一定量的高质量分数组分的硫酸，因此混合溶液质量分数；同样，对于氨水溶液，等质量混合时其浓度依然是，等体积混合时，由于质量分数小的氨水溶液密度比较大（因为氨水的密度比水小），等体积的两种氨水溶液，质量分数大的质量小，那么等体积混合相当于先将二者等质量混合，然后再加入一定量的低质量分数组分的氨水溶液，因此混合溶液质量分数则有bac，【点评】本题考查了溶质质量分数的计算与判断，为高频考点，侧重考查学生的分析、计算能力，题目难度中等，注意掌握溶质质量分数为概念及表达式，明确硫酸钠的浓度越大、密度越大，乙醇的浓度越大、密度越小为解答关键变式训练：1.将下列溶液与1 L 0.1 molL1NaCl溶液混合，所得溶液中c(Cl)最大的是（B）A.50 mL 1 molL1NaCl溶液 B.20 mL 2 molL1AlCl3溶液C.30 mL 1 molL1MgCl2溶液 D.100 mL 3 molL1NaClO3溶液2.血糖浓度(血液中葡萄糖的含量)是人体的重要生理指标，其值常以两种计量单位表示，即mmolL1和mgdL1(1 L10 dL)。以mmolL1表示时，人的血糖值在3.616.11 mmolL1之间为正常，下列血糖浓度属于正常值的是（C）A.2.88 mmolL1 B.0.008 molL1 C.95 mgdL1 D.52 mgdL1解：A项，2.88 mmolL16.11 mmolL1，偏高；C项，5.28 mmolL1，这个值在正常范围内，符合要求；D项，2.89 mmolL1，偏低。3.(2010全国)把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为（ D ）A.0.1(b2a) molL1 B.10(2ab) molL1C.10(ba) molL1 D.10(b2a) molL1解：把500 mL混合溶液分成5等份，每份100 mL，向一份中加入含a mol硫酸钠的溶液使钡离子完全沉淀时，可知原溶液中c(Ba2)为10a molL1，同理知原溶液中c(Cl)为10b molL1，根据电荷守恒原理，求出c(K)10(b2a) molL1. 4.有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3.据此得知原混合溶液中的c(Na)为（ D）A.(y2x)/a molL1 B.(yx)/a molL1C.(2y2x)/a molL1 D.(2y4x)/a molL1解：本题的解题关键是将溶液分成两等份，即每份体积为a/2 L，n(Ba2)n(H2SO4)x mol，n(Cl)n(AgNO3)y mol，根据电荷守恒可知在同一份溶液中：2n(Ba2)n(Na)n(Cl)，n(Na)(y2x) mol，所以c(Na)为(y2x)2/a molL1，即(2y4x)/a molL1.5.有硫酸镁溶液500 mL，它的密度是1.20 gcm3，其中镁离子的质量分数是4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是（C） A.溶质的质量分数是24.0% B.溶液的物质的量浓度是2.4 molL1C.溶质和溶剂的物质的量之比是140 D.硫酸根离子的质量分数是19.2%解：c(Mg2)2.4 molL1c(MgSO4)，溶液中溶质的质量分数为4.8%24.0%，SO的质量分数24.0%4.8%19.2%。溶质与溶剂的物质的量之比是9190121.1.6.(2010四川)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中，所得溶液的密度为 gmL1，质量分数为w，物质的量浓度为c molL1，则下列关系中不正确的是（A） A.(17V22 400)/(22.422.4V) B.w17c/(1 000)C.w17V/(17V22 400) D.c1 000V/(17V22 400)解：由c molL1由上可推知：，设溶液的体积为1 L由c可得ww.因此只有A项不正确。7.某溶液中大量存在以下五种离子：Cl、SO42、Fe3+、H+、M，其物质的量浓度之比为c（Cl）：c（SO42）：c（Fe3+）：c（H+）：c（M）=5：3：2：3：2，则M可能是（）A.Ag+ B.Mg2+ C.NO3- D.Na+解：物质的量之比为c（Cl）：c（SO42）：c（Fe3+）：c（H+）：c（M）=5：3：2：3：2，假设各离子的物质的量分别为5mol、3mol、2mol、3mol、2mol，则n（Cl）+2n（SO42）=5mol+23mol=11mol，3n（Fe3+）+n（H+）=32mol+3mol=9mol阴离子所带电荷大于阳离子所带电荷，则M一定为阳离子，因M的物质的量为2mol根据电荷守恒，则离子应带1个正电荷，又因Ag+在酸性条件下与Cl反应生成沉淀而不能大量共存，故选D8.将50g溶质质量分数为w1，物质的量浓度为c1的浓硫酸沿玻璃棒加入到Vml水中，稀释后得到溶质质量分数为w2，物质的量浓度为c2的稀溶液。下列说法中正确的是（A）A.若c1=2c2，则w12w2，V50 mL B.若c1=2c2，则w12w2，V50 mLC.若w1=2w2，则c12c2，V=50 mL D.若w1=2w2，则c12c2，V50 mL解：设物质的量是浓度为c1 molL1的密度为1.物质的量是浓度为c2molL1硫酸溶液的密度为2A由c=可知，W1=，W2=，所以=，由于c1=2c2，所以=，则12，所以w12w2；稀释前后溶质的质量不变，所以稀释后溶液的质量小于100g，故水的质量小于50g，水的密度为1g/mL，所以水的体积V50mL，故A正确；B由A分析可知，若c1=2c2，水的体积V50ml，w12w2，故B错误；C由c=可知，c1=，c2=，所以=，由于w1=2w2，所以=，则12，所以c12c2；稀释前后溶质的质量不变，若w1=2w2，则稀释后溶液的质量为100g，所以水的质量为50g，水的密度为1g/mL，所以水的体积V=50mL，故C错误；D由C中分析可知，若w1=2w2，水的体积V=50ml，c12c2，故D错误，故选A9.若以w1和w2分别表示物质的量是浓度为c1 mol/L和c2 mol/L氨水溶液的质量分数，已知2w1=w2，则下列推断正确的是（D）A.2c1=c2 B.2c2=c1 C.c22c1 D.c1c22c1解：设质量分数w1的氨水密度为1g/ml，质量分数w2的氨水的为2g/ml质量分数w1的氨水的物质量浓度为C1=mol/L质量分数w2的氨水的物质量浓度为C2=mol/L由于2w1=w2，所以c1c2，氨水的浓度越大密度越小，所以12=，所以2C1C2C1故选D10.将质量分数为a%，物质的量浓度为c1 mol/L的稀H2SO4蒸发掉一定量的水，使之物质的量浓度为2c1 mol/L，此时质量分数为b%，则a和b的数值关系是（B）A.a=2b B.b2a C.a2b D.无法确定解：据题意可知：c1=，2c1=，则2=，即21a%=2b%，硫酸溶液的浓度越大其密度也越大，所以：21，则：b2a，故选B11.若以w1和w2分别表示浓度为a mol/L和b mol/L氨水的质量分数，且知2a=b，则下列 判断正确的是（氨水的密度比纯水的小）（C）A.2w1=w2 B.w2=w1 C.w22w1 D.w1w22w1解：设质量分数w1的氨水密度为1g/mL，质量分数w2的氨水的为2g/mL，质量分数w1的氨水的物质量浓度为a=mol/L，质量分数w2的氨水的物质量浓度为b=mol/L，由于2a=b，所以2mol/L=mol/L，故21w1=2w2，氨水的浓度越大密度越小，所以12，故w22w1，故选C13.将a%的硫酸溶液和（100a）%的硫酸溶液等体积混和后所得硫酸溶液的质量分数可能为（ D ）A.大于50% B.小于50% C.小于或等于50% D.大于或等于50%解：令质量分数分别为a%与（100a）%的硫酸溶液的密度分别为xg/ml、yg/ml；假定体积为1ml，则a%硫酸溶液的质量为1mlxg/ml=xg，溶质硫酸的质量为xga%=a%xg（100a）%的硫酸溶液的质量为1mlyg/ml=yg.溶质硫酸的质量为yg（100a）%=（100a）%yg所以混合后硫酸的质量分数为=a%+=a%+（1002a）%混合有两种可能：一是a=50，等浓度混合（即等质量混合），混合后质量分数为50%二是a50，a50，100a50（或a50，100a50），当a50，100a50时，a%+（1002a）%=a%（2a100）%.硫酸溶液的密度随浓度增大而增大，则xy，.所以a%+（1002a）%=a%（2a100）%a%（2a100）%=50%当a50，100a50时，硫酸溶液的密度随浓度增大而增大，则xy，.所以a%+（1002a）%a%+（1002a）%=50%所以混合后质量分数50%.故选D14.在铁和氧化铁混合物15g中，加入稀硫酸150mL，能放出H2 1.68L（标准状况）同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化为了中和过量的H2SO4，且使Fe2+完全转化成Fe（OH）2，共消耗3molL1的NaOH溶液200mL，则原硫酸的物质的量浓度是（B）A.1.5 molL1 B.2 molL1 C.2.5 molL1 D.3 molL1解：铁和氧化铁与硫酸反应后溶液中溶质为FeSO4、H2SO4，加入NaOH溶液使铁完全转化成Fe（OH）2，反应后的溶液溶质只有Na2SO4，根据硫酸根离子守恒可得：n（H2SO4）=n（Na2SO4），根据钠离子守恒可知：n（Na2SO4）=n（NaOH）=3mol/L0.2L=0.3mol，所以原H2SO4的物质的量浓度为：c（H2SO4）=2mol/L，故选B15.某温度下，某碳酸钠饱和溶液质量分数为a%，；若分别向其中加入m molNa2CO35H2O和n mol Na2CO3，可析出相同质量的晶体Na2CO310H2O则下列叙述正确的是（）A.a可能是40，mn B.a可能是40，m=nC.a可能是30，mn D.a可能是30，mn解：因原来的溶液为饱和溶液，有晶体析出后的溶液还是饱和溶液，则（mn）molNa2CO3可与10mmol水恰好形成饱和溶液，则mn0，即mn，在饱和溶液中100%=a%，则100%34%，即a%不会大于34%，则可能为30%，即为a可能为30，故选C【点评】本题考查溶液中溶质质量分数的计算，难度较大，能得到（mn）mol的Na2CO3可与10mmol的水恰好形成饱和溶液，并能利用不等式来分析问题16.实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数为36.5%，密度为1.19gcm3，则浓盐酸的物质的量浓度是_ 11.9molL1解：盐酸的溶质质量分数为36.5%，密度为1.19gcm3，则该浓盐酸的物质的量浓度为mol/L=11.9mol/L17.现有V L K2SO4和Al2（SO4）3的混合溶液，已知其中c（Al3+）为0.4mol/L，c （K+）为0.2mol/L，则溶液中SO42的物质的量浓度为_0.7mol/L解：任何电解质溶液中都存在电荷守恒，根据电荷守恒得3c（Al3+）+c （K+）=2c（SO42），则c（SO42）=mol/L=0.7mol/L.18.已知200mL Fe2（SO4）3溶液中含Fe3+5.6g，溶液中SO42的物质的量浓度是_0.75 mol/L解：n（Fe3+）=0.1mol，由Fe2（SO4）3可知，n（SO42）=0.1mol=0.15mol，则溶液中SO42的物质的量浓度是=0.75 mol/L.19.两种硫酸溶液，一种硫酸溶液的物质的量浓度为c1，密度为1；另一种硫酸溶液的物质的量浓度为c2，密度为2，将它们等体积混合后，所得溶液的密度为3，则混合后硫酸的物质的量浓度为_ 解：据混合后n(H2SO4)n1(H2SO4)n2(H2SO4)，设取混合前两硫酸溶液的体积为V mL，则有c.20.质量分数为a的某物质的溶液m g与质量分数为b的该物质的溶液n g混合后，蒸发掉p g水得到的溶液每亳升质量为q g，物质的量浓度为c则溶质的相对分子质量为_解：发掉Pg水后溶质质量分数为：，根据c=可知M=，溶质的摩尔质量M=g/mol，所以溶质的相对分子质量为：21.两份体积相同，浓度未知的Na2CO3和HCl溶液，将它们互相滴加，产生的气体在相同的温度和压强下的体积比为1：2，则Na2CO3和HCl溶液的浓度之比为_3：421.(1)将3p%的硫酸与同体积的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸，则p、q的关系正确的是_q2p q2p q2p q2时，如H2SO4溶液、HNO3溶液，w2p%；当12时，如氨水、酒精溶液，w2p%。22.下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图，其中有错误的是_（填序号）23.在标准状况下，将224 L HCl气体溶于635 mL水中，所得盐酸的密度为1.18 gcm3.试计算：(1)所得盐酸的质量分数和物质的量浓度是多少？(2)取出这种盐酸100 mL，稀释至1.18 L，求所得稀盐酸的物质的量浓度。(3)在40.0 mL 0.065 molL1 Na2CO3溶液中，逐渐加入(2)所稀释的稀盐酸，边加边振荡。若使反应不产生CO2气体，加入稀盐酸的体积最多不超过多少毫升？(4)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50 mL 2 molL1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 1 molL1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到多少克固体？答案(1)36.5%11.8 molL1(2)1 molL1 (3) 2.6 mL(4)5.85 g解：(1)n(HCl)10 mol，m(HCl)10 mol36.5 gmol1365 g.盐酸的质量分数w100%36.5%.c(HCl)11.8 molL1.(2)根据c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)可知：c(稀)11.8 molL10.1 L/1.18 L1 molL1.(3)n(Na2CO3)0.040 L0.065 molL10.002 6 mol.设加入稀盐酸的体积最多不超过x mL，则n(HCl)1 molL10.001x L0.001x mol，根据反应Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl得0.002 60.001x，x2.6.(4)经过反应，蒸发中和后的溶液，最后所得固体为NaCl、根据Cl元素守恒：n(NaCl)n(HCl)0.050 L2 molL10.1 mol，m(NaCl)0.1 mol58.5 gmol15.85 g.14