(人教版)2020年高考化学一轮复习 专题1.2 物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制教学案

专题1.2 物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制
【考纲解读】
1．了解物质的量浓度的含义。

2．了解溶液的含义。

了解溶解度、饱和溶液的概念。

3．了解溶液的组成。

理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算。

4．了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。

【命题规律】
物质的量浓度的计算在生产生活中具有重要作用，也是高考常常涉及的考点，常见的出题方式有：(1)在有关N A的计算的选择题中考查物质的量浓度的含义；(2)在非选择题中结合滴定实验考查有关物质的量浓度的计算等。

一、物质的量浓度（C B）
以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。

表达式：
单位：mol·L-1或mol·m -3
注意：
1．溶质可以是单质、化合物，如C(Cl2) =0.1mol·L-1，C(NaCl)=3.1mol·L-1；也可以是离子或其他特定组合，如C(Al3+)=2.6mol·L-1，C(SO42-)=0.3mol·L-1。

2．带有结晶水的物质作为“溶质”时，溶质是不含结晶水的化合物；NH3、Cl2等溶于水后成分复杂，求算浓度时仍以溶解前的NH3、Cl2为溶质。

3．V是溶液体积，不是溶剂体积。

4．在一定浓度的溶液里取出任意体积的溶液，其浓度大小不变，所含溶质的质量改变。

二、一定物质的量浓度溶液的配制
1．所需实验仪器
托盘天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，若溶质为液体或浓溶液，上述仪器中的托盘天平、钥匙改为量筒。

2．配制步骤
（1）计算：根据配制要求计算出所需固体溶质的质量或所需浓溶液的体积
（2）称量：用托盘天平称量固体溶质的质量或用量筒量取溶质的体积
（3）溶解：将称量或量取的溶质放入烧杯中再加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使之溶解。

（4）转移：将溶解的溶液冷却至室温，沿玻璃棒注入准备好的容量瓶里，并用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次，并将洗涤液转移至容量瓶中。

（5）定容：往容量瓶中继续缓慢地加入蒸馏水至距刻度1-2cm处，改用胶头滴管逐滴加入蒸馏水直到凹液面最低点与刻度线水平相切，盖好容量瓶塞，颠倒摇匀，然后将配好的溶液装入干净试剂瓶中，贴上标签，注明名称、浓度、配制日期。

注意事项：（1）容量瓶在使用前必须检查是否漏水，其程序为加水→倒立、观察→正立，瓶塞旋转180°→倒立观察。

（2）不能用容量瓶溶解、稀释，也不能作反应容器，更不能用作试剂瓶（即不能久贮溶液）。

（3）定容时，视线、液面凹面、刻度线三点处于同一水平。

3．误差分析
原理：c B = n B/V=m/MV（M-溶质的摩尔质量，配制某种溶液时是定值）
(1)称量或量取时所引起的误差
使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因：
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀，导致称量物质的实际值是大于称量值；
②称量时游码忘记归零；
③调整天平零点时，游码放在了刻度线的右端；
④用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束时俯视读数，使所量取的液体的体积偏大，等等。

使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因：
①直接称热的物质，含有水份，称的重，实际质量却小；
②砝码有残缺；
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质时的动作过慢而变质；
④用滴定管量取液体时，开始时平视读数，结束时仰视读数，使所量取的液体的体积偏小，等等。

(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤，使溶质的物质的量减少，致使溶液的浓度偏低。

(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出，致使溶液浓度偏低。

(4)容量瓶内溶液的温度高于20℃，造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积，致使溶液浓度偏高。

(5)在给容量瓶定容时，仰视读数会使溶液的体积增大，致使溶液浓度偏低；俯视读数会使溶液的体积减小，致使溶液浓度偏高。

三、有关物质的量浓度的计算
1．有关概念的计算：利用“万能恒等式”
3．溶液各种浓度的计算
（1）物质的量浓度与质量分数的换算公式：
（2）物质的量浓度与溶解度的换算公式：
（3）不同物质的量浓度溶液的混合计算
①稀释定律：C1V1=C2V2或m1W1=m2W2
②混合后溶液体积不变
C1V1+C2V2=C混(V1+V2)
③混合后溶液体积改变
C1V1+C2V2=C混V混
V混=m混/ρ混
（4）标准状况下求气体溶解于水中所得溶液的物质的量浓度的计算
高频考点一 根据定义式c B ＝V nB 计算物质的量浓度
例1．下列目的能达到的是( )
A ．将58.5 g NaCl 溶于1 L 水中可得1 mol ·L －1
的NaCl 溶液
B ．从1 L 1 mol/L 的NaCl 溶液中取出10 mL ，其浓度仍是1 mol/L
C ．中和100 mL 1 mol/L 的H 2SO 4溶液生成正盐，需NaOH 4 g
D ．将78 g Na 2O 2溶于水，配成1 L 溶液可得到浓度为1 mol ·L －1溶液
答案 B
【变式探究】(1)1.204×1024
个氯化氢分子溶于水配成1 L 溶液，则溶液的物质的量浓度为________；
(2)0.3 L 2 mol ·L －1的硫酸铝溶液中SO 42－的物质的量为________；
(3)2 mol ·L －1 Mg(NO 3)2溶液中含有0.4 mol NO 3－，则溶液的体积为________mL ； (4)若20 g 密度为ρ g ·cm －3的Ca(NO 3)2溶液中含有2 g Ca(NO 3)2，则溶液中NO 3－的物
质的量浓度为________；
(5)V L Fe 2(SO 4)3溶液中含有a g SO 42－，取此溶液0.5V L ，用水稀释至2V L ，则稀释
后溶液中Fe 3＋
的物质的量浓度为________。

答案 (1)2 mol ·L －1 (2)1.8 mol (3)100
(4)4150ρ mol ·L －1 (5)576V a mol ·L －1
解析 (1)c (HCl)＝V HCl ＝1 L mol ＝2 mol ·L －1。

(2)n [Al 2(SO 4)3]＝c [Al 2(SO 4)3]·V ＝2 mol ·L －1×0.3 L ＝0.6 mol ，n (SO 42－)＝3n [Al 2(SO 4)3]
＝3×0.6 mol ＝1.8 mol 。

(3)n [Mg(NO 3)2]＝3＝20.4 mol ＝0.2 mol ，
V ＝2]NO32]＝2 mol·L－10.2 mol ＝0.1 L ＝100 mL 。

(4)c [Ca(NO 3)2]＝V n ＝1000ρ g·L－120 g ＝4125ρ mol ·L －1，c (NO 3－)＝2c [Ca(NO 3)2]＝4150ρ
mol ·L －1。

(5)0.5V L 溶液中n (SO 42－)＝21×96 g·mol－1a g ＝192a mol ，则n (Fe 3＋)＝32×192a mol ，
c (Fe 3＋)＝2V L Fe3＋＝576V a mol ·L －1。

高频考点二 关于物质的量浓度、质量分数、溶解度的换算
例2．有硫酸镁溶液500 mL ，它的密度是1.20 g ·cm －3
，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( )
A ．溶质的质量分数是24.0%
B ．溶液的物质的量浓度是2.4 mol ·L －1
C ．溶质和溶剂的物质的量之比是1∶40
D ．硫酸根离子的质量分数是19.2%
答案 C
【变式探究】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 g ·cm －3
，质量分数为w ，物质的量浓度为c mol ·L －1，溶液中含氢氧化钠的质量为m g ，该温度下NaOH 的溶解度为S 。

(1)用w 来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S )为________。

(2)用m 、V 表示溶液中溶质的物质的量浓度(c )为________。

(3)用S 表示溶液中溶质的质量分数(w )为________。

答案 (1)1－w 100w g (2)V 25m mol ·L －1 (3)100＋S S ×100%
解析 (1)S ＝1－w w ×100 g(溶解度定义)。

(2)c ＝40 g·mol－1＝V 25m mol ·L －1。

(3)w ＝100＋S S ×100%。

高频考点三 溶液稀释与混合的计算
例3．300 mL 某浓度的NaOH 溶液中含有60 g 溶质。

现欲配制1 mol ·L －1
NaOH 溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )
A ．1∶4
B ．1∶5
C ．2∶1
D ．2∶3
答案 A
解析 n (NaOH)＝40 g·mol－160 g ＝1.5 mol ，
c (NaOH)＝0.3 L 1.5 mol ＝5 mol ·L －1，
1 mol ·L －1＝水NaOH ，
解得水NaOH ＝41。

【变式探究】V mL Al 2(SO 4)3溶液中含有Al 3＋ m g ，取4V mL 该溶液用水稀释至4V mL ，则SO 42－物质的量浓度为( )
A.36V 125m mol ·L －1
B. 9V 125m mol ·L －1
C.54V 125m mol ·L －1
D.18V 125m mol ·L －1
答案 A
高频考点四 一定物质的量浓度溶液的配制
例4．配制100 mL 1.0 mol ·L －1
Na 2CO 3溶液，下列操作正确的是( )
A ．称取10.6 g 无水碳酸钠，加入100 mL 容量瓶中，加水溶解、定容
B．称取10.6 g无水碳酸钠于烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解
C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中
D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转、摇匀
答案 D
解析 A中固体溶质不能在容量瓶中溶解，错误；B中溶解时加入水的体积太大，应远小于所配制溶液的体积，错误；C中未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶易漏出液体，产生误差，错误。

【变式探究】实验室需要0.1 mol·L－1NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L－1硫酸溶液500 mL。

根据这两种溶液的配制情况回答下列问题：
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是________(填字母)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。

(2)在配制NaOH溶液时：
①根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为______g；
②若NaOH溶液在转移至容量瓶时，洒落了少许，则所得溶液浓度________(填“>”“<”或“＝”)0.1 mol·L－1；
③若NaOH固体溶解后立即移入容量瓶→洗烧杯→洗涤液移入容量瓶→定容，则所得溶液浓度________(填“>”“<”或“＝”)0.1 mol·L－1。

(3)在配制硫酸溶液时：
①所需质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓硫酸的体积为________(计算结果保留一位小数)mL；
②如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒，应选用________mL量筒最好；
③配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释，稀释时操作方法是
_______________________________________________________________________________ _______。

答案 (1)AC 烧杯、玻璃棒 (2)①2.0 ②＜③＞
(3)①13.6 ②15 ③将浓硫酸沿器壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌
高频考点五配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
例5．利用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制0.5 mol·L－1的碳酸钠溶液1000 mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是( ) A．称取碳酸钠晶体100 g
B．定容时俯视观察刻度线
C．移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗
D．定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线
答案 B
【变式探究】用18 mol·L－1浓硫酸配制100 mL 1.0 mol·L－1稀硫酸，实验仪器有：A．100 mL量筒B．10 mL量筒
C．托盘天平D．50 mL容量瓶
E．100 mL容量瓶F．玻璃棒
G．胶头滴管H．50 mL烧杯
(1)在配制溶液的过程中，玻璃棒的作用按使用的先后顺序分别是________。

(2)在配制溶液的过程中，按先后顺序回答所需的仪器是________(填代号)。

(3)在配制过程中，其他操作均正确，只出现以下情况，对所配制溶液的物质的量浓度有何影响(a.偏高 b ．偏低 c ．无影响)？(填字母)
①容量瓶中有少量蒸馏水：________；
②烧杯洗涤2～3次，未将洗涤的溶液转移到容量瓶中：________；
③稀释浓H 2SO 4时，没有冷却就立即转移到容量瓶中：________；
④在摇匀后发现液面低于刻度线，再加蒸馏水，使溶液的凹液面最低点至刻度线：________；
⑤配制好的溶液装入洗净的但有少量蒸馏水的试剂瓶中并贴上标签：________。

答案 (1)搅拌、引流 (2)B 、H 、F 、E 、F 、G
(3)①c ②b ③a ④b ⑤b
解析 设所需浓H 2SO 4的体积为V ，则有：
V ＝18100×1 mL ＝5.6 mL 。

为减小误差，应选择量程与实际所量溶液体积相近的量筒，所以，本实验应选择10 mL 量筒。

配制此溶液的步骤应该是：计算、量取、稀释、转移和洗涤、定容、摇匀。

按顺序所需要的仪器是B 、H 、F 、E 、F 、G 。

玻璃棒最先用于搅拌，后来用于引流。

【方法技巧】定容时俯视、仰视的误差分析方法
分析定容时俯视、仰视对结果的影响时，要确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序，做到“三点一线”。

(1)仰视刻度线(图1)，导致溶液体积偏大，浓度偏小。

(2)俯视刻度线(图2)，导致溶液体积偏小，浓度偏大。

1．[2017全国卷Ⅰ]下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( )
A ．洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B ．酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗
C ．酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D ．用容量瓶配溶液时，若加水超过刻度线，立即用滴管吸出多余液体 答案 B
1．【2016年高考上海卷】某铁的氧化物（Fe x O ）1.52g 溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl 2，恰好将Fe 2+
完全氧化。

x 值为（ ）
A ．0.80
B ．0.85
C ．0.90
D ．0.93
【答案】A
【解析】根据电子守恒可知，Fe x O 被氧化为Fe 3+转移的电子数和Cl 2转移的电子数相等。

标准状况下112mL Cl 2转移电子数为0.01mol 。

则有：56x+161.52×(3-x 2)×x=0.01，解得x=0.8。

故选项A 正确。

2．【2016年高考上海卷】称取(NH 4)2SO 4和NH 4HSO 4混合物样品7.24g ，加入含0.1molNaOH 的溶液，完全反应，生成NH 31792ml （标准状况），则(NH 4)2SO 4和NH 4HSO 4的物质的量比为（ ）
A ．1:1
B ．1:2
C ．1.87:1
D ．3.65:1
【答案】C
3.(2015·海南高考·6)已知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R+3Cl-+5H2O。

则R中R的化合价是 ( )
A.+3
B.+4
C.+5
D.+6
【答案】D
【解析】根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等),反应中氯元素化合价由+1→-1(化学计量数为3),因此R元素的化合价由+3升高到+6价(化学计量数为2),由此判断D正确。

(另解可以根据电荷守恒快速判断n=2,进而确定R的化合价为+6价)。

4．【2014年高考上海卷第16题】含有砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。

若砷的质量为1.50mg，则A．被氧化的砒霜为1.98mg
B．分解产生的氢气为0.672ml
C．和砒霜反应的锌为3.90mg
D．转移的电子总数为6×10―5N A
【答案】C
【解析】 A、砒霜中砷的化合价是＋3价，而砷化氢中砷的化合价是－3价，化合价降低得到电子，砒霜被还原，A不正确；B、不能确定砷化氢的状态，因此不能确定砷化氢的体积，B不正确；C、1.50mg砷的物质的量＝1.50×10－3g÷75g/mol＝2×10－5mol，则砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是2×10－5mol ×6＝1.2×10－4mol。

锌失去2个电子，则
和砒霜反应的锌的质量＝×65g/mol＝3.9×10－3g＝3.9mg， C正确；D、转移的电子总数为（2×10－5×6＋2×10－5×3）N A＝1.8×10―4N A，D不正确，答案选C。

5.（2013·江苏卷）用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。

下列图示对应的操作规范的是（）
A．称量 B．溶解 C．转移 D．定容
【答案】B
6.（2013·江苏卷）硫酸镍铵[(NH 4)x Ni y (SO 4)m ·nH 2O]可用于电镀、印刷等领域。

某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：①准确称取2. 3350 g 样品，配制成100. 00 mL 溶液A ；②准确量取25. 00 mL 溶液A ，用0. 04000 mol·L -1 的EDTA(Na 2H 2Y)标准溶液滴定其中的Ni 2＋(离子方程式为Ni 2＋+H 2Y 2－=NiY 2－+2H ＋ )，消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL ；③另取25. 00 mL 溶液A ，加足量的NaOH 溶液并充分加热，生成NH 3 56. 00 mL(标准状况)。

（1）若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗，测得的Ni 2＋含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。

（2）氨气常用 检验，现象是 。

（3）通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。

【答案】
（1）偏高 （2）湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
（3）n(Ni 2＋)= 0. 04000 mol·L -1×31. 25 mL×10-3L·mL -1 =1. 250×10-3 mol
n(NH 4 +)= 22. 4 L·mol－1 56. 00 mL×10-3 L·mL-1=2. 500×10-3 mol
n(SO 42－)= 2NH4+ =22×1. 25×10-3 mol+2. 500×10-3 m =2. 500×10-3mol
m(Ni 2＋
)= 59 g·mol －1×1. 250×10-3 mol=0. 07375 g
m(NH 4+)= 18 g·mol －1×2. 500×10-3 mol=0. 04500 g
m(SO 42-)= 96 g·mol -1×2. 500×10-3 mol=0. 2400 g
n(H 2O)=100. 00 mL 25. 00 mL 18 g·mol -1-0. 07375 g-0. 04500 g-0. 2400=1. 250×10-2 mol
x :y :m:n= n(NH 4+):n(Ni 2+):n(SO 42-):n(H 2O)= 2:1:2:10
硫酸镍铵的化学式为(NH 4)2Ni(SO 4)2·10H 2O。