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文檔簡介
第02講物質(zhì)的量濃度與溶液的配制(講)
目錄
第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
第二部分:知識點精準記憶
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查有關(guān)物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溶解度的換算
高頻考點2考查溶液的稀釋與混合
高頻考點3氣體溶于水溶液濃度的計算
高頻考點4考查一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制題的規(guī)范書寫
高頻考點5考查溶液配制的誤差分析
高頻考點6考查溶解度曲線的應用
正文
第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
氣體溶于水濃度的計算
第二部分:知識點精準記憶
知識點一有關(guān)一定濃度溶液的相關(guān)基本概念
1.物質(zhì)的量濃度
(1)概念:表示單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。
⑵表達式:*=學
(3)單位:moLL-i(或mol/L)o
2.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
(1)概念:以溶液里溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值表示溶液組成的物理量,一般用百分數(shù)表示。
m(B)
(2)表達式:以B)=;1X100%。
m(aq)
3.固體的溶解度
(1)概念:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100_g溶劑(通常是水)里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量,叫作這種物
質(zhì)在該溶劑里的溶解度,其單位為“g”。
(2)表達式:固體物質(zhì)溶解度(飽和溶液)5=公義100go
(3)飽和溶液中存在的兩比例:
溶質(zhì)—S
a而溶劑一同;
「77溶質(zhì)S
b劣溶液=100+5°
(4)影響溶解度大小的因素
①內(nèi)因:物質(zhì)本身的性質(zhì)(由結(jié)構(gòu)決定)。
②外因
a.溶劑的影響(如NaCl易溶于水而不易溶于汽油)。
b.溫度的影響:升溫,大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大,少數(shù)物質(zhì)卻相反,如Ca(OH)2;溫度對NaCl溶解度
的影響不大。
4、氣體的溶解度
⑴表示方法:通常指該氣體(其壓強為101kPa)在一定溫度時溶解于1體積水里達到飽和狀態(tài)時氣體的體積,
常記為1:無。如NH3、HC1、SO2、CO2氣體常溫時在水中的溶解度分別為1:700、1:500、1:40、1:1。
(2)影響因素:氣體溶解度的大小與溫度和壓強有關(guān),溫度升高,溶解度減小;壓強增大,溶解度增大。
5.溶解度曲線
(1)常見物質(zhì)的溶解度曲線
20r
OS.r
15r—
。I
10LIlliI
0I-4.-------1-------1-------1-------X-------l--^5ft?.
65—IIIIIII
rIIIIIII
I-t-------1---------1-------1-----T-------1------1--
LIIIIIII
O
lcT"26"3b"4050"60"708090100
溫度/七
(2)溶解度曲線的意義
①點:曲線上的點叫飽和點。
a.曲線上任一點表示對應溫度下該物質(zhì)的溶解度;
b.兩曲線的交點表示兩物質(zhì)在該交點的溫度下溶解度相等,濃度相同。
②線:溶解度曲線表示物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的趨勢,其變化趨勢分為三種:
a.陡升型:大部分固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大,且變化較大,提純時常采用降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和
溶液)的方法;
b.下降型:極少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度升高反而減小,如熟石灰的飽和溶液升溫時變渾濁;
c.緩升型:少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度變化不大,提純時常采用蒸發(fā)結(jié)晶(蒸發(fā)溶劑)的方法。
6.利用溶解度受溫度影響不同進行除雜的方法
(1)溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法,如NaCl中含有KNO3,應采取加水溶解、蒸發(fā)結(jié)晶、
趁熱過濾的方法。
(2)溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)(或帶有結(jié)晶水的物質(zhì))采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法,如KN03中含有
NaCl,應采取加水溶解、加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法。
7.氣體的溶解度
通常指該氣體(其壓強為101kPa)在一定溫度時溶解于1體積水里達到飽和狀態(tài)時氣體的體積,常記為1:X。
如NH3、HC1、SO2>CO2等氣體在常溫時的溶解度分別為1:700、1:500、1:40、1:1。
氣體溶解度的大小與溫度和壓強的關(guān)系:溫度升高,溶解度減??;壓強增大,溶解度增大。
知識點二物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關(guān)計算
1.物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
物理量物質(zhì)的量濃度溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)以溶液里溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值表
定義
的量的物理量示溶液組成的物理量
nB溶質(zhì)B的質(zhì)量”,
表達式。⑻一溶液的質(zhì)量,I。%
-------------
單位mol-L1
【易錯警示】
(1)溶液中溶質(zhì)的判斷
Na、Na2O>Na2O2^=^NaOH
82、SO2、SCh-^^H2co3、H2so3、H2sO4
NH3」/NH3H2CK但仍按NH3進行計算)
CUSO4-5H2O-^^CUSO4,Na2clOHzO^^Na2cO3
(2)混淆溶液的體積和溶劑的體積
①不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據(jù)溶液的密度和總質(zhì)量進行計算:
_m(溶液)_(氣體或固體)+根(溶齊U)
Vo
pP
②兩溶液混合,溶液的體積并不是兩液體體積的加和,應依據(jù)混合溶液的密度進行計算。(若題目說忽略體
積變化,則總體積可由混合前體積直接相加)
知識點三一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.熟悉配制溶液的儀器
(1)托盤天平:稱量前先調(diào)零,稱量時藥品放在左盤,祛碼放在右盤,讀數(shù)精確到0」g。若配制0.2moLL-1
NaCl溶液500mL,若用托盤天平需稱取NaC15.9g,稱量時,不慎將物品和祛碼顛倒放置,實際稱量的NaCl
的質(zhì)量為4.1go
(2)容量瓶的構(gòu)造及使用方法
1)構(gòu)造及用途
結(jié)構(gòu):細頸、梨形、平底玻璃容器,帶磨口玻璃塞;
標志:溫度、容積和刻度線;
規(guī)格:100mL、250mL、500mL、1000mL等;
用途:配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的溶液;
原則:遵循“大而近”的原則,如配制"450mL”
溶液時,應選用500mL規(guī)格的容量瓶。
2)查漏操作:在使用前首先要檢查是否漏水,檢查合格后,用蒸儲水洗滌干凈。具體操作如下:
加水T倒立T觀察是否漏水T正立T瓶塞旋轉(zhuǎn)
180。一倒立T觀察是否漏水
【特別提醒】容量瓶使用的四個“不能”
①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;
②<不能作為反應容器或用來長期貯存溶液;
③不能將過冷或過熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,(因為容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定的);
④不能配制任意體積的溶液,只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。
2.配制步驟
以配制500mL1.50mol-L^NaOH溶液為例。
①計算:需NaOH固體的質(zhì)量,計算式為0.5LX1.50moiIT以40g-mo「。
②稱量:用托盤天平稱量NaOH固體30.0go
③溶解:將稱好的NaOH固體放入燒杯中,用適量蒸儲水溶解。
④冷卻移液:待燒杯中的溶液冷卻至室溫后,將溶液用玻璃棒引流注入500_mL容量瓶中。
⑤洗滌:用少量蒸儲水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2?3次,洗滌液注入容量瓶,輕輕搖動容量瓶,使溶液混合
均勻。
⑥定容:將蒸儲水注入容量瓶,當液面距瓶頸刻度線1?2_cm時,改用膠頭滴管滴加蒸儲水至凹液面與刻
度線相切。
⑦搖勻:蓋好瓶塞,反復上下顛倒,搖勻。注意液面下降,不能再加水,否則結(jié)果偏低。
附:配制過程示意圖
3.誤差分析
(1)分析依據(jù):。=£=命,其中變量為加、Vo
(2)分析方法:結(jié)合實驗操作判斷是“他”還是“V5’引起的誤差。以配制NaOH溶液為例,具體分析如下:
因變量
能引起誤差的一些操作c/(mol-L1)
mV
祛碼與物品顛倒(使用游碼)減小一
用濾紙稱NaOH減小一
向容量瓶注液時少量濺出減小一
未洗滌燒杯和玻璃棒減小一偏低
定容時,水多,用滴管吸出減小一
定容搖勻后液面下降再加水一增大
定容時仰視刻度線一增大
祛碼沾有其他物質(zhì)或已生銹(未脫落)增大一
未冷卻至室溫就注入容量瓶定容一減小偏高
定容時俯視刻度線一減小
定容后經(jīng)振蕩、搖勻,靜置液面下降一一不變
特別提醒:
(1)質(zhì)量分數(shù)濃度溶液的配制:配制100g10%的NaCl溶液。用托盤天平稱取10.0gNaCl固體,放入燒杯中,
再用100mL量筒量取90.0mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之溶解。
(2)體積比濃度溶液的配制:用濃硫酸配制1:4的稀硫酸50mL。用50mL的量筒量取40.0mL的水注入100
mL的燒杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL濃硫酸,然后沿燒杯內(nèi)壁緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停
地攪拌。
知識點四、有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的四大類型
類型一:標準狀況下,氣體溶于水所得溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計算
溶質(zhì)的物質(zhì)的量片京A屋體廣】
_n
=歹
溶液的體積丫=彳=七也
類型二:溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算
(1)計算公式:c=L^”(c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,單位為molL-1;〃為溶液的密度,單位為g.cm-3;w
為溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù);M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量,單位為g-mo「i)。
當溶液為飽和溶液時,因為叩=不告不,可得c=T7需吃廠。
--
J~~I1UU1V1\1UU~~IMJ
(2)公式的推導(按溶液體積為VL推導)
_2?_1OOOoxVxw_1000pw_u._m(溶質(zhì))_VxcxM_cM
c=7=MxV=M或w=?7(溶液)=Vxl000p=l000/T
類型三:溶液稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計算
(1)溶液稀釋
①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即祖1卬1=7犯卬2。
②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即C1%=C2V2。
③溶液質(zhì)量守恒,即(?。??!(濃)+加(水)(體積一般不守恒)。
(2)同種溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度的溶液混合
①混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變,即加卬1+施2卬2=%混W混。
②混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,即c1Vi+c2V2=csViSo
【歸納總結(jié)】
⑴溶液體積和溶劑體積關(guān)系
①不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據(jù)溶液的密度進行計算:
加氣體或固體+加溶劑
v=~p。
②兩溶液混合后的體積不是兩種溶液的體積和。
(2)同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度溶液混合的計算
①混合后溶液體積保持不變時,c"l+c2v2=c混?(V1+L)。
②混合后溶液體積發(fā)生變化時,ClVl+c2V2=£:瀛丫海,其中丫漏="。
P'A
③兩種稀溶液混合時,常近似看作密度都與水的密度相同。
類型四:應用電荷守恒式求算未知離子的濃度
溶液中所有陽離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負電荷總數(shù)相等。
例如:CH3coONa和CH3COOH的混合溶液中存在
++
c(CH3COO)+c(OH)=c(Na)+c(H)。
【易錯提醒】
1.正確判斷溶液的溶質(zhì)并計算其物質(zhì)的量
(1)與水發(fā)生反應生成新的物質(zhì),如Na、Na2O>Na2O2—^NaOH;S03—^H2SO4;N02—^HN03o
⑵特殊物質(zhì),如NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3F2O,但計算濃度時仍以NH3作為溶質(zhì)。
(3)含結(jié)晶水的物質(zhì):CUSO4-5H2O―>CuSO4;Na2co3JOH2O—>Na2C03o
2.準確計算溶液的體積
不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據(jù)溶液的密度進行計算:
(氣體或固體)+m(溶劑),
y=-----------------------xio3Lo
p
注意:溶液稀釋或混合時,若題中注明“忽略混合后溶液體積變化”,則溶液的總體積一般按相加計算。
3.注意溶質(zhì)的濃度與溶液中某離子濃度的關(guān)系
溶質(zhì)的濃度和離子濃度可能不同,要注意根據(jù)化學式具體分析。如1moLLrAb(SO4)3溶液中c(SOF)=3
mol-L1,c(A13+)=2moLLr(當考慮AF+水解時,則其濃度小于2mol.1/1)。
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查有關(guān)物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溶解度的換算
例1、某同學購買了一瓶“84消毒液”,包裝說明如下:
主要成分:25%NaClO、1000mL、密度1.19g-cnT3
使用方法:稀釋100倍體積比后使用
注意事項:密封保存,易吸收空氣中的CO2變質(zhì)
根據(jù)以上信息和相關(guān)知識判斷,下列分析不正確的是()
A.該“84消毒液”的物質(zhì)的量濃度為4.0mol-L1
B.一瓶該“84消毒液”能吸收空氣中44.8L的CC>2(標準狀況)而變質(zhì)
C.取100mL該“84消毒液”稀釋100倍后用以消毒,稀釋后的溶液中c(Na+)約為0.04mol-L1
D.參閱該“84消毒液”的配方,欲用NaClO固體配制480mL含25%NaClO的消毒液,需要稱量的NaClO
固體質(zhì)量為143g
【變式訓練】美國UNC化學教授ThomasJ.Meyer等研發(fā)了環(huán)境友好、安全型的“綠色”引爆炸藥,其中一
種可表示為Na?R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不會產(chǎn)生危害性殘留物。已知10mLNa?R溶液含
Na+的數(shù)目為N,該Na?R溶液的物質(zhì)的量濃度為()
A.NxlO2mol-L-1204x1022mo^L1
C-6.02xl021molL'D-6.02X1025mobL)
高頻考點2考查溶液的稀釋與混合
例2.現(xiàn)有l(wèi)OOmLlmoLL-1稀鹽酸,欲將其濃度變?yōu)?moiLr,可以采取的措施為()
A.向其中通入標準狀況下體積為22.4L的HC1氣體
B.加熱蒸發(fā)使溶液體積變?yōu)?0mL
C.加熱蒸發(fā)掉50mL水
D.加入5moiL-鹽酸100mL,再將溶液體積稀釋到300mL
【變式訓練】(2023?四川雅安中學模擬)(1)將3p%的硫酸與等體積的p%的硫酸混合得到q%的稀硫酸,則p、
q的關(guān)系正確的是o
①q=2p②q>2p
③q〈2p④無法確定
(2)若上題中的溶質(zhì)是乙醇而非硫酸,則p、鄉(xiāng)的關(guān)系是o
①q=2p②q>2p
③q<2p④無法確定
高頻考點3氣體溶于水溶液濃度的計算
例3、在/℃時,將“gNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假設該溶液的密度為"g/mL,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為w,
其中含有NH:的物質(zhì)的量是bmoL下列敘述正確的是()
A.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w=%~xl00%
pv—a
B.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c=塔聯(lián)mol/L
C.溶液中C(O1T)=L竿型mol/L+c(H+)
D.向上述溶液中加入VmL水,所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于0.5卬
【變式訓練】在同溫同壓下用排氣法收集NH3、HC1進行噴泉實驗,其中圖(a)中的燒瓶收集滿了NH3,圖(b)
中的燒瓶HC1氣體沒有收集滿,下列說法錯誤的是(不考慮溶質(zhì)的擴散及靜止時液面高度的影響)()
)下水+2滴11水+2滴
陞土石蕊試液度w石蕊試液
(a)(b)
A.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為:moHT1(%表示該溫度、壓強下的氣體摩爾體積)
B.溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度不相同
C.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不同
D.圖(a)、圖(b)中噴泉的顏色分別為藍色、紅色
高頻考點4考查一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制題的規(guī)范書寫
例4、實驗室需要配制0.50mol-L1NaCl溶液480mL。
按下列操作步驟填上適當?shù)奈淖?,以使整個操作完整。
(1)選擇儀器。完成本實驗所必需的儀器有:托盤天平(帶祛碼、最小祛碼為5g)、藥匙、燒杯、
、以及等質(zhì)量的兩片同種紙片。
(2)計算。配制該溶液需取NaCl晶體go
(3)稱量。
①天平調(diào)平之后,應將天平的游碼調(diào)至某個位置,請在下圖中用一根豎線標出游碼左邊緣所處的位置:
11II1111111111111II111II111II111III111111111111III
12345
②稱量過程中NaCl晶體應放于天平的(填“左盤”或“右盤”)。
③稱量完畢,將藥品倒入燒杯中。
(4)溶解、冷卻。該步實驗中需要使用玻璃棒,目的是
(5)轉(zhuǎn)移、洗滌。在轉(zhuǎn)移時應使用玻璃棒引流,需要洗滌燒杯和玻璃棒2?3次是為了
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度線處,改用加水,使溶液凹液面與刻度線相切。
(7)搖勻、裝瓶。
【變式訓練】用NaOH固體配制450mL0.2mol/L的NaOH溶液。請回答
(1)用托盤天平稱量的NaOH的質(zhì)量為
(2)定容時的操作:當液面接近容量瓶刻度線時,,再將容量瓶塞蓋好,反復上下顛倒搖勻。
⑶下列操作會使配制的NaOH溶液濃度偏低的是
A.定容時仰視容量瓶的刻度線
B.用已經(jīng)部分變質(zhì)了的固體試樣進行配制
C.搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶的刻度線,再滴加蒸儲水至刻度線
D.轉(zhuǎn)移洗滌液時不小心將液體灑到容量瓶外,重新配制時繼續(xù)使用該未清洗的容量瓶
高頻考點5考查溶液配制的誤差分析
例5.某學生配制一定物質(zhì)的量濃度的氯化鈉溶液,其中不會使溶液濃度偏低的是()
A.沒有用蒸儲水洗滌燒杯2?3次,并將洗滌液移入容量瓶中
B.容量瓶剛用蒸儲水洗凈,沒有烘干
C.定容時,加蒸儲水先使液面略高于刻度線,再吸出少量水使凹液面與刻度線相切
D.定容時仰視刻度線
【變式訓練】現(xiàn)要配制0.01moll"的KMnCU溶液,下列操作導致所配溶液濃度偏高的是()
A.稱量時,左盤高,右盤低
B.定容時俯視容量瓶刻度線
C.原容量瓶洗凈后沒有干燥
D.搖勻后見液面下降,再加水至刻度線
高頻考點6考查溶解度曲線的應用
例6.(2023?上海高三)已知四種鹽的溶解度(S)曲線如下圖所示,下列說法不正確的是
A.將NaCl溶液蒸干可得NaCl固體
B.將MgCl2溶液蒸干可得MgCh固體
C.Mg(C103)2中混有少量NaCl雜質(zhì),可用重結(jié)晶法提純
D.可用MgCh和NaC103制備Mg(C103)2
【變式訓練】(2023?河北高三)工業(yè)上用NaOH溶液進行PbSO4脫硫并制備高純PbO的過程為
PbS04——幽一>粗Pb0——蟠一>溶液——也出一>高純PbOo已知
PbO(s)+NaOH(aq).■NaHPbO2(aq);PbO的溶解度曲線如圖所示。
溶解度/(g?L」)
下列說法正確的是
A.PbO在NaOH溶液中的溶解是放熱反應
B.堿浸1適宜用高濃度的NaOH溶液
C.降低NaOH溶液的濃度有利于PbO溶解
D.M點溶液中存在c(HPbO2)<c(OH]
第02講物質(zhì)的量濃度與溶液的配制(講)
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第一部分:網(wǎng)絡構(gòu)建(總覽全局)
第二部分:知識點精準記憶
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查有關(guān)物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溶解度的
換算
高頻考點2考查溶液的稀釋與混合
高頻考點3氣體溶于水溶液濃度的計算
高頻考點4考查一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制題的規(guī)范書寫
高頻考點5考查溶液配制的誤差分析
高頻考點6考查溶解度曲線的應用
正文
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氣體溶于水濃度的計算
第二部分:知識點精準記憶
知識點一有關(guān)一定濃度溶液的相關(guān)基本概念
1.物質(zhì)的量濃度
(1)概念:表示單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量。
⑵表達式:CB=半。
(3)單位:moLI/i(或mol/L)。
2.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
(1)概念:以溶液里溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值表示溶液組成的物理量,一般用百分數(shù)表示。
一、?t、m(B)
⑵表達式:w(B)=7xl00%
m(aq)o
3.固體的溶解度
⑴概念:在一定溫度下,某固體物質(zhì)在100_g溶劑(通常是水)里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)
量,叫作這種物質(zhì)在該溶劑里的溶解度,其單位為“g”。
(2)表達式:固體物質(zhì)溶解度(飽和溶液)5=篙乂100go
(3)飽和溶液中存在的兩比例:
一溶質(zhì)—S
a,那容劑-155;
[、加溶質(zhì)—S
“加溶液—100+S°
(4)影響溶解度大小的因素
①內(nèi)因:物質(zhì)本身的性質(zhì)(由結(jié)構(gòu)決定)。
②外因
a.溶劑的影響(如NaCl易溶于水而不易溶于汽油)。
b.溫度的影響:升溫,大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度增大,少數(shù)物質(zhì)卻相反,如Ca(OH)2;溫
度對NaCl溶解度的影響不大。
4、氣體的溶解度
⑴表示方法:通常指該氣體(其壓強為101kPa)在一定溫度時溶解于1體積水里達到飽和狀
態(tài)時氣體的體積,常記為1:X。如NH3、HC1、SO2>CO2氣體常溫時在水中的溶解度分別
為1:700、1:500、1:40、1:lo
(2)影響因素:氣體溶解度的大小與溫度和壓強有關(guān),溫度升高,溶解度減小;壓強增大,
溶解度增大。
5.溶解度曲線
(1)常見物質(zhì)的溶解度曲線
2S20F
/l
褪S15l
_
性1I
Q0L
&0_
。5r
I
oL
溫度/T
(2)溶解度曲線的意義
①點:曲線上的點叫飽和點。
a.曲線上任一點表示對應溫度下該物質(zhì)的溶解度;
b.兩曲線的交點表示兩物質(zhì)在該交點的溫度下溶解度相等,濃度相同。
②線:溶解度曲線表示物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的趨勢,其變化趨勢分為三種:
a.陡升型:大部分固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大,且變化較大,提純時常采用降溫
結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液)的方法;
b.下降型:極少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度升高反而減小,如熟石灰的飽和溶液升溫時變渾濁;
c.緩升型:少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度變化不大,提純時常采用蒸發(fā)結(jié)晶(蒸發(fā)溶劑)的方法。
6.利用溶解度受溫度影響不同進行除雜的方法
(1)溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法,如NaCl中含有KNO3,應采取加水
溶解、蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾的方法。
(2)溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)(或帶有結(jié)晶水的物質(zhì))采取加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法,如
KNO3中含有NaCl,應采取加水溶解、加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾的方法。
7.氣體的溶解度
通常指該氣體(其壓強為101kPa)在一定溫度時溶解于1體積水里達到飽和狀態(tài)時氣體的體
積,常記為1:X。如NH3、HC1、SO2、CO2等氣體在常溫時的溶解度分別為1:700、1:
500、1:40、1:lo
氣體溶解度的大小與溫度和壓強的關(guān)系:溫度升高,溶解度減??;壓強增大,溶解度增大。
知識點二物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)及相關(guān)計算
1.物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
物理量物質(zhì)的量濃度溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)以溶液里溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量的比值表
定義
的量的物理量示溶液組成的物理量
riB。⑻-溶嬴版量A100%
表達式CB卞
單位mol-L1——___________
【易錯警示】
(1)溶液中溶質(zhì)的判斷
Na、Na2O>Na2O2^^NaOH
82、SO2、SCh^^H2cO3、H2so3、H2sO4
NH3」旦NH3-H2O(但仍按NH3進行計算)
HZOiw
CUSO4-5H2O--^CuSO4,Na2CO3-l0H2O--^Na2CO3
(2)混淆溶液的體積和溶劑的體積
①不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據(jù)溶液的密度和總質(zhì)
量進行計算:
m(溶液)m(氣體或固體)+m(溶劑)
V==0
pP
②兩溶液混合,溶液的體積并不是兩液體體積的加和,應依據(jù)混合溶液的密度進行計算。(若
題目說忽略體積變化,則總體積可由混合前體積直接相加)
知識點三一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
1.熟悉配制溶液的儀器
(1)托盤天平:稱量前先調(diào)零,稱量時藥品放在左盤,祛碼放在右盤,讀數(shù)精確到0.1go若
配制0.2moLL-1NaCl溶液500mL,若用托盤天平需稱取NaC15.9g,稱量時,不慎將物品
和祛碼顛倒放置,實際稱量的NaCl的質(zhì)量為4.1go
(2)容量瓶的構(gòu)造及使用方法
1)構(gòu)造及用途
結(jié)構(gòu):細頸、梨形、平底玻璃容器,帶磨口玻璃塞;
標志:溫度、容積和刻度線;
規(guī)格:100mL、250mL、500mL、1000mL等;
用途:配制一定體積一定物質(zhì)的量濃度的溶液;
原則:遵循“大而近”的原則,如配制“450mL”
溶液時,應選用500mL規(guī)格的容量瓶。
2)查漏操作:在使用前首先要檢查是否漏水,檢查合格后,用蒸儲水洗滌干凈。具體操作如
下:
加水T倒立T觀察是否漏水T正立T瓶塞旋轉(zhuǎn)
180。一倒立一>觀察是否漏水
【特別提醒】容量瓶使用的四個“不能”
①不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋;
②不能作為反應容器或用來長期貯存溶液;
③不能將過冷或過熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,(因為容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定
的);
④不能配制任意體積的溶液,只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。
2.配制步驟
以配制500mL1.50mol-L^NaOH溶液為例。
①計算:需NaOH固體的質(zhì)量,計算式為0.5LxLSOmolLf40g-mori。
②稱量:用托盤天平稱量NaOH固體30.0go
③溶解:將稱好的NaOH固體放入燒杯中,用適量蒸儲水溶解。
④冷卻移液:待燒杯中的溶液冷卻至室溫后,將溶液用玻璃棒引流注入500_mL容量瓶中。
⑤洗滌:用少量蒸儲水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2?3次,洗滌液注入容量瓶,輕輕搖動容量
瓶,使溶液混合均勻。
⑥定容:將蒸儲水注入容量瓶,當液面距瓶頸刻度線1?2_cm時,改用膠頭滴管滴加蒸鐳
水至凹液面與刻度線相切。
⑦搖勻:蓋好瓶塞,反復上下顛倒,搖勻。注意液面下降,不能再加水,否則結(jié)果偏低。
附:配制過程示意圖
稱量、溶解,冷卻
3.誤差分析
(1)分析依據(jù):。=£=就,其中變量為“、Vo
(2)分析方法:結(jié)合實驗操作判斷是“加'還是引起的誤差。以配制NaOH溶液為例,具體
分析如下:
因變量
能引起誤差的一些操作c/(mol?L1)
mV
祛碼與物品顛倒(使用游碼)減小一
用濾紙稱NaOH減小一
向容量瓶注液時少量濺出減小一
未洗滌燒杯和玻璃棒減小一偏低
定容時,水多,用滴管吸出減小一
定容搖勻后液面下降再加水一增大
定容時仰視刻度線一增大
祛碼沾有其他物質(zhì)或已生銹(未脫落)增大一
未冷卻至室溫就注入容量瓶定容一減小偏高
定容時俯視刻度線一減小
定容后經(jīng)振蕩、搖勻,靜置液面下降一一不變
特別提醒:
(1)質(zhì)量分數(shù)濃度溶液的配制:配制100g10%的NaCl溶液。用托盤天平稱取lO.OgNaCl固
體,放入燒杯中,再用100mL量筒量取90.0mL的水注入燒杯中,然后用玻璃棒攪拌使之
溶解。
(2)體積比濃度溶液的配制:用濃硫酸配制1:4的稀硫酸50mL。用50mL的量筒量取40.0
mL的水注入100mL的燒杯中,再用10mL的量筒量取10.0mL濃硫酸,然后沿燒杯內(nèi)壁
緩緩注入燒杯中,并用玻璃棒不停地攪拌。
知識點四、有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的四大類型
類型一:標準狀況下,氣體溶于水所得溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的計算
溶質(zhì)的物質(zhì)的量"體-
22.4L-moln
)c=
、小、匹g/上工m機氣體+加水v
溶液的體積V=T=-------
PP
類型二:溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算
(1)計算公式:c=岑臀(c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,單位為moLL-1;〃為溶液的密度,單
位為g-cnT3;w為溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù);M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量,單位為g.mo「1)。
當溶液為飽和溶液時,因為w=+而,可得,=尋筆臉~。
o~~I1UU1VL\1UU~~I-J)
(2)公式的推導(按溶液體積為VL推導)
w_lOOO0xVxw_l000。w比m(溶質(zhì))_VxcxMcM
0=7=MxV=M或卬=-(溶液)=-10000=10000。
類型三:溶液稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計算
(1)溶液稀釋
①溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即如W1=?12W2。
②溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即C1%=C2吩。
③溶液質(zhì)量守恒,即"Z(稀)=皿濃)+皿水)(體積一般不守恒)。
(2)同種溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度的溶液混合
①混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量保持不變,即m\wi-\-m2W2—m-s,w?o
②混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,即ciV1+c2V2=csV?o
【歸納總結(jié)】
(1)溶液體積和溶劑體積關(guān)系
①不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據(jù)溶液的密度進行計
算:
加氣體或固體十機溶劑
丫=-p。
②兩溶液混合后的體積不是兩種溶液的體積和。
(2)同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度溶液混合的計算
①混合后溶液體積保持不變時,ciV1+c2V2^ca-(V1+V2)o
②混合后溶液體積發(fā)生變化時,CIVI+C2L=C.V4,其中丫.=儂。
pg.
③兩種稀溶液混合時,常近似看作密度都與水的密度相同。
類型四:應用電荷守恒式求算未知離子的濃度
溶液中所有陽離子所帶正電荷總數(shù)與所有陰離子所帶負電荷總數(shù)相等。
例如:CH3coONa和CH3coOH的混合溶液中存在
++
c(CH3COO)+c(OH-)=c(Na)+c(H)。
【易錯提醒】
1.正確判斷溶液的溶質(zhì)并計算其物質(zhì)的量
⑴與水發(fā)生反應生成新的物質(zhì),如Na、Na2O,Na2O2—^NaOH;SO3—^H2SO4;
NO2—L^HNO3O
⑵特殊物質(zhì),如NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3H2O,但計算濃度時仍以NH3作為溶質(zhì)。
(3)含結(jié)晶水的物質(zhì):CUSO4-5H2O―>CuSO4;Na2CO3-10H2O—>Na2CO3o
2.準確計算溶液的體積
不能用水的體積代替溶液的體積,尤其是固體、氣體溶于水,一般根據(jù)溶液的密度進行計算:
“m(氣體或固體)+m(溶劑)-
V=------------------------------------------xioJLo
P
注意:溶液稀釋或混合時,若題中注明“忽略混合后溶液體積變化”,則溶液的總體積一般按
相加計算。
3.注意溶質(zhì)的濃度與溶液中某離子濃度的關(guān)系
溶質(zhì)的濃度和離子濃度可能不同,要注意根據(jù)化學式具體分析。如lmoLLrA12(SO4)3溶液
中c(SO〉)=3moLL-Ic(Ap+)=2moLL-(當考慮AF+水解時,則其濃度小于2moi.1/1)。
第三部分:典型例題剖析
高頻考點1考查有關(guān)物質(zhì)的量濃度、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、溶解度的換算
例1、某同學購買了一瓶“84消毒液”,包裝說明如下:
主要成分:25%NaC10、1000mL、密度1.19gym'
使用方法:稀釋100倍體積比后使用
注意事項:密封保存,易吸收空氣中的CO2變質(zhì)
根據(jù)以上信息和相關(guān)知識判斷,下列分析不正確的是()
A.該“84消毒液”的物質(zhì)的量濃度為4.0mol-L1
B.一瓶該“84消毒液”能吸收空氣中44.8L的CC)2(標準狀況)而變質(zhì)
C.取100mL該“84消毒液”稀釋100倍后用以消毒,稀釋后的溶液中c(Na+)約為0.04mol-L
-1
D.參閱該“84消毒液”的配方,欲用NaClO固體配制480mL含25%NaClO的消毒液,需
要稱量的NaClO固體質(zhì)量為143g
【解析】根據(jù)?!?。浮得,c(NaC10)=l00°聾*25%mol.L-is40mol.L-i(A正確;
1
一瓶該“84消毒液”含有的?(NaClO)=lLx4.0mol-L^=4.0mol,根據(jù)反應:CO2+NaClO+
H2O=NaHCO3+HC1O,吸收CO2的物質(zhì)的量最多為4.0mol,即標準狀況下V(CC>2)=4.0
molx22.4Lmol】=89.6L,則能吸收空氣中44.8L的CCh而變質(zhì),B正確;根據(jù)稀釋前后
溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變有100mLx4.0mol-L-1=100mLxlOOxc(NaClO),解得稀釋后c(NaC10)
=0.04mol-L_1,c(Na+)=c(NaC10)=0.04mol-L_1,C正確;應選取500mL的容量瓶進行配
制,然后取出480mL,所以需要NaClO的質(zhì)量為0.5Lx4.0moLLix74.5gmoir=149g,
D錯誤。
【答案】D
【題后歸納】從定義式出發(fā)進行物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、溶解度的換算
⑴由定義式出發(fā),運用守恒(溶質(zhì)守恒、溶劑守恒等)及公式C=Y質(zhì)量分數(shù)=譽黑慧
X100%進行推理,注意密度的橋梁作用,不要死記公式。
(2)在進行物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、溶解度三者之間的轉(zhuǎn)換時,除利用上述方法外,我們
還可以運用假設法,使問題簡單化。
例如:已知溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)溶液的密度為"g?cnT3,溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mg.mo「1,求
物質(zhì)的量濃度Co
我們可以假設溶液為1L,所以溶液質(zhì)量為1x1000x〃g,溶質(zhì)的質(zhì)量為1x1OOOx/jxwg,溶質(zhì)的
物質(zhì)的量為當臀mol,這樣我們就很容易求出該溶液的物質(zhì)的量濃度c=號"mol-L-
【變式訓練】美國UNC化學教授ThomasJ.Meyer等研發(fā)了環(huán)境友好、安全型的“綠色”引爆
炸藥,其中一種可表示為Na?R,它保存在水中可以失去活性,爆炸后不會產(chǎn)生危害性殘留
物。已知lOmLNazR溶液含Na+的數(shù)目為N,該Na?R溶液的物質(zhì)的量濃度為()
_N_
A.NxlO2mol-L1B.^204x1022molL1
N?N
C-6.02xl021molLD-6.02X1()25MOBL
【解析】10mL該Na?R溶液中含Na+的數(shù)目為N,則Na?R的物質(zhì)的量為而宓談mol,
Na?R的物質(zhì)的量濃度為2x6moKO.Ol204I1022molL1q
【答案】B
高頻考點2考查溶液的稀釋與混合
例2.現(xiàn)有l(wèi)OOmLlmoLL-i稀鹽酸,欲將其濃度變?yōu)?moi可以采取的措施為()
A.向其中通入標準狀況下體積為22.4L的HC1氣體
B.加熱蒸發(fā)使溶液體積變?yōu)?0mL
C.加熱蒸發(fā)掉50mL水
D.加入5mol-L-1鹽酸100mL,再將溶液體積稀釋到300mL
【解析】原稀鹽酸中”(HC1)虞=1mol-L^xO.lL=0.1mol。通入標準狀況下體積為22.4L的
2?4I
HCl氣體,通入的”(HC1)=五元嬴戶=1mol,通入氣體后溶液中”(HC1)后=1.1mol,通
入HC1氣體后溶液體積發(fā)生變化,體積未知,無法確定濃度,A錯誤;加熱蒸發(fā)溶液時由
于HC1的揮發(fā),溶質(zhì)質(zhì)量減小,溶液體積變?yōu)樵瓉淼囊话?,稀鹽酸濃度比2moi1/1小,B
錯誤;加熱蒸發(fā)掉水時由于HC1的揮發(fā),且加熱后溶液體積未知,無法確定濃度,C錯誤;
混合后溶液中”(HCl)=0.1mol+5mol-L"^O.lL=0.6mol,稀釋到溶液體積為300mL,c(HCl)
=93對=2mol-L_1,D正確。
【答案】D
【題后歸納】1.溶液稀釋定律(守恒觀點)
(1)溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變,即他=
(2)溶質(zhì)的物質(zhì)的量在稀釋前后保持不變,即C1Vi=c2V2o
(3)溶液質(zhì)量守恒,風稀)=皿濃)+加(水)(體積一般不守恒)。
2.同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度溶液的混合計算
(1)混合后溶液體積保持不變時,ciVi+c2^=ciftx(V1+V2)o
(2)混合后溶液體積發(fā)生改變時,ciVi+c2V2=c?V>S,其中V.=常。
3.不同溶質(zhì)溶液混合反應,有關(guān)物質(zhì)濃度的計算
(1)明確各反應物、產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量之比。
(2)巧用電荷守恒思想:電解質(zhì)溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)。
4.溶質(zhì)相同、質(zhì)量分數(shù)不同的兩溶液混合定律(教師用書獨具)
同一溶質(zhì)、質(zhì)量分數(shù)分別為a%、b%的兩溶液混合。
(1)等質(zhì)量混合
兩溶液等質(zhì)量混合時(無論Qig-crrT3還是0<1g-cm-3),則混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w
=](a%+b%)。
以上規(guī)律概括為''計算推理有技巧,有大必有小,均值均在中間找,誰多向誰靠”。
⑵等體積混合
①當溶液密度大于1g-cnT3時,必然是溶液濃度越大,密度越大(如H2SO4、HNCh、HCk
NaOH等多數(shù)溶液),等體積混合后,質(zhì)量分數(shù)w>W(a%+6%)。
②當溶液密度小于1g?cnT3時,必然是溶液濃度越大,密度越小(如酒精、氨水溶液),等體
積混合后,質(zhì)量分數(shù)w<^((2%+Z7%)o
【變式訓練】(2023?四川雅安中學模擬)(1)將3p%的硫酸與等體積的〃%的硫酸混合得到q%
的稀硫酸,則p、夕的關(guān)系正確的是o
①)q=2p②q>2p
③q<2p④無法確定
(2)若上題中的溶質(zhì)是乙醇而非硫酸,則p、q的關(guān)系是o
①q=2p②q>2p
③q<2p④無法確定
【解析】當兩者等體積混合時,設濃溶液的密度為⑶,稀溶液的密度為必,體積各為1L,
則混合后
Lx3p%+22X1Lxp%301+夕2_
(pi+/>2)xlL(01+p2)xp為(1-=~)p%,當pi>2時,如H2s04溶
1+四
pl
液、HNC)3溶液,w>2p°/o;當時,如氨水、酒精溶液,w<2p°/oa
【答案】⑴②(2)③
高頻考點3氣體溶于水溶液濃度的計算
例3、在/℃時,將agNH3完全溶于水,得到VmL溶液,假設該溶液的密度為°g/mL,
溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為w,其中含有NHI的物質(zhì)的量是bmol,下列敘述正確的是()
A.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)w=-7jx
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