内容正文:
第二单元 溶液组成的定量研究
第1课时 物质的量浓度
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其与微观粒子间的关系。2.了解容量瓶的特点、用途及使用注意事项,掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,并学会误差分析,培养创新意识。
一、物质的量浓度
1.定义:以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
2.符号:cB。
3.定义式:cB=。
4.单位:mol·L-1或mol·m-3,有时也用mmol·L-1。
注意:公式cB=中V指的是溶液的体积而不是溶剂的体积。
(1)表示溶液的组成除了可以用溶质的质量分数,还可以用溶质的物质的量浓度(√)
(2)将0.3 mol NaCl溶于水配成1 L溶液,溶液浓度为0.3 mol·L-1(√)
(3)标准状况下,将2.24 L HCl气体溶于1 L水,得到3.24 L溶液(×)
1.1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液,从中各取出100 mL和10 mL,则取出溶液中溶质物质的量浓度分别为________、________;所含溶质的物质的量分别为________、________。
答案 1 mol·L-1 1 mol·L-1 0.1 mol 0.01 mol
解析 溶液浓度确定后,溶液浓度的大小与溶液体积的多少无关,溶质物质的量与溶液体积的多少有关,故所取的溶液浓度相等,溶质的物质的量分别是0.1 mol,0.01 mol。
2.1 mol·L-1的MgCl2溶液中,Mg2+、Cl-的浓度分别是多少?试做出合理的解释。
提示 c(Mg2+)=1 mol·L-1,c(Cl-)=2 mol·L-1。
c(Mg2+)=c(MgCl2)=1 mol·L-1;
c(Cl-)=2c(MgCl2)=2×1 mol·L-1=2 mol·L-1。
3.(1)62 g Na2O溶于水配成1 L溶液,溶质的物质的量浓度为__________。
(2)250 g胆矾溶于水得到1 L溶液,所得CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为________。
(3)0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中的Na+浓度与0.3 mol·L-1 NaCl溶液中的Na+浓度________(填“相等”或“不相等”)。
(4)100 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液中含H2SO4________ mol,含H+________个。
答案 (1)2 mol·L-1 (2)1 mol·L-1 (3)不相等 (4)0.02 2.408×1022
解析 (1)62 g Na2O是1 mol,溶于水生成2 mol NaOH,故溶质为NaOH,所以浓度为c==2 mol·L-1。
(2)250 g胆矾中CuSO4的物质的量是1 mol,所以物质的量浓度为1 mol·L-1。
(3)0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中Na+浓度为0.6 mol·L-1,0.3 mol·L-1 NaCl溶液中Na+浓度为0.3 mol·L-1,故两溶液中Na+浓度不相等。
(4)H2SO4的物质的量应为0.1 L×0.2 mol·L-1=0.02 mol,H+的物质的量是H2SO4的2倍,故含H+个数为0.04 mol×6.02×1023 mol-1=2.408×1022。
关于物质的量浓度计算的注意事项
(1)一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)找准溶质。比如Na2O溶于水,溶质是NaOH而不是Na2O。
(3)表达式中的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂的体积之和。
(4)若将气体通入溶液中,则不能将气体体积与溶剂体积进行简单加和。例如:将1 L HCl气体(标准状况)通入1 L 1 mol·L-1盐酸中,盐酸的体积将发生变化,既不等于1 L,也不等于2 L,准确的体积需要通过计算求得。
(5)溶液与溶液相混合,除特殊说明溶液体积可相加外,其他情况仍用公式V溶液=计算。
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1.配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
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(2)容量瓶的使用注意事项
①使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
②容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。例如,配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaCl溶液,需选择500 mL容量瓶。
③使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能做反应容器;不能长期贮存溶液。
④使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2.配制100 mL 0.100 mol·L-1 的Na