内容正文:
一定物质的量浓度的溶液及其配制
第1章 认识化学科学
作者编号:35004
1.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
3.掌握配制一定物质的量浓度的溶液的方法及操作,能误差分析。
作者编号:35004
微观粒子
物质的量
质量
固体
体积
气体
溶液?
作者编号:35004
在科学实验和工农业生产中,人们在使用溶液时,一般都量取溶液的体积而较少去称量其质量。
利用物质的量建立的物质的量浓度这一概念可以十分方便的表示溶液的组成。
mol
L
作者编号:35004
一、物质的量浓度(cB)
mol·L-1
表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
符号:cB
单位:
表达式:
——溶质
——溶液
定义:
或mol·m-3
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思考与讨论
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?
溶液中,阴离子与阳离子的浓度之比等于化学组成中离子个数之比,因此可根据已知离子的浓度求算其他离子的浓度,
所以c(Cl-)=3c(Al3+)=3 mol·L-1。
离子浓度=物质浓度×__________
离子下标
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注意:
(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)表达式中的体积(V)是指溶液的体积,不是溶剂的体积,也不是溶质与溶剂体积的简单加和。
(3)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。
(4)注意溶质:①与水发生反应生成的新的物质为溶质,如Na、SO3等
②含结晶水的物质如 CuSO4·5H2O 溶于水,溶质为 CuSO4。
③特殊物质:如 NH3 溶于水后形成 NH3·H2O,但计算浓度时以 NH3 为溶质。
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例 标准状况下,将 V L A 气体(摩尔质量为 M g·mol-1)溶于 0.1 L 水中,所得溶液密度为 ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度(mol·L-1)为( )
A. B.
C. D.100VρM(MV+2 240)
例 V L Fe2(SO4)3 溶液中含 Fe3+ m g,则溶液中的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
D
B
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例 98% 的密度为 1. 84 g · cm-3 的浓硫酸,其物质的量浓度为 。
18 .4 mol·L-1
【知识拓展】 物质的量浓度和溶质的质量分数的换算关系
(1)ρ代表溶液的密度,其单位为g/cm3,1000为升和毫升之间换算的比例关系。
(2)c、ω、M必须为对应关系
①若c为溶质的浓度,则ω为该溶质的质量分数,M为该溶质的摩尔质量
②若c为某离子的浓度,则ω为该离子的质量分数,M为该离子的摩尔质量
作者编号:35004
在化学实验中我们经常使用的是稀硫酸,如1mol/L的盐酸溶液,要配制250mL这种盐酸溶液,需要12mol/L的HCl溶液多少毫升?
在溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量相等
c(浓溶液) ·V (浓溶液) = c(稀溶液) ·V (稀溶液)
思考与讨论
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实验任务:配制100 g 0.9%NaCl溶液
m(NaCl)=0.9 g
m(水)=100-0.9=99.1 g
V(H2O)=99.1 mL
托盘天平、药匙
—— m固体
量筒
——V液体
烧杯
玻璃棒
计算
称量
溶解
装瓶
贴标签
0.9%
NaCl溶液
那如何配制一定物质的量浓度的溶液呢?
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1.配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
④用途
①结构
②标志
③规格
温度
容积
100 mL
刻度线
配制一定体积和一定物质的量浓度的溶液
细颈、梨形、平底玻璃容器,带磨口玻璃塞
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使用容量瓶前首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。
加水
塞瓶塞倒立
观察
正立瓶塞旋转180o
倒立
观察
注意:选容量瓶——“大而近”原则 :所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。配制480 mL溶液时选取500 mL容量瓶
作者编号:35004
思考与讨论
能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释?
不能;因为物质溶解或稀释时会有热量的变化,造成溶液体积有误差,配制的浓度不准确。
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①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;
②不能作为反应容器或用来长期贮存溶液;
③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;
④不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液;
⑤不能加热。
容量瓶五个“不能”
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实验任务:配制0.1L 的NaCl溶液,溶质的物质的量为0.04mol。
(1)计算
确定溶质的物质的量:nB=CBV 确定溶质的质量
(2)称量
能否用托盘天平称取5.85 g NaCl固体?
托盘天平精确度为0.1 g,应称取5.9 g NaCl。
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将称好的NaCI固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
(3)溶解
将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(4)移液
引流
溶液转移至容量瓶前要恢复至室温
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(5)洗涤
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
洗涤烧杯内壁和玻璃棒的目的?
洗涤烧杯内壁和玻璃棒沾有少量溶液,保证溶质完全转移至容量瓶,减少误差。
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(6)定容
将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。
如果不小心加水超过刻度线怎么办,能不能拿胶头滴管把多余的水吸出?
不能,必须重新配制
作者编号:35004
(7)摇匀
盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(8)装瓶
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
如果摇匀后发现液面低于刻度线,能不能继续加水?
不能,属于正常现象
作者编号:35004
实验步骤:计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶
cB=
nB
V
根据上述公式,由于实验操作不当引起nB或V的变化,会对cB造成误差。
作者编号:35004
判断配制过程中不规范操作引起的浓度变化并完成表格。
实验操作 n V c
将砝码放在左盘且使用了游码 不变
把吸湿性药品(如NaOH)放在纸上称量 不变
砝码生锈
砝码残缺 不变
量取液体溶质时仰视量筒刻度读数
偏小
偏小
偏小
偏小
偏大
偏大
偏小
偏小
不变
不变
偏大
偏小
(1)称量造成的误差
作者编号:35004
实验操作 n V c
溶解搅拌时有溶液溅出 不变
转移时有溶液溅出瓶外 不变
未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 不变
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
(2)溶解与洗涤过程中造成的误差
判断配制过程中不规范操作引起的浓度变化并完成表格。
作者编号:35004
实验操作 n V c
溶液未冷却就转入容量瓶
定容时仰视容量瓶刻度线
在定容之后再上下倒置摇匀,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
在定容时不小心加水超过了刻度线,又用滴管把多余的液体吸出
不变
偏大
不变
偏小
不变
偏小
不变
偏小
(3)定容过程中造成的误差
偏小
偏大
偏大
偏大
判断配制过程中不规范操作引起的浓度变化并完成表格。
作者编号:35004
容量瓶定容视线所引起误差分析
俯视刻度线当液面还未到刻度线时即认为已达到刻度线,,导致溶液体积偏小,结果偏高。
定容时要确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的顺序,做到“三点一线”。
仰视刻度线,当液面超过刻度线时才认为达到刻度线,导致溶液体积偏大,结果偏低。
作者编号:35004
=nB=cB·V
cB=
$$