高三化学一轮复习 第一章 第二节 物质的量在化学实验中的应用课件 新人教版
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②等质量混合 两溶液等质量混合时(无论 ρ>1 g·cm－3 还是 ρ<1 g·cm－3)，则混合 后溶液中溶质的质量分数 w＝12(a%＋b%)。 【归纳总结】以物质的量为中心的转化关系物质的量是贯穿整 个中学化学的重要基本概念，要灵活运用物质的量与其他物理量间 的的关系，应用时要注意各物理量的单位。
(2)同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 ①混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c 混×(V1＋V2)。 ②混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c 混 V 混，其中 V 混 ＝m混。 ρ混
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(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合规律 同一溶质、质量分数分别为 a%、b%的两溶液混合。 ①等体积混合 a．当溶液密度大于 1 g·cm－3 时，结果是溶液浓度越大，密度越 大，如 H2SO4、HNO3、HCl、NaOH 等溶液等体积混合后溶质质量 分数 w>12(a%＋b%)。 b．当溶液密度小于 1 g·cm－3 时，结果是溶液浓度越大，密度越 小，如酒精、氨水等溶液等体积混合后，质量分数 w<12(a%＋b%)。
类型 3 溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算 用“守恒思想”解答溶液稀释与混合的问题 (1)溶液稀释规律 ①溶质的质量在稀释前后保持不变，即 m1w1＝m2w2。 ②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即 c1V1＝c2V2。 ③溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。
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熟练掌握下列恒等式：n＝Mm＝VVmg＝NNA＝ΔQH＝c×V(aq)。 式中 n 为物质的量，单位为 mol；m 为物质的质量，单位为 g； M 为摩尔质量，单位为 g/mol；V(g)为标准状况下气体体积，单位为 L；Vm 为标准状况下气体摩尔体积，单位为 L/mol；N 为粒子个数； NA 为阿伏加德罗常数 6.02×1023 mol－1；Q 为物质的反应热，单位 为 J 或 kJ；ΔH 为摩尔反应热，单位为 kJ/mol；c 为物质的量浓度， 单位为 mol/L；V(aq)为溶液体积，单位为 L。
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(2)使用 c(B)＝Vn公式的注意事项 ①正确判断溶液的溶质并计算其物质的量。 a．与水发生反应生成新的物质，如 Na、Na2O、Na2O2 水,NaOH， SO3 水,H2SO4，NO2 水,HNO3。 b．特殊物质：如 NH3 溶于水后溶质为 NH3·H2O，但计算浓度 时仍以 NH3 作为溶质。 c ． 含 结 晶 水 的 物 质 ： CuSO4·5H2O→CuSO4 ， Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
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解析：A.不能确定 0.3mol·L－1Na2SO4 溶液的体积，不能计算其 物质的量，A 错误；B.50mL1mol·L－1 的 KC1 溶液和 100mL0.5mol·L －1MgCl2 溶液中，CI－的物质的量深度相等，均是 1mol/L，B 正确； C.用 1L 水吸收 22.4L 氨气所得氨水的浓度不是 1mol·L－1，因为溶液 的体积和氨气的物质的量均不能确定，C 错误；D.10℃时 0.35mol·L －1 的 KCl 饱和溶液 100mL，蒸发掉 5g 水，再冷却到 10℃时，温度 不变，溶解度不变，因此它的物质的量浓度仍为 0.35mol·L－1，D 正 确，答案选 D。
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【注意事项】难点提示 (1)理解物质的量浓度的物理意义和相关的量。 物质的量浓度是表示溶液组成的物理量，衡量标准是单位体积 溶液里所含溶质的物质的量的多少。 这里的溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他的特定 组合，单位是 mol；体积指溶液的体积而不是溶剂的体积，单位是 L； 因此，物质的量浓度的单位是 mol·L－1。
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题组一 物质的量浓度的简单计算 1．(2017·上海期末)下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是 1
mol·L－1 的是( ) A．10 g NaOH 固体溶解在水中配成 250 mL 溶液 B．将 80 g SO3 溶于水并配成 1 L 的溶液
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C．将 0.5 mol·L－1 的 NaNO3 溶液 100 mL 加热蒸发掉 50 g 水的 溶液
答案：C
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解析：混合后溶液中
SO
2— 4
的
物
质
的
量
浓
度
为
0.1L×0.3mol/L＋0.01.50L5L×3×0.2mol/L＝0.4mol/L，答案选 C。
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4．下列溶液中的 Cl－物质的量与 100mL 1 mol·L－1AlCl3 溶液中 Cl－相等的是( )
A．75mL 2mol·L－1 氯化镁溶液 B．150mL 1 mol·L－1 氯化钠溶液 C．50mL 3mol·L－1 氯化钾溶液 D．50mL 1 mol·L－1 氯化铁溶液 答案：A
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题组三 溶液的稀释与混合计算
7．100mL 0.3mol/L Na2SO4 溶液和 50mL 0.2mol/L Al2(SO4)3 溶 液混合后，忽略溶液体积变化，则溶液中 SO24﹣的物质的量浓度约为
()
A．0.20mol/L
B．0.25mol/L
C．0.4mol/L
D．0.5mol/L
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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 ρg·mL－1，质量分数为 ω，物质的量浓度为 c mol·L－1，则下列关系中不正确的是( )
A．ρ＝(17V＋22 400)/(22.4＋22.4V) B．ω＝17c/(1 000ρ) C．ω＝17V/(17V＋22 400) D．c＝1 000Vρ/(17V＋22 400) 答案：A
第二节 物质的量在化学实验中的应用
[考纲展示] 1．了解溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。 2.了解 溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度的概念， 并能进行有关计算。 3.掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液 的配制方法，会进行有关误差分析。
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考 点 一 物质的量浓度及相关计算
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解析：A.纯硫酸的摩尔质量为 98g/mol，故 A 错误；B.上述 100mL 稀硫酸中含溶质 10mL×1.4g/mL×50%＝7g，故 B 错误；C.10mL 溶液与 90mL 混合后溶液体积不为 100mL，故 C 错误；D.质量分数 为 50%的硫酸物质的量浓度为10mL×1.4g/m0.L01×L50%÷90g/mol＝ 7.14mol/L，故 D 正确；答案为 D。
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二、有关物质的量浓度计算的三大类型 类型 1 标准状况下，气体溶液的物质的量浓度的计算
溶 溶质液的的物体质积的V＝量mρn＝＝m22气.体4ρ＋VL气·mm体水ol－1c＝Vn
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类型 2 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
(1)计算公式：c＝
1 000ρw M
(c 为溶质的物质的量浓度，单位
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3．溶解度 在一定的温度和压力下，在 100g 溶剂中所能溶解溶质最大的克 数。用 S 表示。大部分溶质随着温度的升高，溶解度增大，少数反 常(如：Ca(OH)2，气体等)。 计算公式：S＝mm溶溶质液×100 g
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【总结】辨析比较——物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数
内容
物质的量浓度
000
mL×1.19 g·mL－1×36.5% 36.5 g·mol－1×1 L
＝11.9 mol·L－1。
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6．25℃时，将 10mL 质量分数为 50%(密度 1.4g/mL)的硫酸稀 释成 100mL，下列说法正确的是( )
A．纯硫酸的摩尔质量为 98 B．上述 100mL 稀硫酸中含溶质 14g C．上述稀释过程所需要的蒸馏水为 90mL D．质量分数为 50%的硫酸物质的量浓度为 7.14mol/L 答案：D
质量分数
以单位体积溶液里含 用溶质质量与溶液质量
定义 有多少摩尔溶质来表 之比来表示溶液组成的
示溶液组成的物理量 物理量
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溶质的单位 溶液的单位
计算公式
两者的关系
mol
g
L CB＝nVB
g 溶质的LM/L×g/mρogl/m L×w
一、表示溶液浓度的物理量 1．物质的量浓度 (1)定义：用单位体积的溶液里含有 溶质 B 的物质的量 来表 示溶液组成的物理量，叫溶质 B 的物质的量浓度。符号为：cB
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(2)表达式：cB＝Vn(n 为溶质 B 的物质的量，单位为 mol；V 为溶 液的体积，单位为 L)
(3)单位： mol/L 或 mol·L－1 。
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②c＝Vn中的 V 是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和 溶剂的体积之和。
(3)溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多大体积， 其各种浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数)均不发生变化。
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2．溶质的质量分数 (1)定义：用 溶质质量与溶液质量之比 来表示溶液组成的物 理量。 (2)计算公式：ω＝mm溶溶质液×100%
mol·L－1，ρ 为溶液密度，单位 g·cm－3，w 为溶质的质量分数，M 为
溶质的摩尔质量，单位 g·mol－1)。
(2)公式的推导(按溶液体积为 V L 推导)
c＝Vn＝1 000Mρ××VV×w＝1 00M0ρw或 w＝mm溶溶质液＝VV××1c×00M0ρ＝
1 c0M00ρ。
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D．标况下，将 22.4 L 氯化氢气体溶于水配成 1 L 溶液 答案：C
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解析：A 项，c(NaOH)＝40g·m1o0l－g10.25L＝1 mol·L－1；B 项， c(H2SO4)＝80g·m80ogl－11L＝1 mol·L－1；C 项，蒸发掉 50 g 水后，溶液 的体积并不是 50 mL，NaNO3 的浓度也不是 1 mol·L－1；D 项，c(HCl) ＝22.4L2·2m.4oLl－11L＝1 mol·L－1。
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解析：求溶液中某一离子的物质的量：用该物质的浓度×该离 子个数×溶液的体积，1 mol·L－1AlCl3溶液中 n(Cl－)＝100×1×3×10 －3mol ；A.n(Cl－)＝75×2×2×10－3mol B．n(Cl－)＝150×1×1×10 －3mol C．n(Cl－)＝50×3×1×10－3molD ． n(Cl － ) ＝ 50×1×3×10 － 3mol ，最后通过比较 A 正确。
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题组二 物质的量浓度与质量分数的换算
5．(2018·湖南十三校联考)实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数
为 36.5%，密度为 1.19 g·cm－3，则 HCl 的物质的量浓度是( )
A．11.9
B．11.9 mol·L－1
C．0.012 mol·L－1
D．无法计算
答案：B 解析：选
B。c(HCl)＝1
0M0c0ρ＝1
17c 000ρ
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ω＝mm质 液＝ 22.4
22.4 VL·Lmol－1×17 g·mol－1 VL·Lmol－1×17 g·mol－1＋1 000
g
＝17V＋172V2
因此只有 400
A
项不正确。
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3．下列关于物质的量浓度表述正确的是( ) A．0.3 mol·L－1 Na2SO4 溶液中含有 Na＋和 SO24－总物质的量为 0.9 mol B．50mL 1 mol·L－1 的 KCl 溶液和 100mL 0.5 mol·L－1MgCl2 溶 液中，Cl－的物质的量浓度不相等 C．用 1 L 水吸收 22.4 L 氨气所得氨水的浓度是 1 mol·L－1 D．10 ℃时 0.35 mol·L－1 的 KCl 饱和溶液 100 mL，蒸发掉 5 g 水，再冷却到 10 ℃时，它的物质的量浓度仍为 0.35 mol·L－1 答案：D
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VL
解析：选
A。由
c＝nV质总 ＝17
22.4 L·mol－1 g·mol－1×22.4 VL·Lmol－1＋1
000
g
ρ×1 000 g·L－1
＝171V＋00202V4ρ00mol·L－1
由上可推知：ρ＝17
V＋22 400c 1 000 V
设溶液的体积为 1 L
由
c＝1
0M00ρω可得，ω＝1
②等质量混合 两溶液等质量混合时(无论 ρ>1 g·cm－3 还是 ρ<1 g·cm－3)，则混合 后溶液中溶质的质量分数 w＝12(a%＋b%)。 【归纳总结】以物质的量为中心的转化关系物质的量是贯穿整 个中学化学的重要基本概念，要灵活运用物质的量与其他物理量间 的的关系，应用时要注意各物理量的单位。
(2)同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 ①混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c 混×(V1＋V2)。 ②混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c 混 V 混，其中 V 混 ＝m混。 ρ混
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(3)溶质相同、质量分数不同的两溶液混合规律 同一溶质、质量分数分别为 a%、b%的两溶液混合。 ①等体积混合 a．当溶液密度大于 1 g·cm－3 时，结果是溶液浓度越大，密度越 大，如 H2SO4、HNO3、HCl、NaOH 等溶液等体积混合后溶质质量 分数 w>12(a%＋b%)。 b．当溶液密度小于 1 g·cm－3 时，结果是溶液浓度越大，密度越 小，如酒精、氨水等溶液等体积混合后，质量分数 w<12(a%＋b%)。
类型 3 溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算 用“守恒思想”解答溶液稀释与混合的问题 (1)溶液稀释规律 ①溶质的质量在稀释前后保持不变，即 m1w1＝m2w2。 ②溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即 c1V1＝c2V2。 ③溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。
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熟练掌握下列恒等式：n＝Mm＝VVmg＝NNA＝ΔQH＝c×V(aq)。 式中 n 为物质的量，单位为 mol；m 为物质的质量，单位为 g； M 为摩尔质量，单位为 g/mol；V(g)为标准状况下气体体积，单位为 L；Vm 为标准状况下气体摩尔体积，单位为 L/mol；N 为粒子个数； NA 为阿伏加德罗常数 6.02×1023 mol－1；Q 为物质的反应热，单位 为 J 或 kJ；ΔH 为摩尔反应热，单位为 kJ/mol；c 为物质的量浓度， 单位为 mol/L；V(aq)为溶液体积，单位为 L。
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(2)使用 c(B)＝Vn公式的注意事项 ①正确判断溶液的溶质并计算其物质的量。 a．与水发生反应生成新的物质，如 Na、Na2O、Na2O2 水,NaOH， SO3 水,H2SO4，NO2 水,HNO3。 b．特殊物质：如 NH3 溶于水后溶质为 NH3·H2O，但计算浓度 时仍以 NH3 作为溶质。 c ． 含 结 晶 水 的 物 质 ： CuSO4·5H2O→CuSO4 ， Na2CO3·10H2O→Na2CO3。
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解析：A.不能确定 0.3mol·L－1Na2SO4 溶液的体积，不能计算其 物质的量，A 错误；B.50mL1mol·L－1 的 KC1 溶液和 100mL0.5mol·L －1MgCl2 溶液中，CI－的物质的量深度相等，均是 1mol/L，B 正确； C.用 1L 水吸收 22.4L 氨气所得氨水的浓度不是 1mol·L－1，因为溶液 的体积和氨气的物质的量均不能确定，C 错误；D.10℃时 0.35mol·L －1 的 KCl 饱和溶液 100mL，蒸发掉 5g 水，再冷却到 10℃时，温度 不变，溶解度不变，因此它的物质的量浓度仍为 0.35mol·L－1，D 正 确，答案选 D。
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【注意事项】难点提示 (1)理解物质的量浓度的物理意义和相关的量。 物质的量浓度是表示溶液组成的物理量，衡量标准是单位体积 溶液里所含溶质的物质的量的多少。 这里的溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他的特定 组合，单位是 mol；体积指溶液的体积而不是溶剂的体积，单位是 L； 因此，物质的量浓度的单位是 mol·L－1。
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题组一 物质的量浓度的简单计算 1．(2017·上海期末)下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是 1
mol·L－1 的是( ) A．10 g NaOH 固体溶解在水中配成 250 mL 溶液 B．将 80 g SO3 溶于水并配成 1 L 的溶液
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C．将 0.5 mol·L－1 的 NaNO3 溶液 100 mL 加热蒸发掉 50 g 水的 溶液
答案：C
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解析：混合后溶液中
SO
2— 4
的
物
质
的
量
浓
度
为
0.1L×0.3mol/L＋0.01.50L5L×3×0.2mol/L＝0.4mol/L，答案选 C。
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4．下列溶液中的 Cl－物质的量与 100mL 1 mol·L－1AlCl3 溶液中 Cl－相等的是( )
A．75mL 2mol·L－1 氯化镁溶液 B．150mL 1 mol·L－1 氯化钠溶液 C．50mL 3mol·L－1 氯化钾溶液 D．50mL 1 mol·L－1 氯化铁溶液 答案：A
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题组三 溶液的稀释与混合计算
7．100mL 0.3mol/L Na2SO4 溶液和 50mL 0.2mol/L Al2(SO4)3 溶 液混合后，忽略溶液体积变化，则溶液中 SO24﹣的物质的量浓度约为
()
A．0.20mol/L
B．0.25mol/L
C．0.4mol/L
D．0.5mol/L
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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 ρg·mL－1，质量分数为 ω，物质的量浓度为 c mol·L－1，则下列关系中不正确的是( )
A．ρ＝(17V＋22 400)/(22.4＋22.4V) B．ω＝17c/(1 000ρ) C．ω＝17V/(17V＋22 400) D．c＝1 000Vρ/(17V＋22 400) 答案：A
第二节 物质的量在化学实验中的应用
[考纲展示] 1．了解溶液的含义，了解溶解度、饱和溶液的概念。 2.了解 溶液的组成。理解溶液中溶质的质量分数、物质的量浓度的概念， 并能进行有关计算。 3.掌握一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液 的配制方法，会进行有关误差分析。
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考 点 一 物质的量浓度及相关计算
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解析：A.纯硫酸的摩尔质量为 98g/mol，故 A 错误；B.上述 100mL 稀硫酸中含溶质 10mL×1.4g/mL×50%＝7g，故 B 错误；C.10mL 溶液与 90mL 混合后溶液体积不为 100mL，故 C 错误；D.质量分数 为 50%的硫酸物质的量浓度为10mL×1.4g/m0.L01×L50%÷90g/mol＝ 7.14mol/L，故 D 正确；答案为 D。
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二、有关物质的量浓度计算的三大类型 类型 1 标准状况下，气体溶液的物质的量浓度的计算
溶 溶质液的的物体质积的V＝量mρn＝＝m22气.体4ρ＋VL气·mm体水ol－1c＝Vn
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类型 2 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
(1)计算公式：c＝
1 000ρw M
(c 为溶质的物质的量浓度，单位
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3．溶解度 在一定的温度和压力下，在 100g 溶剂中所能溶解溶质最大的克 数。用 S 表示。大部分溶质随着温度的升高，溶解度增大，少数反 常(如：Ca(OH)2，气体等)。 计算公式：S＝mm溶溶质液×100 g
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【总结】辨析比较——物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数
内容
物质的量浓度
000
mL×1.19 g·mL－1×36.5% 36.5 g·mol－1×1 L
＝11.9 mol·L－1。
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6．25℃时，将 10mL 质量分数为 50%(密度 1.4g/mL)的硫酸稀 释成 100mL，下列说法正确的是( )
A．纯硫酸的摩尔质量为 98 B．上述 100mL 稀硫酸中含溶质 14g C．上述稀释过程所需要的蒸馏水为 90mL D．质量分数为 50%的硫酸物质的量浓度为 7.14mol/L 答案：D
质量分数
以单位体积溶液里含 用溶质质量与溶液质量
定义 有多少摩尔溶质来表 之比来表示溶液组成的
示溶液组成的物理量 物理量
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溶质的单位 溶液的单位
计算公式
两者的关系
mol
g
L CB＝nVB
g 溶质的LM/L×g/mρogl/m L×w
一、表示溶液浓度的物理量 1．物质的量浓度 (1)定义：用单位体积的溶液里含有 溶质 B 的物质的量 来表 示溶液组成的物理量，叫溶质 B 的物质的量浓度。符号为：cB
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(2)表达式：cB＝Vn(n 为溶质 B 的物质的量，单位为 mol；V 为溶 液的体积，单位为 L)
(3)单位： mol/L 或 mol·L－1 。
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②c＝Vn中的 V 是溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质和 溶剂的体积之和。
(3)溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多大体积， 其各种浓度(物质的量浓度、溶质的质量分数)均不发生变化。
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2．溶质的质量分数 (1)定义：用 溶质质量与溶液质量之比 来表示溶液组成的物 理量。 (2)计算公式：ω＝mm溶溶质液×100%
mol·L－1，ρ 为溶液密度，单位 g·cm－3，w 为溶质的质量分数，M 为
溶质的摩尔质量，单位 g·mol－1)。
(2)公式的推导(按溶液体积为 V L 推导)
c＝Vn＝1 000Mρ××VV×w＝1 00M0ρw或 w＝mm溶溶质液＝VV××1c×00M0ρ＝
1 c0M00ρ。
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D．标况下，将 22.4 L 氯化氢气体溶于水配成 1 L 溶液 答案：C
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解析：A 项，c(NaOH)＝40g·m1o0l－g10.25L＝1 mol·L－1；B 项， c(H2SO4)＝80g·m80ogl－11L＝1 mol·L－1；C 项，蒸发掉 50 g 水后，溶液 的体积并不是 50 mL，NaNO3 的浓度也不是 1 mol·L－1；D 项，c(HCl) ＝22.4L2·2m.4oLl－11L＝1 mol·L－1。
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解析：求溶液中某一离子的物质的量：用该物质的浓度×该离 子个数×溶液的体积，1 mol·L－1AlCl3溶液中 n(Cl－)＝100×1×3×10 －3mol ；A.n(Cl－)＝75×2×2×10－3mol B．n(Cl－)＝150×1×1×10 －3mol C．n(Cl－)＝50×3×1×10－3molD ． n(Cl － ) ＝ 50×1×3×10 － 3mol ，最后通过比较 A 正确。
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题组二 物质的量浓度与质量分数的换算
5．(2018·湖南十三校联考)实验室使用的浓盐酸的溶质质量分数
为 36.5%，密度为 1.19 g·cm－3，则 HCl 的物质的量浓度是( )
A．11.9
B．11.9 mol·L－1
C．0.012 mol·L－1
D．无法计算
答案：B 解析：选
B。c(HCl)＝1
0M0c0ρ＝1
17c 000ρ
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ω＝mm质 液＝ 22.4
22.4 VL·Lmol－1×17 g·mol－1 VL·Lmol－1×17 g·mol－1＋1 000
g
＝17V＋172V2
因此只有 400
A
项不正确。
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3．下列关于物质的量浓度表述正确的是( ) A．0.3 mol·L－1 Na2SO4 溶液中含有 Na＋和 SO24－总物质的量为 0.9 mol B．50mL 1 mol·L－1 的 KCl 溶液和 100mL 0.5 mol·L－1MgCl2 溶 液中，Cl－的物质的量浓度不相等 C．用 1 L 水吸收 22.4 L 氨气所得氨水的浓度是 1 mol·L－1 D．10 ℃时 0.35 mol·L－1 的 KCl 饱和溶液 100 mL，蒸发掉 5 g 水，再冷却到 10 ℃时，它的物质的量浓度仍为 0.35 mol·L－1 答案：D
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VL
解析：选
A。由
c＝nV质总 ＝17
22.4 L·mol－1 g·mol－1×22.4 VL·Lmol－1＋1
000
g
ρ×1 000 g·L－1
＝171V＋00202V4ρ00mol·L－1
由上可推知：ρ＝17
V＋22 400c 1 000 V
设溶液的体积为 1 L
由
c＝1
0M00ρω可得，ω＝1