高考化學 熱點題型和提分秘籍 專題1_2 物質的量在化學實驗中的應用（含解析）

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專題1.2 物質的量在化學實驗中的應用 1.了解溶液的含義。了解溶解度、飽和溶液的概念。 2.了解溶液的組成，理解溶液中溶質的質量分數(shù)的概念，并能進行有關計算。 3.了解物質的量濃度的含義。了解配制一定物質的量濃度溶液的方法。 熱點題型一 物質的量濃度與溶質的質量分數(shù)換算 例1．某MgCl2溶液的密度為1.18 gcm－3，其中Mg2＋的質量分數(shù)為5.1%。300 mL該溶液中Cl－的物質的量約等于(　　) A．0.37 mol B．0.63 mol C．0.74 mol D．1.5 mol 【答案】D 【解析】c(Mg2＋)＝≈2.5 molL－1n(Cl－)＝2.5 molL－120.3 L＝1.5 mol。 【提分秘籍】物質的量濃度與溶液中溶質的質量分數(shù)換算方法 (1)c＝＝＝＝ (2)w＝＝＝ 【特別提醒】c為溶質的物質的量濃度，單位molL－1，ρ為溶液密度，單位gcm－3，w為溶質的質量分數(shù)，M為溶質的摩爾質量，單位gmol－1。 【舉一反三】 已知某飽和NaCl溶液的體積為V mL，密度為ρ gcm－3， 溶質的質量分數(shù)為w，物質的量濃度為c molL－1，溶液中含NaCl的質量為m g。 (1)用m、V表示溶液的物質的量濃度________________。 (2)用w、ρ表示溶液的物質的量濃度________________。 (3)用c、ρ表示溶質的質量分數(shù)_____________________。 【答案】（1） molL－1 （2） molL－1 （3）100% 熱點題型二 溶液稀釋、混合的計算與判斷 例2、 V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3＋m g，取 mL該溶液用水稀釋至4V mL，則SO物質的量濃度為 (　　) A. molL－1 B. molL－1 C. molL－1 D. molL－1 【答案】A 【解析】 mL溶液中Al3＋的物質的量為＝ mol，稀釋后溶液中Al3＋的物質的量濃度為c(Al3＋)＝＝ molL－1，c(SO)＝c(Al3＋)＝ molL－1＝ molL－1。 【提分秘籍】 1．溶液稀釋定律(守恒觀) (1)溶質的質量在稀釋前后保持不變，即m1w1＝m2w2。 (2)溶質的物質的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。 (3)溶液質量守恒，m(稀)＝m(濃)＋m(水)(體積一般不守恒)。 2．同溶質不同物質的量濃度的溶液的混合計算 (1)混合后溶液體積保持不變時，c1V1＋c2V2＝c混(V1＋V2)。 (2)混合后溶液體積發(fā)生改變時，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝。 3．溶質相同、質量分數(shù)不同的兩溶液的混合規(guī)律 同一溶質、質量分數(shù)分別為a%、b%的兩溶液混合。 (1)等體積混合 ①當溶液密度大于1 gcm－3時，必然是溶液濃度越大，密度越大，(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多數(shù)溶液)等體積混合后，質量分數(shù)w>(a%＋b%)。 ②當溶液密度小于1 gcm－3時，必然是溶液越濃，密度越小，(如酒精、氨水溶液)等體積混合后，質量分數(shù)w<(a%＋b%)。 (2)等質量混合 兩溶液等質量混合時(無論ρ>1 gcm－3還是ρ< 1 gcm－3)，則混合后溶液中溶質的質量分數(shù)w＝(a%＋b%)。 【舉一反三】 (1)在100 g濃度為c molL－1，密度為ρ gcm－3的硫酸中加入一定量的水稀釋成 molL－1的硫酸，則加入水的體積_____ 100 mL(填“＝”“>”或“<”，下同)。 (2)若把(1)中的H2SO4改成氨水，應加入水的體積_____100 mL。 (3)若把(1)(2)中的物質的量濃度均改為溶質的質量分數(shù)，則加入水的體積________100 mL。 【答案】(1) < (2) > (3) = 熱點題型三 物質的量濃度及其相關計算 例3、將10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液。 (1)該溶液中Na2CO3的物質的量濃度為__________，溶液中Na＋的物質的量濃度為__________。 (2)向該溶液中加入一定量NaCl固體，使溶液中Na＋的物質的量濃度為0.4 molL－1(假設溶液體積不變)需加入NaCl的質量為__________，Cl－的物質的量濃度為___________________。 (3) 另取該濃度的Na2CO3溶液10 mL，向其中加入10 mL 0.4 molL－1的稀鹽酸充分反應，忽略反應前后溶液體積的變化，則所得溶液中Na＋的物質的量濃度為____________。 【答案】(1)0.1 molL－1　0.2 molL－1 (2)11.7 g　0.2 molL－1 (3) 0.1 molL－1 【提分秘籍】 (1)物質的量濃度中溶液體積的單位是L，根據(jù)密度計算溶液體積的單位一般是mL，要注意單位的換算。 (2)溶液稀釋或混合時，溶液的體積一般不可直接相加，而是應根據(jù)溶液的質量和密度求算。 (3)應用物質的量濃度進行計算時，要注意質量守恒和電荷守恒的應用。 【舉一反三】 已知25%的氨水密度為0.91 gcm－3，5%的氨水密度為0.98 gcm－3，若將上述兩種溶液等體積混合，所得氨水的質量分數(shù)(　　) A．等于15% B．大于15% C．小于15% D．無法估算 【答案】C 【解析】由于氨水是濃度越大密度反而越小的溶液，故等體積混合后w＜＝15%。 熱點題型四 一定物質的量濃度溶液的配制 例4、 配制250 mL 0.10 molL－1的NaOH溶液時，下列實驗操作會使配得的溶液濃度偏大的是(　　) A．轉移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容 B．在容量瓶中進行定容時仰視刻度線 C．在容量瓶中進行定容時俯視刻度線 D．定容后把容量瓶倒轉搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，再補充幾滴水至刻度線 【答案】C 【提分秘籍】 (1)配制一定物質的量濃度的溶液是將一定質量或體積的溶質在選定的容量瓶中定容，不必計量水的用量。 (2)配制NaOH溶液時，必須用帶蓋的稱量瓶或小燒杯快速稱量NaOH固體，不能將NaOH固體直接放在紙上，因NaOH固體易潮解，且易與空氣中的CO2反應。 【誤差分析】　 (1)根據(jù)cB＝可得，一定物質的量濃度溶液配制的誤差都是由溶質的物質的量nB和溶液的體積V引起的。分析誤差時，關鍵要看溶液配制過程中引起了nB和V發(fā)生了怎樣的變化。在配制一定物質的量濃度溶液時，若nB比理論值小，或V比理論值大時，都會使所配溶液濃度偏小；若nB比理論值大，或V比理論值小時，都會使所配溶液濃度偏大。 (2)仰視、俯視的分析。 結果：仰視時，容器內液面高于刻度線(如圖1)；俯視時，容器內液面低于刻度線(如圖2)。 【舉一反三】 使用容量瓶配制溶液時，由于操作不當，會引起誤差，下列情況會使所配溶液濃度偏低的是(　　) ①用天平(使用游碼)稱量時，被稱量物與砝碼的位置放顛倒了?、谌芤恨D移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌?、坜D移溶液前容量瓶內有少量蒸餾水?、芏ㄈ輹r，俯視容量瓶的刻度線?、荻ㄈ莺髶u勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②③④ 【答案】A 1．【2016年高考上海卷】某鐵的氧化物（FexO）1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標準狀況下112mlCl2，恰好將Fe2+完全氧化。x值為（ ） A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 【答案】A 【解析】根據(jù)電子守恒可知，F(xiàn)exO被氧化為Fe3+轉移的電子數(shù)和Cl2轉移的電子數(shù)相等。標準狀況下112mL Cl2轉移電子數(shù)為0.01mol。則有：(3-)x=0.01，解得x=0.8。故選項A正確。 2．【2016年高考上海卷】稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.24g，加入含0.1molNaOH的溶液，完全反應，生成NH31792ml（標準狀況），則(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質的量比為（ ） A．1:1 B．1:2 C．1.87:1 D．3.65:1 【答案】C 3.(2015海南高考6)已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應: 2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R+3Cl-+5H2O。則R中R的化合價是　(　　) A.+3 　　B.+4 　　　　C.+5 　　　D.+6 【答案】D 【解析】根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒(化合價升降相等),反應中氯元素化合價由+1→-1(化學計量數(shù)為3), 因此R元素的化合價由+3升高到+6價(化學計量數(shù)為2),由此判斷D正確。(另解可以根據(jù)電荷守恒快速判斷n=2,進而確定R的化合價為+6價)。 4．【2014年高考上海卷第16題】含有砒霜（As2O3）的試樣和鋅、鹽酸混合反應，生成的砷化氫（AsH3）在熱玻璃管中完全分解成單質砷和氫氣。若砷的質量為1.50mg，則 A．被氧化的砒霜為1.98mg B．分解產(chǎn)生的氫氣為0.672ml C．和砒霜反應的鋅為3.90mg D．轉移的電子總數(shù)為610―5NA 【答案】C 1．關于0.2 molL－1的NaOH溶液，下列說法不正確的是(　　) A．100 mL該溶液中含0.8 g NaOH B．200 mL該溶液與100 mL 0.2 molL－1的硫酸溶液反應形成中性溶液 C．100 mL該溶液中約含0.026.021023個Na＋ D．配制含1 L水的該溶液，需NaOH的質量為8 g 【答案】D 【解析】A項中n(NaOH)＝0.1 L0.2 molL－1＝0.02 mol，即m(NaOH)＝0.02 mol40 gmol－1＝0.8 g，正確；B項中n(NaOH)∶n(H2SO4)＝(0.2 L0.2 molL－1)∶(0.1 L0.2 molL－1)＝2∶1，正確；C項中n(Na＋)＝0.1 L0.2 molL－1＝0.02 mol，正確；D項配制1 L該溶液需8 g NaOH，而不是含1 L水的該溶液，錯誤。 2．某實驗中需要2 molL－1的NaCl溶液950 mL，你認為配制時應選用的容量瓶的規(guī)格和需稱取的NaCl質量分別是(　　) A．950 mL,111.2 g B．500 mL,117 g C．1 000 mL,117 g D．1 000 mL,111.2 g 【答案】C 【解析】因為實驗室中沒有950 mL規(guī)格的容量瓶，必須采用與所配制溶液的體積最接近而又大于所配制溶液體積的容量瓶，故應選1 000 mL的容量瓶，所需溶質也必須按1 000 mL溶液計算。 3．已知單位體積的稀溶液中，非揮發(fā)性溶質的分子或離子數(shù)越多，該溶液的沸點就越高。則下列溶液沸點最高的是(　　) A．0.01 molL－1的蔗糖溶液 B．0.01 molL－1的CaCl2溶液 C．0.02 molL－1的NaCl溶液 D．0.02 molL－1的CH3COOH溶液 【答案】C 4．體積為V、密度為ρ的某溶液中，含有摩爾質量為M的溶質m g。若此溶液中溶質的物質的量濃度為c，溶質的質量分數(shù)為w，則下列各表示式中正確的是(　　) A．c＝ B．m＝Vρw C．w＝ D．ρ＝ 【答案】A 【解析】已知：c＝或c＝。A項，c＝，正確；B項，＝，m＝1 000ρwV，錯誤；C項，w＝錯誤，D項，ρ＝，注意w與w%的區(qū)別，錯誤。 5．在標準狀況下，將a L NH3完全溶于水得到V mL氨水，溶液的密度為ρ g/cm3，溶質的質量分數(shù)為w，溶質的物質的量濃度為c mol/L。下列敘述中正確的是(　　) ①w＝100%?、赾＝?、巯蛏鲜鋈芤褐性偌尤隫 mL水后，所得溶液的溶質質量分數(shù)大于0.5w?、芟蛏鲜鋈芤褐性偌尤?.5V mL同濃度稀鹽酸，充分反應后溶液中離子濃度大小關系為 c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－) A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】C 6．在5 mL 0.05 mol/L的某金屬氯化物溶液中，滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，生成沉淀質量與加入AgNO3溶液體積的關系如圖所示，則該氯化物中金屬元素的化合價為(　　) A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4 【答案】C 【解析】設金屬氯化物的化學式為MClx，則有： MClx　?。　? xAgNO3 ===xAgCl↓ ＋ M(NO3)x 1 x 0．05 mol/L5 mL　0.1 mol/L7.5 mL 列比例式可求得x＝3。 故化合物中金屬元素的化合價為＋3，C正確。 7．質量分數(shù)為n的NaOH溶液，其物質的量濃度為a molL－1，加熱蒸發(fā)水分使其質量分數(shù)變?yōu)?a，此時，該溶液中NaOH的物質的量濃度為b molL－1，則a與b的關系正確的是(　　) A．b＝2a　　　B．a(chǎn)＝2b C．b>2a D．b<2a 【答案】C 【解析】w1＝，w2＝，w1∶w2＝n∶2n＝1∶2，則∶＝1∶2，則＝＝，由于NaOH溶液的密度隨著濃度的增大而增大，故ρ1<ρ2，故<，b>2a。 8．把200 mL NaHCO3和Na2CO3的混合溶液分成兩等份，取一份加入含a mol氫氧化鈉的溶液恰好反應完全；另取一份加入含b mol HCl的鹽酸恰好反應完全生成CO2，則該混合溶液中c(Na＋)為(　　) A．10b molL－1 B．(20b－10a) molL－1 C．(5b－2.5a) molL－1 D．(10b－5a) molL－1 【答案】A 【解析】100 mL混合溶液加入含b mol HCl的鹽酸恰好反應完全生成CO2，此時溶液中的溶質只有NaCl，則n(Na＋)＝n(Cl－)＝n(HCl)＝b mol，則混合溶液中c(Na＋)＝＝10b molL－1，A項正確。 9．在標準狀況下，將一裝滿HCl氣體的不規(guī)則的容器倒置于盛滿水的水槽中，水逐漸上升到容器頂部至完全充滿，假設忽略所得溶液向水槽中擴散，則所得鹽酸中氯化氫的物質的量濃度為(　　) A．無法確定 B．12 molL－1 C．0.045 molL－1 D．1 molL－1 【答案】C 10．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量氯氣，溶液中某些離子的物質的量變化如圖所示。下列有關說法中不正確的是(　　) A．還原性：I－>Fe2＋>Br－ B．原混合溶液中FeBr2的物質的量為6 mol C．當通入2 mol Cl2時，溶液中已發(fā)生的離子反應可表示為：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)：n(Br－)＝2∶1∶3 【答案】B 【解析】由題圖知，氧化I－耗Cl2 1 mol，則有I－ 2 mol；氧化Fe2＋耗Cl2 2 mol，則有Fe2＋ 4 mol；氧化 Br－耗Cl2 3 mol，則有Br－ 6 mol；由此可知：原溶液中有FeBr2 3 mol，有FeI2 1 mol，即B不正確。 11．如圖為實驗室某濃鹽酸試劑瓶標簽上的有關數(shù)據(jù)，試根據(jù)標簽上的有關數(shù)據(jù)回答下列問題： (1)該濃鹽酸中HCl的物質的量濃度為________molL－1。 (2)取用任意體積的該鹽酸溶液時，下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是________。 A．溶液中HCl的物質的量 B．溶液的濃度 C．溶液的密度 D．溶液中Cl－的數(shù)目 (3)下列容量瓶的使用方法中，不正確的是______。 A．使用容量瓶前檢驗是否漏水 B．容量瓶用水洗凈后，再用待配溶液洗滌 C．配制溶液時，如果試樣是固體，把稱好的固體用紙條小心倒入容量瓶中，緩慢加水至接近刻度線1～2 cm處，用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線 D．配制溶液時，若試樣是液體，用量筒取樣后用玻璃棒引流倒入容量瓶中，緩慢加水至刻度線1～2 cm處，用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線 E．蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反復倒轉多次，搖勻 (4)某學生欲用上述濃鹽酸和蒸餾水配制480 mL物質的量濃度為0.200 molL－1的稀鹽酸。 ①該學生需要用量筒量取________mL上述濃鹽酸進行配制。 ②在配制過程中，下列實驗操作會使所配制的稀鹽酸的物質的量濃度偏大的有________。 A．轉移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容 B．用量筒量取濃鹽酸時俯視觀察凹液面 C．在容量瓶中定容時俯視刻度線 D．定容后把容量瓶倒置搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，又加水至刻度線 【答案】(1)11.9　(2)BC　(3)BCD (4)①8.4?、贑