内容正文:
第3课时 物质的量在化学实验中的应用
学习目标
核心素养建构
1.理解物质的量浓度的基本含义,掌握物质的量浓度的简单计算。
2.掌握溶液稀释时有关的计算。
3.初步学会使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液。
[知 识 梳 理]
一、物质的量浓度
【自主思考】
1.将1 mol NaOH加入1 L水中配成的溶液是1 mol·L-1吗?
提示 不是,根据c=知,V是溶液的体积而不是溶剂的体积。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)天平:使用电子天平或托盘天平。
(2)容量瓶:
(3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2.配制过程
以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例。
(1)计算、称量:需要NaCl固体的质量为5.85 g,实际用托盘天平称量的质量为5.9 g。
(2)溶解:溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌加速溶解。
(3)移液、振荡。
①移液前需将溶液冷却至室温。
②移液中玻璃棒的作用为引流。
③振荡前需进行的操作为将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中。
(4)定容。
①当液面离容量瓶颈刻度线下1~2__cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。
②定容标准为:溶液凹液面与刻度线相切。
(5)摇匀:方法为盖好瓶塞,反复上下颠倒。
【自主思考】
2.NaOH固体如何称量?称量4.0 g NaOH,需要的砝码是4 g吗?
提示 NaOH是腐蚀性药品,应放在小烧杯中称量,若称4.0 g,需要的砝码应大于4 g。
[效 果 自 测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液的物质的量浓度是1 mol·L-1。( )
(2)将25 g CuSO4·5H2O溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。( )
(3)把1 mol NH3通入水中得到1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1。( )
(4)将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液,CaCO3的物质的量浓度为1 mol·L-1。( )
(5)配制一定物质的量浓度的溶液时,若液面超过刻度线,应立即用胶头滴管吸出多的部分。( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.认真分析物质的量浓度的概念及其定义式并思考,下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L的是( )
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中
B.将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol/L的浓盐酸与9 L水混合
D.将10 g NaOH溶解于水中配成250 mL溶液
解析 物质的量浓度表示的是单位体积溶液(注意不是溶剂)中所含溶质的物质的量。A项错误,溶剂是1 L,溶液必大于1 L;B项错误,谈气体体积不指明状况是毫无意义的,如改为标准状况,则此项正确;C项错误,所得溶液总体积不是10 L;D项正确,NaOH为0.25 mol,溶液体积为0.25 L,其物质的量浓度为1 mol/L。
答案 D
3.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( )
解析 用托盘天平称量药品应左物右码,A项不正确;向容量瓶中转移液体应用玻璃棒引流,C项不正确;定容时,胶头滴管不能插入容量瓶内,D项不正确。
答案 B
4.将190 g MgCl2溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________,溶液中Cl-的物质的量浓度为________。
(2)从1 L该溶液中取出10 mL,10 mL溶液中物质的量浓度为________,溶质的物质的量为________。
答案 (1)2 mol/L 4 mol/L
(2)2 mol/L 0.02 mol
探究一、物质的量浓度的简单计算
【探究讨论】
1.已知在AlCl3溶液中Al3+的物质的量浓度为1 mol·L-1,则Cl-的物质的量浓度是多少?
提示 在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中离子个数之比,据此可根据已知一种离子的浓度求算其他离子浓度,所以c(Cl-)=3c(Al3+)=3 mol·L-1。
2.将3 mol·L-1的NaCl溶液稀释到原来的3倍,稀释后的溶液的浓度是多少?
提示 1 mol·L-1。
【点拨提升】
1.有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式:c==
(2)计算的基本类型和方法:
①已知溶质的质量。
②已知溶液中某种粒子的数目。
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算。
c=
2.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:cB= mol·L-1。
M:溶质B的摩尔质量 ρ:溶液密度(g·mL-1)
(2)推导方法。
设溶液体积为