内容正文:
第7讲 物质的量浓度及溶液的配制
第一部分 化学基本概念
第二章 物质的量
1.1物质的量浓度
4.常用单位:
c(B)
c(B)=
mol/L(或 mol·L-1)
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。
1.定义:
2.符号:
3.数学表达式:
m(B)/M
V
思考:0.1 mol/L HCl溶液的含义是什么?
1LHCl溶液中含有 0.1 mol HCl
知识点1 物质的量浓度及相关计算
~
2
微点拨
从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。
带结晶水的物质溶于水后,溶质是不含结晶水的化合物,溶剂中的水包括结晶水。如胆矾(CuSO4·5H2O)配成溶液,溶质是CuSO4。
物质的量浓度不仅可以表示溶液中的物质浓度,也可以表示溶液中的离子浓度。
与水发生反应的物质,溶质是生成新物质。
Na、Na2O、Na2O2
水
NaOH
CaO
水
Ca(OH)2
知识点1 物质的量浓度及相关计算
1.2根据定义式进行计算
CB
=
V
nB
CB
V
=
nB
=
V
·
CB
nB
n
已知溶质的质量
已知溶液中某种粒子的数目
已知气体溶质在标准状况下的体积
Vm
V
=
n
知识点1 物质的量浓度及相关计算
1.3溶液稀释与混合的有关计算
溶液稀释:
稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓) = c(稀)·V(稀)
m(浓)·ω(浓)= m(稀)·ω(稀)
溶液混合:
混合前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c1·V1 + c2·V2 = c(混)·V(混)
m1·ω1+m2·ω2= m(混)·ω(混)
知识点1 物质的量浓度及相关计算
1.4物质的量浓度与质量分数的关系
溶质的质量
= 溶液的密度ρ(g/mL或g/cm3)×溶液的体积V(mL)×溶质的质量分数ω
= 物质的量浓度c(mol/L)×溶液的体积V(L)×溶质的摩尔质量M(g/mol)
ρ · 1000V · ω = c · V · M
c
=
1000ρω
M
知识点1 物质的量浓度及相关计算
例1.将5mL浓硫酸(质量分数为 98%,密度为1.84g / cm3)稀释为20 mL的稀硫酸。稀释后溶液的浓度为( )
A.4.6mol·L-1 B.0.46mol·L-1 C.24.5% D.46%
稀释后稀硫酸溶液的密度未知,无法计算质量分数。 由稀释定律c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,需要浓硫酸的体积为
A
=18.4mol/L
知识点1 物质的量浓度及相关计算
2.1实验准备
药品:
NaCl固体、蒸馏水
仪器:
烧杯、容量瓶(100mL)、胶头滴管、量简、玻璃棒、药匙、
滤纸、天平(含砝码)
烧杯
容量瓶(100mL)
胶头滴管
量简
玻璃棒
药匙
托盘天平
知识点2 一定物质的量浓度的配制
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
~
8
2.2容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
①结构:细颈、梨形、平底玻璃容器、带磨口的玻璃塞
②标志:___________________
温度、容量、刻度线
③规格:
100 mL 、250 mL、
500 mL、1 000 mL
④用途:____________________________
配制一定物质的量浓度的溶液
只能配制特定体积的溶液
不能配制任意体积的溶液
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
~
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(2)使用容量瓶的注意事项
不能加热或将热的溶液倒入;
不能作反应容器或长期贮存溶液;
不能溶解或稀释液体;
不能配制任意体积,只能配制容量瓶规定容积。
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
~
10
(3)容量瓶的选用原则
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。
如需200mL溶液,应选用250mL容量瓶,不能用100mL容量瓶配制2次(溶液配制要一次完成)。
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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(4)容量瓶使用前要查漏
查漏方法:
装水盖塞→倒立→查漏→正立→玻璃塞旋转180° →倒立→观察→结论
往瓶内加入一定量水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水。
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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2.3实验活动:配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液
计 算
m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)
= c(NaCl)×V[NaCl(aq)]×M(NaCl)
=1.0mol/L×0.1L×58.5g/mol
=5.85g
称 量
2
用托盘天平称取NaCl固体_____g
5.9
托盘天平
精度:0.1g
电子天平
精度:0.01g
分析天平
精度:0.0001g
1.托盘天平精确度0.1g
2.“左物右码”
3.有腐蚀性药品应放在玻璃器皿中称量
m(药品)=m(砝码)+m(游码)
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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13
计 算
称 量
2
溶 解
3
在烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解,并用玻璃棒不断搅拌
注意:
1. 搅拌时沿一定方向,控制一定速度。
2. 玻棒不碰杯壁,不放在桌上。
3. 加水量应能把溶质全部溶解,但不要太多。
作用:搅拌,加速溶解
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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14
计 算
称 量
2
移 液
4
溶 解
3
待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒引流,将其缓缓注入100mL容量瓶中
玻璃棒下端伸到刻度线以下
玻璃棒不接触容量瓶口
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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15
计 算
称 量
2
洗 涤
5
溶 解
3
移 液
4
用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶里。
遵循少量多次原则(2-3次)
2. 洗涤液要全部转移入容量瓶中
为什么要洗涤玻璃棒和烧杯?
确保溶质全部转移到容量瓶中,
减少实验误差
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
~
16
计 算
称 量
2
振 荡
6
溶 解
3
移 液
4
洗 涤
5
轻轻摇动容量瓶,使溶液充分混合
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
~
17
计 算
称 量
2
定 容
7
溶 解
3
移 液
4
洗 涤
5
振 荡
6
向容量瓶加蒸馏水至液面距刻线1cm~2cm处,再改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,直至溶液的凹液面最低处恰好与刻线相切。
思考题:若定容时不小心液面超过了刻度线,能用胶头滴管把多余的液体取出吗?若不能那又该怎么办?
不能,必须重新配制
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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18
计 算
称 量
2
定 容
7
溶 解
3
移 液
4
洗 涤
5
振 荡
6
摇 匀
8
塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复颠倒,使溶液混合均匀。
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
~
19
计 算
称 量
2
定 容
7
溶 解
3
移 液
4
洗 涤
5
振 荡
6
装瓶 贴签
9
摇 匀
8
将配好的溶液倒入试剂瓶中,盖上瓶塞,贴上标签,注明溶液浓度和名称。
(容量瓶不能保存溶液)
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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20
总结:配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液的实验步骤
实验步骤
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
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21
实验视频:配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液
知识点2 一定物质的量浓度溶液的配制
3.1实验误差产生的原因
cB=
nB
V
=
mB
MBV
由于实验操作不当引起mB或V的变化,会对c(B)造成误差。
(2) 使V 增大(或减小)的因素,导致cB偏小(或偏大)。
(1) 使mB增大(或减小)的因素,导致cB偏大(或偏小)。
知识点3 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
~
23
3.2误差分析: 以配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液为例
可能引起误差的一些操作 n V c
称量前小烧杯内有水
用滤纸称量氢氧化钠
溶解或转移溶液时,使溶液漏洒
未洗涤烧杯和玻璃棒
1.操作不当引起的误差
不变
不变
无影响
减小
不变
偏小
减小
不变
不变
偏小
偏小
减小
知识点3 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
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24
3.2误差分析: 以配制0.1 mol·L-1 NaOH溶液为例
2.定量仪器操作不当引起的误差
可能引起误差的一些操作 n V c
溶液未冷却至室温就注入容量瓶中并定容
定容摇匀后,液面下降,再加水
定容时,俯视刻度线
定容时,仰视刻度线
其他 ①用天平称量溶质时,若砝码生锈或沾有其他物质时,会多称量溶质
②药品中含有杂质,会少称量溶质
③容量瓶内有蒸馏水,未干燥
不变
不变
不变
不变
减小
减小
增大
增大
偏大
偏小
偏大
偏小
增大
不变
偏大
减小
不变
偏小
不变
不变
无影响
知识点3 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
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25
定容时仰视、俯视图示
仰视刻度线,
导致溶液体积偏大,
浓度偏小。
俯视刻度线,
导致溶液体积偏小,
浓度偏大。
俯视液面低于刻度线
仰视液面高于刻度线
知识点3 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
~
26
(1)配制NaOH溶液时,天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片,其他操作均正确________。
(2)配制一定物质的量浓度NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时砝码与药品放置颠倒________。
(3)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后,用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数________。
(5)转移到容量瓶的过程中,有少量的溶液溅出______。
例2. 用“偏大”“偏小”或“无影响”填空
偏小
偏小
偏大
偏大
偏小
知识点3 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
(6)定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。
(7)定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线________。
(8)定容时仰视刻度线________。
(9)配制前容量瓶中有水滴________。
(10)定容摇匀后少量溶液外流________。
(11)配制450 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体1.8g 。
偏小
偏小
偏小
无影响
无影响
偏小
知识点3 一定物质的量浓度溶液配制的误差分析
1.配制100mL·1.00mol·L-1NaOH溶液的操作如下所示。下列说法不正确的是( )
A.操作1前称取NaOH的质量为4.0g
B.操作2前NaOH溶液需恢复至室温
C.操作3和操作4分别为洗涤和定容
D.操作5后液面下降,需补充少量水至刻度线
A
当堂检测
2.市售浓硫酸的浓度为18.4 mol·L-1,现需配制500 mL 1.50 mol/L的硫酸溶液,应需浓硫酸 毫升?
40.8
4.100 mL0.5 mol/LMgCl2 溶液和 200 mL1 mol/LNaCl 溶液混合后(忽略体积变化),溶液中Cl-的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol/L B.0.75 mol/L C.1 mol/L D.1.50 mol/L
C
3.浓度为0.1 mol·L-1的HCl溶液VmL,加水稀释到2VmL,取出10 mL,这10 mL溶液中含有c(H+)为( )
A.0.5 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1 C.0.02 mol·L-1 D.0.05 mol·L-1
D
当堂检测
5.现用18.4mol/L的浓H2SO4来配制500mL0.2mol/L的稀H2SO4可供选择的仪器有:
①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④胶头滴管 ⑤量筒 ⑥托盘天平 ⑦药匙
请回答下列问题
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时不需要使用的有________(填代号),还缺少的仪器是________________
(2)经计算需浓H2SO4的体积为________,量取浓硫酸时应选用________(选填①10mL,②50mL、③100mL三种规格)的量筒。
②⑥⑦
500 mL容量瓶
5.4mL
①
当堂检测
(3)配制一定物质的量浓度NaOH溶液的实验中,如果出现以下操作
A.称量用了生锈的砝码;
B.将NaOH放在纸张上称量;
C.定容时仰视刻度线
D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
E.未洗涤溶解NaOH的烧杯
F.容量瓶未干燥即用来配制溶液
G.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后液面不到刻度线,未加水至刻度线。
H.未冷却至室温就进行定容定容时有少量水洒在容量瓶外
对配制的溶液物质的量浓度大小可能造成的影响是(填写字母)
偏大的有________;偏小的有________________。
AH
BCDE
当堂检测
n=eq \f(N,NA)
n=eq \f(m,M)
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$$