内容正文:
物质的量浓度及计算
1.溶液组成的两种表示方法
(1)物质的量浓度(cB)
(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。
(2)V表示溶液的体积,而不是溶剂的体积。
[微辨析1] 判一判
(1)1 L水中溶解4.0 g NaOH所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1( × )
(2)50 mL 1 mol/L AlCl3溶液与150 mL 3 mol/L KCl溶液的c(Cl-)相等( √ )
(3)将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%( × )
(4)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1( × )
(5)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则SO浓度之比为3∶2∶3( × )
(2)溶质的质量分数(w)
(3)物质的量浓度与溶质的质量分数的关系c=
旁栏边角 必修第一册P27
观察图片试剂瓶上的标签,思考:
0.4 mol·L-1 NaCl溶液中的0.4 mol·L-1表示的含义是什么?若其密度为1.1 g·cm-3的溶液,则其质量分数是多少?
提示:1 L该NaCl溶液中所含NaCl的物质的量是0.4 mol。w==≈2.1%。
2.溶液中的计量关系
(1)固定组成:在溶液中阳离子与阴离子的物质的量浓度之比=化学组成中离子个数之比。
[微辨析2] 练一练
1 L Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,含Mg2+ 2.4 g,SO的物质的量浓度为1 mol·L-1,则MgSO4和Al3+的物质的量浓度分别是0.1_mol·L-1、0.6_mol·L-1。
(1)溶质的质量在稀释前后保持不变,即 m1w1=m2w2。
(2)溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器——容量瓶
(1)容量瓶的构造及使用
(2)容量瓶的查漏操作
(3)容量瓶使用的“五不能”
①不能用容量瓶溶解固体;②不能用容量瓶稀释浓溶液;③不能加热容量瓶;④不能把容量瓶当作反应容器;⑤不能用容量瓶长期存放溶液。
2.配制过程
(1)配制步骤
(2)实验图示(以固体配制溶液为例)
(3)实验仪器
共用仪器
固体溶质
托盘天平
液体溶质
量筒
旁栏边角 必修第一册P25
阅读教材“活动·探究”,思考:
(1)配制1 L 0.1 mol/L的NaOH溶液,所需称取的NaOH的质量是多少?
提示:4.0 g,托盘天平称量时应保留到小数点后一位。
(2)实验室中需要配制0.1 mol·L-1的NaCl溶液970 mL,配制时应选用的容量瓶的规格是多少?需称取的NaCl的质量是多少?
提示:1 000 mL容量瓶。需称取的NaCl的质量=cVM=0.1 mol·L-1×1 L×58.5 g·mol-1=5.85 g≈5.9 g。
[微辨析3] 练一练
下列实验操作或装置能达到目的的是( C )
A.(全国卷Ⅱ)称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容,配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液
B.(江苏卷)将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 mol·L-1 NaOH溶液
C.(天津卷)用如图装置配制一定浓度的溶液
D.(全国卷Ⅲ)配制浓度为0.010 mol·L-1的KMnO4溶液:称取KMnO4固体0.158 g,放入100 mL容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度
3.配制溶液过程中不当操作引起的误差
仪器使用引起误差的不当操作
变量
c
m(溶质)
V(溶液)
托盘天平
①天平的砝码生锈或沾有固体
增大
不变
偏大
②称量易潮解的物质时间过长或用称量纸称易潮解的物质(如NaOH固体)
减小
不变
偏小
量筒
①量取液体时,仰视刻度线读数
增大
不变
偏大
②量取液体时,俯视刻度线读数
减小
不变
偏小
烧杯及玻璃棒
①搅拌时,部分液体溅出
减小
不变
偏小
②未洗涤烧杯和玻璃棒,或洗涤液未注入容量瓶中
减小
不变
偏小
容量瓶
①未冷却到室温便注入容量瓶中定容
不变
减小
偏大
②从烧杯向容量瓶转移溶液时,有少量液体洒落
减小
不变
偏小
③定容时,加蒸馏水超过了刻度线,再用胶头滴管吸出多余液体
减小
不变
偏小
④定容后,轻轻振荡、摇匀、静置,液面下降再加蒸馏水
不变
增大
偏小
⑤定容时,俯视刻度线
不变
减小
偏大
⑥定容时,仰视刻度线