内容正文:
第9讲
物质的量浓度
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
第二章 物质的量
考点1 物质的量浓度
考点2 一定物质的量浓度溶液的配制
探究真题 素养提升
课时作业
考点1 物质的量浓度
掌握必备知识 筑牢应试根基
1.物质的量浓度
(1)定义:表示单位体积的溶液里所含溶质B的____________。
(2)符号:cB。
(3)表达式:cB=________。
(4)单位:mol/L(或____________)。
物质的量
mol·L-1
特别提醒:注意规避2个易错点
易错点1 溶液中溶质的判断
物质 入水后的溶质 水量变化
Na、Na2O、Na2O2 NaOH 减少
SO3 H2SO4 减少
CuSO4·5H2O CuSO4 增多
NH3 NH3·H2O 减少
易错点2 混淆溶液的体积与溶剂的体积
不能用水的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水时,一般根据溶液的密度进行计算。
[正误判断]
(1)溶质的质量分数的概念中,溶液的质量等于溶质的质量加溶剂的质量,溶液的物质的量浓度的概念中,溶液的体积等于水的体积。( )
(2)1 mol·L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol Na+。( )
(3)从100 mL 5 mol·L-1 H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1。( )
(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)0.5 mol·L-1的稀硫酸中,c(H+)为1.0 mol·L-1。( )
×
×
×
×
√
提升关键能力 应对命题方式
命题方式1 物质的量浓度与质量分数的计算
1.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,溶质质量分数为w,物质的量浓度为c mol·L-1,溶液中含NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液的物质的量浓度: 。
(2)用w、ρ表示溶液的物质的量浓度: 。
(3)用c、ρ表示溶质的质量分数: 。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度: 。
2.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=(17V+22 400)/(22.4+22.4V)
B.w=17c/(1 000ρ)
C.w=17V/(17V+22 400)
D.c=1 000Vρ/(17V+22 400)
A
反思归纳:在标准状况下,气体溶于水形成的溶液的物质的量浓度的计算
命题方式2 溶液的稀释与混合
3.现有V L 0.5 mol·L-1的盐酸,欲将其浓度扩大一倍,以下方法中最宜采用的是( )
A.加热浓缩到原来体积的一半
B.加入5 mol·L-1的盐酸0.125V L
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
D.在标准状况下通入11.2 L的氯化氢气体
C
4.25 ℃时,将10 mL质量分数为50%(密度1.4 g/mL)的硫酸稀释成100 mL,下列说法正确的是( )
A.纯硫酸的摩尔质量为98
B.上述100 mL稀硫酸中含溶质14 g
C.上述稀释过程所需要的蒸馏水为90 mL
D.质量分数为50%的硫酸物质的量浓度为7.14 mol/L
D
5.(2024·陕西西安检测)已知25%氨水的密度为0.91 g/cm3,5%氨水的密度为0.98 g/cm3。若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是( )
A.等于15% B.大于15%
C.小于15% D.无法估算
C
考点2 一定物质的量浓度溶液的配制
掌握必备知识 筑牢应试根基
刻度线
250 mL
500 mL
1 000 mL
(3)使用容量瓶的注意事项:
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向容量瓶注入液体时,一定要用玻璃棒引流;
④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的温度下确定的;
⑤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。
2.实验过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液为例。
实验目的
(1)学会使用容量瓶。
(2)掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。
实验仪器
玻璃仪器:_______________________________________________。
其他仪器:托盘天平、________。
实验药品:NaOH固体、蒸馏水。
量筒、烧杯、500 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
药匙
实验步骤
如图所示为实验过程中的操作示意图,请选择合适的操作,将其序号填入下列过程中相应操作的括号内。
(1)计算:需NaOH固体的质量为________g。
(2)称量(____):通过托盘天平称量NaOH固体时,需将其放在________中。
(3)溶解(________):将称好的NaOH固体放入烧杯中,加入适量________,用________搅拌,使NaOH固体全部溶解。
(4)移液(______):待烧杯中的溶液____________后,用玻璃棒引流,将溶液注入______mL容量瓶。
20.0
小烧杯
①
②③
蒸馏水
玻璃棒
⑥
冷却至室温
500
(5)洗涤(⑤):用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒________次,将洗涤液注入________,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)振荡(______):手握容量瓶瓶颈,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(7)定容(______):将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线______cm时,改用________滴加蒸馏水至________________________。
(8)摇匀(______):盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(9)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
2~3
容量瓶中
⑨
④⑦
1~2
胶头滴管
溶液的凹液面与刻度线相切
⑧
3.误差分析
(1)误差分析的思维流程
(2)溶液配制的误差分析方法
结合实验操作判断是“m”还是“V ”引起的误差。以配制NaOH溶液为例,具体分析如下:
能引起误差的一些操作 因变量 cB/
(mol·L-1)
mB V
砝码与物品颠倒(使用游码) 减小 - ______
用滤纸称NaOH 减小 -
向容量瓶注液时有少量溅出 减小 -
未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 -
定容时,水多,用滴管吸出 减小 -
定容摇匀后液面下降再加水 - 增大
定容时仰视刻度线 - 增大
偏低
能引起误差的一些操作 因变量 cB/(mol·L-1)
mB V
砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落) 增大 - _____
未冷却至室温就注入容量瓶定容 - 减小
定容时俯视刻度线 - 减小
定容后经振荡、摇匀,静置,液面下降 - - 不变
偏高
[正误判断]
(1)用NaCl固体配制0.5 mol·L-1的溶液,所用的仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。( )
(2)向容量瓶中转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁。
( )
(3)用量筒量取20 mL 0.500 0 mol·L-1 H2SO4溶液于烧杯中,加水80 mL,配制成0.100 0 mol·L-1 H2SO4溶液。( )
(4)NaOH在烧杯里刚完全溶解时,立即将溶液转移到容量瓶中。( )
(5)配制480 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,应用托盘天平称量NaOH固体19.2 g,选用500 mL容量瓶。( )
×
√
×
×
×
提升关键能力 应对命题方式
命题方式1 一定物质的量浓度溶液的配制
1.由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
烧杯、量筒、托盘天平
2.实验室需要配制0.50 mol·L-1NaCl溶液480 mL。按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(带砝码、最小砝码为5 g)、药匙、量筒、烧杯、 、 、 以及等质量的两片滤纸。
(2)计算。配制该溶液需称取NaCl固体 g。
500 mL容量瓶
胶头滴管
玻璃棒
14.6
(3)称量。
①天平调平之后,应将天平的游码调至某个位置,请在下图中用一根竖线标出游码左边缘所处的位置:
答案:(3)①
②称量过程中NaCl固体应放于天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
③称量完毕,将药品倒入烧杯中。
左盘
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,目的是______________
。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,洗涤烧杯2~3次是为了 。
(6)定容。向容量瓶中加水至液面接近刻度线_______________处,改
用 加水,使溶液凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀、装瓶贴签。
搅拌,加速NaCl
溶解
保证溶质全部转入容量瓶中
1~2 cm
胶头滴管
配制480 mL 0.50 mol·L-1的NaCl溶液,必须用500 mL的容量瓶。m(NaCl)=0.50 mol·L-1×0.5 L×58.5 g·mol-1≈14.6 g(托盘天平精确到0.1 g)。用托盘天平称量时,物品放在左盘。配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量(或量取)→溶解、冷却→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶贴签。
3.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。
溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全溶解(冷却)后,全部转移至100 mL的
中,加蒸馏水至 。
烧杯
容量瓶
凹液面与刻度线相切
配制一定物质的量浓度的溶液,应该在烧杯中溶解,冷却至室温后,转移至容量瓶中,加水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面与刻度线相切。
命题方式2 误差分析的两个角度
4.关于配制过程中可能产生的误差分析
(1)从溶质改变的角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制450 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,用托盘天平称取NaOH固体
1.8 g: 。
②配制500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,用托盘天平称取胆矾
8.0 g: 。
偏小
偏小
③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: 。
④配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,需称量溶质4.4 g,称量时物码放置颠倒: 。
⑤未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
偏小
偏小
偏小
(2)从溶液改变的角度分析产生的误差(用“偏大”“偏小”或“无影响”填空)。
①配制NaOH溶液时,将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解,未经冷却立即转移到容量瓶中并定容: 。
②定容摇匀后,发现液面下降,继续加水至刻度线: 。
③定容时仰视刻度线: 。
④定容摇匀后少量溶液外流: 。
偏大
偏小
偏小
无影响
⑤容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
⑥用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。
⑦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: 。
无影响
偏大
偏小
方法指导:视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
探究真题 素养提升
1.(2022·全国乙卷,节选)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
分液漏斗、球形冷凝管
2.(2020·全国卷,节选)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L-1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
烧杯、量筒、托盘天平
根据用固体物质配制一定物质的量浓度溶液的方法可知,题图给出的仪器中还需要烧杯、量筒和托盘天平。
3.(2019·浙江4月选考,改编)下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是 (填字母)。
BD
课时作业9 物质的量浓度
2
3
4
5
1
一、选择题
1.下列能达到目的的是( )
A.将40 g NaOH溶于1 L水中可得1 mol/L的NaOH溶液
B.将标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水中可得1 mol/L 的盐酸
C.将25.0 g胆矾溶于水配成100 mL溶液,所得溶液浓度为1 mol/L
D.将78 g Na2O2溶于水配成1 L溶液,可得到浓度为1 mol/L的溶液
C
2
3
4
5
1
C
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
B
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
二、非选择题
4.已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示,现有硫酸与氨水各一份,请根据表中信息,回答下列问题:
溶液的物质的量浓度/(mol·L-1) 溶液的密度/(g·cm-3)
硫酸 c1 ρ1
氨水 c2 ρ2
2
3
4
5
1
(1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位,用含c1、ρ1的代数式表示)。
2
3
4
5
1
(2)物质的量浓度为c1 mol·L-1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变
化忽略不计),所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
2
3
4
5
1
大于
大于
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
5.(2024·福建晋江模拟)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加入适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤,测定血液样品中Ca2+的浓度。
2
3
4
5
1
【配制KMnO4标准溶液】如图所示是配制50 mL KMnO4标准溶液的过程示意图。
2
3
4
5
1
(1)请你观察图示判断,其中不正确的操作有 (填序号)。
②⑤
(1)由题图可知②⑤操作不正确,②不能在量筒中溶解固体,
⑤定容时应平视刻度线,至溶液凹液面与刻度线相切。
2
3
4
5
1
(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是 (填名称)。
50 mL容量瓶
(2)应该用容量瓶准确确定50 mL溶液的体积。
2
3
4
5
1
(3)如果用图示的操作配制溶液,所配制的溶液浓度将 (填“偏大”或“偏小”)。
偏小
(3)如果用图示的操作配制溶液,由于定容时仰视刻度线,会使溶液体积偏大,所配制的溶液浓度将偏小。
2
3
4
5
1
(4)根据电荷守恒:(-1)×2+(+1)×6=(+x)×2,解得x=2。
2
【测定血液样品中Ca2+的浓度】抽取血样20.00 mL,经过处理后得到草酸,再用0.020 mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00 mL KMnO4溶液。
2
3
4
5
1
(5)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为 mg/cm3。
1.2
$$