内容正文:
第3课时 物质的量在化学实验中的应用
[对应学生用书P16]
生理盐水与人类的生活息息相关,但对其浓度却有严格的要求,而溶液的配制是日常生活和化学实验中的常见操作。
[尝试探究]
1.从质量分数为10%的NaOH溶液中取出10 mL,取出的NaOH溶液中NaOH的质量分数是多少?
提示:溶液具有均一性,取出溶液和剩余溶液的浓度相等,且与原溶液的浓度相同。
2.完成下列问题:
(1)在标准状况下,4.48 L CO2气体,其质量是 ______ g,与 ________ g的H2O含有相同数目的氧原子。
(2)将1 mol NaCl溶解在200 g H2O中,所得溶液中溶质的质量分数为 ________ 。
提示:(1)8.8 7.2 (2)22.6%
1.了解物质的量浓度的含义。
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。
3.掌握容量瓶的使用方法。
4.掌握物质的量浓度的有关计算。
一、物质的量浓度
1.含义:用来表示 单位体积 溶液里所含溶质B的 物质的量 的物理量。
2.符号: cB 。
3.单位:mol/L(或mol·L—1)。
4.表达式: cB= 。
[特别提醒] (1)溶质用物质的量表示,而不是质量,如给出溶质的质量或气体的体积时,要换算成物质的量。
(2)V是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
[深度思考]
1.在1 mol·L-1的H2SO4溶液中,由于H2SO4完全电离成H+和SO,写出电离方程式,其中c(H+)是多少?c(SO)是多少?
提示:H2SO4===2H++SO;
c(H+)=2 mol·L-1;c(SO)=1 mol·L-1。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
以配制500 mL 0.4 mol/L NaCl溶液为例
[深度思考]
2.某同学称取58.5 g NaCl溶于1 L水中来配制1 mol·L-1的NaCl溶液,这种方法正确吗?
提示:不正确。58.5 g NaCl 的物质的量为1 mol,1 L水溶解58.5 g NaCl后溶液的体积并不是1 L,故所得溶液的浓度也不是1 mol·L-1。
3.在一定物质的量浓度溶液的配制过程中,几次用到玻璃棒?其作用分别是什么?
提示:共2次用到玻璃棒。第1次是溶解或稀释时,作用是搅拌;第2次是转移时,作用是引流。
[要点一] 有关物质的量浓度的理解与计算, 1.溶液的体积
(1)溶液的体积不等于溶剂的体积,不要把溶剂的体积当成溶液的体积。
溶液体积的计算方法如下:
溶液的体积=溶液的质量/溶液的密度
溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
所以,溶液的体积=(溶质的质量+溶剂的质量)/溶液的密度。
(2)溶液的体积单位为L,上面计算的溶液体积单位为mL,应换算成L。
2.溶质
(1)可以是各种溶质,如H2SO4,NaCl,也可以是Na+,OH-,SO等。
(2)某些物质溶于水后,与水反应生成新物质,则此溶液中的溶质一般是指新物质。例如CaO溶于水后,溶质是Ca(OH)2。
(3)含结晶水的物质溶于水后,其溶质不含结晶水。如胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水配成溶液,其溶质是CuSO4,而不是CuSO4·5H2O。
(4)NH3等物质溶于水后溶质的成分复杂,计算浓度时,仍以溶解前的NH3为溶质。
3.物质的量浓度与溶质质量分数的换算
设溶液的体积为1 L,溶液的密度为ρ g/mL,溶质的质量分数为w,则其溶质的物质的量浓度可做如下推导:
(1)溶质的质量:m=1 L×1 000 mL/L×溶液的密度ρ(g/mL)×溶质的质量分数(w)=1 000ρw(g)
(2)溶质的物质的量:n==(mol)
(3)溶质的物质的量浓度:
c===(mol/L)
4.将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。存在公式:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
[典例1] 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 ________ 。
(2)溶液中Cl-的物质的量浓度为 ________ 。
[思路点拨]
[解析] (1)n(MgCl2)==2 mol,
c(MgCl2)===2 mol·L-1。
(2)根据MgCl2===Mg2++2Cl-
c(Cl-)=2c(MgCl2)=4 mol·L-1。
[答案] (1)2 mol·L-1 (2)4 mol·L-1
[方法技巧] (1)已知一定体积的溶液中溶质的量,计算溶质的物质的量浓度的方法
①若已知溶质质量
②若已知溶液中某粒子的个数
(2)已知溶液中某种粒子的物质的量浓度,求其他粒子的物质的量浓度的方法
①单一溶质溶液
单一溶质溶液可根据定组成规律求算,即:在溶液中,阴离子与阳离子浓