溶液配制、誤差分析(物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用)

必修一第一章高三復(fù)習(xí)專題二物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用第一課時(shí)

【考綱】1．了解物質(zhì)的量濃度的含義．

2．了解配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法．

【考點(diǎn)】1．溶質(zhì)的質(zhì)量、溶液的體積、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度之間的換算．2．一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法及誤差分析．一、物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別內(nèi)容物質(zhì)的量濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義以

溶液里所含溶質(zhì)B的

來(lái)表示溶液組成的物理量溶質(zhì)的質(zhì)量與溶液的質(zhì)量的比值單位

單位體積物質(zhì)的量mol/L內(nèi)容物質(zhì)的量濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式cB＝w＝兩者的關(guān)系c(mol/L)＝×100%【注意】物質(zhì)的量濃度是以溶液的體積為標(biāo)準(zhǔn)的，如40gNaOH溶于1L水所得到的溶液體積不是1L，因此其物質(zhì)的量濃度就不是1mol/L.二、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制以配制1000mL1.0mol/L的NaCl溶液為例．1．實(shí)驗(yàn)原理：c＝2．實(shí)驗(yàn)儀器：主要有托盤天平、藥匙、燒杯、量筒、

玻璃棒膠頭滴管1000mL容量瓶3．實(shí)驗(yàn)步驟：稱量溶解移液振蕩洗滌、加蒸餾、定容倒轉(zhuǎn)搖勻(1)計(jì)算：計(jì)算所需NaCl固體的質(zhì)為

.(2)稱量：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，稱量NaCl固體．(3)溶解：將稱量好的NaCl固體放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解，并用

攪拌．(4)轉(zhuǎn)移：待恢復(fù)到

后，將溶液轉(zhuǎn)移到

中．58.5g玻璃棒室溫1000mL容量瓶

(5)洗滌：用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌

次，將每次洗滌液也注入容量瓶中，并輕輕振蕩容量瓶，使溶液混合均勻．2～3(6)定容：往容量瓶中緩慢加蒸餾水，等液面離容量瓶頸刻度線下

cm時(shí)，改用

滴加蒸餾水至液面與刻度線

．塞好瓶塞，反復(fù)上下顛倒，搖勻．1～2膠頭滴管相切判斷下列說(shuō)法是否正確1．(2009·廣東理基T20－B)1L0.1mol·L－1Na2SO4

溶液中有0.1NA個(gè)Na＋.(

)2．(2009·廈門模擬T12－A)500mL0.5mol·L－1的鹽酸溶液中，含有HCl分子的數(shù)目為0.25NA.(

)

3．(2009·廣東高考T3－C)0.5mol·L－1CuCl2溶液中含有

3.01×1023個(gè)Cu2＋.(

)×××4．(2010·皖南聯(lián)考T4－D)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LHCl氣體通入1L水中得到的鹽酸濃度為1mol·L－1.(

)

5．(2010·常州模擬T7－A)配制1000mL0.5mol·L－1NaOH溶液可用兩個(gè)500mL的容量瓶代替．(

)

××1.溶質(zhì)的質(zhì)量、溶液的體積和物質(zhì)的量濃度之間的計(jì)算

運(yùn)用公式：n＝，c＝

算出1L溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量．2．已知?dú)怏w溶質(zhì)的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)、水的體積和溶液的密度，計(jì)算溶液的物質(zhì)的量濃度先運(yùn)用n＝求出溶質(zhì)的物質(zhì)的量，再運(yùn)用V＝求出溶液的體積，最后根據(jù)c＝計(jì)算．3．溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度間的換算c＝(c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度mol·L－1，ρ為溶液的密度g·cm－3，w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量)，此公式可按溶液體積為1L進(jìn)行推導(dǎo)，推導(dǎo)過(guò)程為：此公式可按溶液體積為1L進(jìn)行推導(dǎo)，推導(dǎo)過(guò)程為：c＝4．溶液的稀釋和同種溶質(zhì)的溶液混合的計(jì)算(1)如用V1、V2、c1、c2分別表示稀釋前后溶液的體積和物質(zhì)的量濃度．表達(dá)式：c1V1＝c2V2.(2)混合前后溶質(zhì)的總量不變，注意體積不能相加．表達(dá)式：c1V1＋c2V2＝c混V混．（混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等）關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計(jì)算要注意各種物理量的單位換算．

(2009·浙江高考)已知單位體積的稀溶液中，非揮發(fā)性溶質(zhì)的分子或離子數(shù)越多，該溶液的沸點(diǎn)就越高．則下列溶液沸點(diǎn)最高的是（）A．0.01mol·L－1的蔗糖溶液B．0.01mol·L－1的CaCl2溶液C．0.02mol·L－1的NaCl溶液D．0.02mol·L－1的CH3COOH溶液C

[解析]

據(jù)題意，1L溶液中，沸點(diǎn)高低取決于非揮發(fā)性溶質(zhì)的分子或離子的數(shù)目．D項(xiàng)，CH3COOH易揮發(fā)而排除；A項(xiàng)，蔗糖是非電解質(zhì)，溶液中有0.01NA個(gè)蔗糖分子；B項(xiàng)，共有0.03NA個(gè)離子；C項(xiàng)，共有0.04NA個(gè)離子，故選C.1．某氯化鎂溶液的密度為1.18g·cm－3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.1%,300mL該溶液中Cl－的物質(zhì)的量約

等于A．0.37mol

B．0.63molC．0.74molD．1.5molD解析：本題有多種方法解決．法一：根據(jù)Mg2＋與Cl－的物質(zhì)的量關(guān)系求解．解析：本題有多種方法解決．法二：先求Cl－的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再求解．由MgCl2的組成知w(Cl－)＝×5.1%＝15%，＝1.5mol.法三：根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度間的換算公式求解．＝2.5mol/L.答案：Dn(Cl－)＝c(Cl－)×V＝2c(Mg2＋)×V＝2×2.5×0.3＝1.5mol.1.容量瓶(1)規(guī)格及特點(diǎn)：常見(jiàn)的容量瓶有50mL100mL、250mL、

500mL、1000mL等幾種．容量瓶上標(biāo)有溫度、容量和刻度線．容量瓶上標(biāo)有什么？(2)使用注意事項(xiàng)①使用容量瓶第一步操作：檢查是否漏水．

檢查方法：打開瓶塞→加水→塞上瓶塞

→倒立→觀察→正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立→觀察．②根據(jù)所配溶液的體積選取合適規(guī)格的容量瓶．如配950mL某濃度溶液應(yīng)選用1000mL的容量瓶．③使用前用蒸餾水洗凈，但不能用待配溶液潤(rùn)洗．④不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋，容量瓶也不能作為反應(yīng)容器或長(zhǎng)期貯存溶液．⑤容量瓶的容積是在瓶身所標(biāo)溫度下確定的，因而不能將熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，同時(shí)移動(dòng)容量瓶，手應(yīng)握在瓶頸刻度線以上部位，以免瓶?jī)?nèi)溶液受熱而發(fā)生體積變化，使溶液的濃度不準(zhǔn)確．2．誤差分析根據(jù)公式c＝來(lái)分析，弄清實(shí)驗(yàn)操作是“m”還是“V”引起的誤差，再具體分析．(以配制NaOH溶液為例)實(shí)驗(yàn)操作變化量物質(zhì)的量濃度mV左碼右物減小稱量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)減小向容量瓶注液時(shí)有少量溶液濺出減小偏低偏低偏低實(shí)驗(yàn)操作變化量物質(zhì)的量濃度mV未洗滌燒杯和玻璃棒減小未冷卻至室溫就加水定容減小定容搖勻后，靜置液面下降定容時(shí)俯視讀數(shù)減小定容時(shí)仰視讀數(shù)增大偏低偏低偏高偏高不變視線（俯視）（仰視）(1)在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，定容加蒸餾水一旦超過(guò)刻度線，要重新配制．(2)配制時(shí)完全不需要計(jì)算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有少量蒸餾水不影響結(jié)果．(3)定容后必須反復(fù)搖勻，靜置后液面下降是由于一部分溶液附著在管壁和塞子上而濃度是固定的，不需要再加入蒸餾水，否則濃度偏低．

實(shí)驗(yàn)室需要480mL0.4mol/L的NaCl溶液，有如下操作步驟：①把稱量好的NaCl晶體放入小燒杯中，加適量蒸餾水溶解．②把①所得溶液小心轉(zhuǎn)入一定容積的容量瓶中．③繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度線1cm～2cm處，改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹液面與刻度線相切．

④用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2～3次，每次洗滌的液體都小心轉(zhuǎn)入容量瓶，并輕輕搖勻．⑤將容量瓶瓶塞塞緊，充分搖勻．

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)操作步驟的正確順序?yàn)?填序號(hào))________．(2)實(shí)驗(yàn)室有如下規(guī)格的容量瓶：①100mL，②250mL，③500mL，④1000mL，本實(shí)驗(yàn)選用________．(3)本實(shí)驗(yàn)用到的基本實(shí)驗(yàn)儀器除容量瓶、玻璃棒外還有：________________________________.①②④③⑤③托盤天平藥匙燒杯膠頭滴管量筒(4)需要使用玻璃棒的操作有__________(填序號(hào))，其作用為___________________

_______________________________

①②③④①攪拌，促進(jìn)溶解②③④引流專題二物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用第二課時(shí)①稱量NaCl時(shí)，物碼倒置(1g以下用游碼)______．②某同學(xué)觀察液面的情況如圖所示，對(duì)所配溶液濃度將有何影響？

.(5)誤差分析：(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)偏高偏低③沒(méi)有進(jìn)行操作步驟④___________________.④加蒸餾水時(shí)不慎超過(guò)了刻度線，立即用膠頭滴管將多余的水吸出_____________________⑤容量瓶原來(lái)有少量水__________________．不影響偏低偏低選準(zhǔn)儀器無(wú)遺漏注意規(guī)格不盲從誤差分析抓的準(zhǔn)配制溶液要細(xì)心

[聽(tīng)課記錄](méi)

(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟為稱量→溶解→轉(zhuǎn)移→洗滌→定容→搖勻．(2)容量瓶的規(guī)格相對(duì)固定，當(dāng)所配溶液的體積與容量瓶規(guī)格不符時(shí)，應(yīng)選擇規(guī)格稍大的．(3)選擇儀器時(shí)特別注意不能遺漏，特別是小的儀器，如藥匙、膠頭滴管等．

[聽(tīng)課記錄](méi)

(4)溶液配制過(guò)程中玻璃棒有兩種用途：攪拌和引流．(5)進(jìn)行誤差分析時(shí)，應(yīng)結(jié)合c＝，分別分析錯(cuò)誤操作對(duì)n

和V

的影響，進(jìn)而確定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．俯視容量瓶、量筒和滴定管中的液面或刻度線造成的讀數(shù)或取用的液體是否均偏小？

提示：不相同．俯視容量瓶的刻度線會(huì)造成所配溶液體積偏?。桓┮暳客驳囊好嬖斐勺x數(shù)偏大，若俯視其刻度線量取固定體積的溶液會(huì)造成取用的液體偏少；俯視滴定管的液面讀數(shù)偏大，若俯視其刻度線會(huì)造成取用的液體偏少．1.化學(xué)方程式在量方面的含義化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中粒子之間的數(shù)目關(guān)系．即化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比．2．根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的基本步驟及注意問(wèn)題(1)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的基本步驟①根據(jù)題意寫出配平的化學(xué)方程式．②求出已知物和未知物的物質(zhì)的量(有時(shí)可用質(zhì)量、體積等表示，分別寫在化學(xué)方程式中有關(guān)的化學(xué)式下面)．③把已知和待求的量[用m(B)、n(B)、V(B)或設(shè)未知數(shù)x、y等表示]分別寫在化學(xué)方程式中有關(guān)化學(xué)式的下面．④將有關(guān)的量列出比例式，求出待求的量．

(2)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)需注意的問(wèn)題①化學(xué)方程式所表示的是純凈物質(zhì)之間的量的關(guān)系，所以不純物質(zhì)的質(zhì)量只有換算成純凈物質(zhì)的質(zhì)量，才能按化學(xué)方程式列出比例式進(jìn)行計(jì)算．②單位問(wèn)題一般說(shuō)來(lái)在一個(gè)題目里如果都用統(tǒng)一的單位，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，但如果題內(nèi)所給的兩個(gè)量不一致，這時(shí)只要做到兩個(gè)量及其單位“上下一致，左右相當(dāng)”即可，例如：

MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

87g

4molxg

ymol③如果是離子反應(yīng)，可以根據(jù)離子方程式進(jìn)行計(jì)算．如果是氧化還原反應(yīng)，也可以利用電子轉(zhuǎn)移關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．

一定體積的KMnO4溶液恰好能氧化一定質(zhì)量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O.若用0.1000mol/L的NaOH溶液中和相同質(zhì)量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O，所需NaOH溶液的體積恰好為KMnO4溶液的3倍，則KMnO4溶液的濃度(mol/L)為(

)B提示：①H2C2O4是二元弱酸②10[KHC2O4·H2C2O4]＋8KMnO4＋17H2SO4===8MnSO4＋9K2SO4＋40CO2↑＋32H2OA．0.008889B．0.08000C．0.1200D．0.2400[解析]

由方程式找關(guān)系式：根據(jù)10[KHC2O4·H2C2O4]＋8KMnO4＋17H2SO4==8MnSO4＋9K2SO4＋40CO2↑＋32H2O得關(guān)系式：

10[KHC2O4·H2C2O4]～8KMnO4

1mol

0.8mol10[KHC2O4·H2C2O4]～8KMnO4[答案]BKHC2O4·H2C2O4·2H2O

～3NaOH1[KHC2O4·H2C2O4]～0.8KMnO4

1mol

3mol0.8KMnO4～3NaOH0.8mol

3molC1X3VC2XVC1=0.1mol/l

10mol

8mol3NaOH～KHC2O4·H2C2O4·2H2O3mol

1mol又根據(jù)所需NaOH溶液的體積恰好為KMnO4溶液的3倍，則很容易看出KMnO4溶液的濃度為0.08000mol/L.10[KHC2O4·H2C2O4]～8KMnO4[答案]

B2．(2008·四川高考)在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmol的BaCl2，恰好使溶液中的SO完全沉淀；如加入足量強(qiáng)堿并加熱可得到cmolNH3，則原溶液中的Al3＋的濃度(mol/L)為(

)2-4C反應(yīng)時(shí)用去的BaCl2的物質(zhì)的量也為

mol，(b－)由于NH3的物質(zhì)的量為cmol，由原子守恒和電荷守恒得：(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為

mol，解析:剩余的BaCl2為mol，則Al2(SO4)3中的SO42-的物質(zhì)的量也為mol，答案：C(b－)由電荷守恒得：所以c(Al3＋)＝

mol/L.n(Al3＋)×3＝(b－)×2，

化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用有關(guān)物質(zhì)的量和濃度的知識(shí)點(diǎn)是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，物質(zhì)的量濃度的計(jì)算貫穿于高中化學(xué)階段，高考命題者常常以各種巧妙的構(gòu)思“組裝”成形形色色的“能力”題．歷年高考題，雖然試題的類型繁多，能力要求較高，但所有計(jì)算的基本規(guī)律都是概念的綜合應(yīng)用，注重物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的組成、性質(zhì)、變化、實(shí)驗(yàn)等各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用．

某小組同學(xué)在制備氫氧化銅時(shí)，將20mL2mol/L的NaOH溶液滴入50mL1mol/L的CuSO4溶液中，得到了綠色沉淀．這與“氫氧化銅是藍(lán)色沉淀”這一文獻(xiàn)說(shuō)法不符，為探究該綠色沉淀的成分，他們做了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．

[實(shí)驗(yàn)一]將20mL1mol/L的CuSO4溶液滴入50mL2mol/L的NaOH溶液中，觀察到生成了藍(lán)色沉淀．

[實(shí)驗(yàn)二]①將綠色沉淀過(guò)濾、洗滌、低溫烘干．②稱取2.58g該綠色沉淀，投入50mL2mol/L的NaOH溶液中，劇烈振蕩，沉淀變成藍(lán)色，過(guò)濾、洗滌，并將洗滌液轉(zhuǎn)移到濾液中，低溫烘干稱量得藍(lán)色沉淀為1.96g.③向②的濾液中加入足量氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，過(guò)濾、洗滌、烘干后稱量為2.33g.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)由以上實(shí)驗(yàn)可以看出，NaOH溶液和CuSO4溶液反應(yīng)生成綠色沉淀的條件是________．(2)該組同學(xué)做實(shí)驗(yàn)一的目的或作用是_____________________________________(3)實(shí)驗(yàn)二中第①步洗滌沉淀的方法是_____________________________________如何判斷沉淀已經(jīng)洗滌干凈？______________________________________________(4)實(shí)驗(yàn)二中第②步得到的藍(lán)色沉淀是________；綠色沉淀轉(zhuǎn)化為藍(lán)色沉淀的原因是________________________；第③步得到的白色沉淀是________．(5)通過(guò)計(jì)算，該綠色沉淀的成分可表示為________．

(6)寫出實(shí)驗(yàn)二中第②步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________________

【解析】由題干中實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)一現(xiàn)象可以看出，當(dāng)硫酸銅過(guò)量時(shí)生成綠色沉淀，當(dāng)氫氧化鈉過(guò)量時(shí)生成藍(lán)色沉淀．猜想該綠色沉淀可能含有硫酸根離子，并且在實(shí)驗(yàn)二中得到了證實(shí)．藍(lán)色沉淀則為氫氧化銅．由硫酸鋇的質(zhì)量為2.33g，可求出2.58g綠色沉淀中含有硫酸根離子0.01mol；由藍(lán)色沉淀(氫氧化銅)為1.96g可求出2.58g綠色沉淀中含銅離子0.02mol，則含有的氫氧根離子為

mol＝0.02mol.故其化學(xué)式為Cu2(OH)2SO4或Cu(OH)2·CuSO4.

【答案】

(1)CuSO4過(guò)量(2)作對(duì)照實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)綠色沉淀不是氫氧化銅(或確認(rèn)綠色沉淀和藍(lán)色沉淀不是同一種物質(zhì))(3)向過(guò)濾器中加水至剛好浸沒(méi)沉淀，使水自然流出，反復(fù)數(shù)次用小試管接取最后一次的洗滌液，加入氯化鋇溶液，如果沒(méi)有沉淀產(chǎn)生說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈，否則沒(méi)洗滌干凈

2-4

(4)Cu(OH)2氫氧化銅比該綠色物質(zhì)更難溶硫酸鋇(5)Cu2(OH)2SO4或Cu(OH)2·CuSO4(6)Cu(OH)2·CuSO4[或Cu2(OH)2SO4]＋2OH－===2Cu(OH)2↓＋SO2-4[隨堂鞏固]1．等質(zhì)量的CuO和MgO粉末分別在相同體積的硝酸中完全溶解，得到的Cu(NO3)2和Mg(NO3)2溶液的濃度分別為amol/L和bmol/L.則a與b的關(guān)系為(

)

A．a(chǎn)＝b

B．a(chǎn)＝2bC．2a＝bD．a(chǎn)＝5bC解析：n(CuO)∶n(MgO)＝＝1∶2，體積相同時(shí)，物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比，所以，即2a＝b，故選C.答案：C2．(2010·濟(jì)南模擬)下列說(shuō)法中正確的是(

)A．1L水中溶解了58.5gNaCl，該溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol/LB．從1L2mol/L的H2SO4溶液中取出0.5L，該溶液的濃度為1mol/LC．配制500mL0.5mol/L的CuSO4溶液，需62.5g膽礬D．中和100mL1mol/L的H2SO4溶液，需NaOH4gC解析：A項(xiàng)溶液的體積不是1L，其濃度不是1mol/L；B項(xiàng)從中取出的溶液濃度不會(huì)發(fā)生變化；D項(xiàng)需NaOH0.2mol，質(zhì)量為8g.答案：C3．實(shí)驗(yàn)室中需要配制2mol/L的NaCl溶液950mL，配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱取的NaCl的質(zhì)量分別是(

)A．950mL

111.2gB．500mL

117.0gC．任意規(guī)格111.2gD．1000mL

117.0gD解析：欲配制2mol/L的NaCl溶液950mL，需選擇1000mL的容量瓶，所需稱量的m(NaCl)＝1L×2mol/L×58.5g/mol＝117.0g，故選D.答案：D4．將等體積的硫酸鋁、硫酸鋅、硫酸鈉溶液分別與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)，若生成的硫酸鋇沉淀的質(zhì)量相等，則三種硫酸鹽溶液中SO的物質(zhì)的量濃度之比為(

)A．1∶2∶3B．1∶1∶1C．3∶3∶1D．1∶3∶32-4B解析：生成BaSO4的質(zhì)量相等，則三溶液所含SO的物質(zhì)的量相等，則SO物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶1.答案：B2-42-45．標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCl溶于水形成500mL溶液．(1)所得鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________．(2)向其中加入______gNaOH才能中和完全．(3)若不考慮加入NaOH對(duì)體積造成的影響，所得