内容正文:
第3课时 物质的量浓度
1.了解物质的量浓度的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。
2. 知道容量瓶的特点、用途及注意事项。
3.通过实验操作,学会配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作,并会分析实验误差。提升实验探究能力与创新意识。
知识点一、物质的量浓度及其计算
1.物质的量浓度
2. 简单计算
(1)已知溶液中某种离子的浓度,求其他离子的浓度
溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
例如:Na2SO4溶液中,c(SO)=1 mol·L-1,则 c(Na+)= ,c(Na2SO4)= 。
(2)已知一定体积的溶液中溶质的质量计算浓度
例如:2.0 g NaOH固体溶于水配成500 mL溶液,则该溶液的浓度为 。
(3)标准状况下,一定体积的气体溶于水形成V L溶液计算浓度
例如:标准状况下,11.2 L HCl气体溶于水配成200 mL溶液,则该溶液的浓度为 。
知识点二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)天平:应使用分析天平,结合实际情况,可暂用普通电子天平或 天平代替。
(2)容量瓶
(3)其他仪器:量筒、 、 、 等
2.配制过程
以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例。
知识点三、浓溶液的稀释
1.计算公式: 。
2.稀释规律:在溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量 。
任务一 物质的量浓度的有关计算
1.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(单位:g·mol-1);ρ:溶液密度(单位:g·mL-1);w:溶质的质量分数。
(2)推导方法
设溶液体积为1 L,则cB=== mol·L-1。
注意:溶液体积的单位一般用“L”,密度单位一般用“g·mL-1”,计算时要注意单位的换算和统一。
2. 一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法
(1)若已知溶液的体积
(2)若已知溶液的密度
[假定气体的摩尔质量为M g/mol,V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g/cm3]
计算过程:
①先计算溶质的物质的量:n= mol;
②再计算溶液的体积:V(溶液)=
=×1×10-3 L/cm3
= L;
③最后计算溶质的物质的量浓度:
c==
= mol/L。
3.溶液稀释与混合的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)相同溶质的两溶液混合
①溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
②溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
【典例1】标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL-1),所得溶液的密度为ρ g·mL-1,质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是( )
A.ρ= B.w=
C.w= D.c=
【变式训练1】标准状况下,将350体积HCl气体溶于1体积水中,所得溶液的密度为1.18 g/mol。
求此HCl溶液的质量分数和物质的量浓度。
任务二 物质的量浓度溶液的配制及误差分析
1. 容量瓶的使用
(1)使用前一定要检验容量瓶是否漏水,检验步骤是加水、倒立、观察、正立、瓶塞旋转180°、倒立、观察。
(2)容量瓶不能用来溶解固体,更不能用玻璃棒搅拌。固体试样必须在烧杯中溶解后再转移。
(3)配制一定体积的溶液要选用与该溶液体积相同(或相近)规格的容量瓶。
(4)容量瓶的容积是在瓶身所标温度(20 ℃)下确定的,因而不能将热的溶液转移到容量瓶中。
(5)容量瓶通常不用于贮存试剂,因此配制好的溶液要装入试剂瓶中,并贴好标签。
2. 配制一定物质的量浓度溶液的方法
配制溶液时大致分为6步,各步操作及所用仪器如下:
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
(1)误差分析的原理依据——公式法
误差分析的关键是抓住原理:
其中M不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。
(2)具体分析
能引起误差的一些操作