内容正文:
第三节 物质的量
第3课时 物质的量浓度
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
栏目索引
基础落实 梳理必备知识
重难探究 提升关键能力
学以致用 发展学科素养
课程标准 核心素养目标
1.认识容量瓶,初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
2.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。 1.宏观辨识与微观探析:了解物质的量浓度的含义,体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义。
2.科学探究与创新意识:初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能,发展定量研究的意识。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
高中化学 必修 第一册 R
一、物质的量浓度
1.概念
物质的量浓度表示________的溶液里所含溶质B的________,也称为B的物质的量浓度,符号为____。
单位体积
物质的量
cB
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2.表达式
物质的量浓度的数学表达式为________,其中nB表示______________,V表示溶液的体积(单位为L),cB常用的单位为__________(或mol·L—1)。
溶质的物质的量
mol/L
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二、配制一定物质的量浓度的溶液
1.容量瓶的构造
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2.配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液 (教材实验2-10)
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3.稀释定律
在稀释浓溶液时,溶液的体积虽然发生了变化,但溶液中溶质的________不变,即在溶液稀释前后,溶液中溶质的________相等,常用下面的式子计算有关的量:
c(浓溶液)·V(浓溶液)=__________________________。
物质的量
物质的量
c(稀溶液)·V(稀溶液)
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◆拓展延伸
容量瓶的使用
(1)容量瓶使用的四个“操作”
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(2)容量瓶使用的四个“不能”
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◆名师点拨
(1)选择容量瓶依据“大而近”的原则:若没有所配溶液体积相匹配的容量瓶,要选用容积稍大且最接近的容量瓶。
(2)配制过程中若出现操作失误,导致所配溶液浓度不准确,需要重新配制溶液。
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◆微辨析(对的画“√”,错的画“×”)
(1)0.1 mol/L NaCl溶液中含有Na+的物质的量为0.1 mol( )
(2)将4.0 g NaOH固体溶于100 mL水中,所得溶液的物质的量浓度为4 mol/L( )
(3)1 mol/L Na2SO4溶液中,c(Na+)=2 mol/L( )
×
×
√
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探究一__物质的量浓度及相关计算
“84”消毒液被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。某品牌“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。
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[问题设计]
(1)该“84”消毒液中c(NaClO)约为____________mol/L。
(2)若取10 mL该“84”消毒液,稀释后用于消毒,稀释后溶液中c(Na+)=_______mol/L。
(3)欲用NaClO固体配制200 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液,称取NaClO固体的质量为______。
提示:(1)4.0 (2)0.04 (3)59.5 g
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解析:
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C
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C
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探究二__一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
如图是实验室配制100 mL 1.0 mol/L NaOH溶液的操作过程:
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[问题设计]
(1)配制溶液时,为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也注入容量瓶中?
提示:烧杯内壁和玻璃棒沾有少量溶液,用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也注入容量瓶中,可减少溶质的损失。
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(2)将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,对最后配成溶液中溶质的实际浓度有何影响?应如何处理?
提示:导致实际浓度偏低;重新配制。
(3)定容时,加蒸馏水超过了刻度线,再用胶头滴管吸出多余溶液,对最后配成溶液中溶质的实际浓度有何影响?
提示:导致实际浓度偏低。
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1.配制一定物质的量浓度溶液的操作流程图示
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2.一定物质的量浓度溶液的配制误差分析
(1)分析依据及读数误差
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(2)应用示例(以配制100 mL 1.0 mol/L NaCl溶液为例)
实验操作 n V c
①计算结果m=5.85 g,称量5.9 g 偏大 不变 偏大
②砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上 偏小 不变 偏小
④转移溶液时有少量液体溅出 偏小 不变 偏小
⑤容量瓶内有少量水 不变 不变 不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小
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实验操作 n V c
⑦定容时仰视 不变 偏大 偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水 偏小 不变 偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水 不变 偏大 偏小
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[例2] (2024·辽宁辽南协作体期末)“84”消毒液是大规模环境消毒剂。已知某“84”消毒液瓶体部分标签如图所示,该“84”消毒液通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:
“84”消毒液
[有效成分] NaClO
[规格] 1 000 mL
[质量分数] 25%
[密度] 1.19 g/cm3
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(1)该“84”消毒液的物质的量浓度约为________ mol/L (保留一位小数)。
(2)某同学参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制80 mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。
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①配制一定物质的量浓度的上述消毒液需要选用如下图所示的部分仪器,还需要的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
②需要称量NaClO固体的质量为______g。
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(3)若所配制的次氯酸钠溶液的物质的量浓度偏小,则下列可能的原因分析正确的是________。
A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
B.洗涤液未转移到容量瓶中
C.未经冷却立即转移
D.定容时,仰视溶液的凹液面
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(4)在定容过程中,定容操作后期加入少量水的操作是___________。
(5)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液类似于NaClO具有强氧化性,故也可作为一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4和NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,NaClO2在酸性条件下生成的另外一种含氯物质为NaCl,在不考虑其他副反应的情况下,每消耗1 mol NaClO2,生成的ClO2分子数为__________。
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答案:(1)4.0 (2)①玻璃棒、100 mL容量瓶 ②29.8 (3)BD
(4)用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切
(5)0.8NA(或4.816×1023)
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2.(2025·福建龙岩一级校联盟期中)某实验需要80 mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液,配制步骤包括:
①把称量好的Na2CO3·10H2O固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解;
②待烧杯中的溶液冷却到室温后,转入____________;
③用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心注入容量瓶,并轻轻振荡;
④继续加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用________滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切;
⑤将容量瓶塞紧,充分摇匀。
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回答下列问题:
(1)用托盘天平称量所需Na2CO3·10H2O晶体的质量为__________g。
(2)实验步骤中使用的仪器分别为②__________、④__________。
(3)所配溶液取出20 mL,取出的溶液中Na+物质的量浓度是__________ mol/L,取出的溶液中溶质的质量为__________ g,将取出的溶液加水稀释至100 mL,所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为________ mol/L。
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(4)下列关于容量瓶的操作,正确的是________。
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(5)在配制过程中,下列操作导致所配制的溶液的物质的量浓度偏高的为________。
A.碳酸钠晶体部分风化
B.定容时仰视刻度线
C.称量时,物品和砝码的位置放反了
D.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
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答案:(1)14.3
(2)100 mL容量瓶 胶头滴管
(3)1.0 1.06 0.1
(4)D
(5)AD
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(1)实验室没有80 mL容量瓶,所以配制80 mL 0.5 mol/L的碳酸钠溶液时,应选用100 mL容量瓶,则用托盘天平称量所需Na2CO3·10H2O晶体的质量为0.5 mol/L×0.100 L×286 g/mol=14.3 g。
(2)由题意可知,步骤②为待烧杯中的溶液冷却到室温后,转入100 mL容量瓶;步骤④为继续加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
解析:
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(4)摇匀要盖紧玻璃塞上下颠倒摇匀,A错误;定容时,视线要与刻度线相平,B错误;摇匀时要一只手托住容量瓶,另一只手按紧玻璃塞,上下颠倒,C错误;图示是移液,操作正确,D正确。
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(5)碳酸钠晶体部分风化会使碳酸钠的物质的量增大,导致所配溶液浓度偏高,A正确;定容时仰视刻度线会使溶液体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,B错误;称量时,物品和砝码的位置放反了会使碳酸钠的物质的量偏小,导致所配溶液浓度偏低,C错误;未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,D正确。
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1.(2024·江苏盐城期中联考)用NaCl固体配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液。下图所示的实验操作不需要进行的操作是 ( )
B
A.溶解 B.蒸发 C.转移 D.定容
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2.(2024·福建晋江期中联考)下列溶液中Cl-的浓度与25 mL 0.15 mol/L MgCl2溶液浓度相同的是 ( )
A.10 mL 0.05 mol/L AlCl3溶液
B.150 mL 0.1 mol/L NH4Cl溶液
C.含Ba2+浓度为0.3 mol/L的BaCl2溶液
D.100 mL 0.4 mol/L HCl溶液与100 mL 0.2 mol/L NaCl溶液的混合溶液(溶液混合时体积变化忽略不计)
D
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3.(2024·黑龙江龙东五校联考期末)某化学小组的同学在实验室用Na2CO3·10H2O配制500 mL 0.05 mol/L Na2CO3溶液。下列说法正确的是 ( )
A.需要称取上述晶体的质量为2.65 g
B.配制实验需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管
C.溶解和转移时,均需用到玻璃棒且玻璃棒的作用相同
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线会导致所配溶液浓度偏高
B
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4.(2025·辽宁沈阳市郊联体期中)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是 ( )
A.3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量为1 mol
B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.该过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为2.28 mol/L
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为4.56 mol
D
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5.实验室配制500 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液。
(1)请根据溶液的配制过程完成下列填空:
①计算:所需NaCl固体质量为________g。
②称量:用电子天平准确称量NaCl固体的质量。
③溶解:将NaCl固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,为了加快NaCl溶解,可采取的措施有_________________________________。
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④转移:用玻璃棒小心地将溶液引流到500 mL容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将每次洗涤的溶液都注入容量瓶中,轻轻振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤定容:缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中,直到_______________,改用________________________________________________________
滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切,再将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
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(2)若实验时遇到下列情况,对所配制NaCl溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)?
①未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒:________。
②定容时俯视刻度线:________。
③配制溶液前容量瓶中有少量蒸馏水:______________。
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答案:(1)①5.85 ③用玻璃棒搅拌加速溶解 ⑤容量瓶中的液面距离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm 胶头滴管
(2)①偏低 ②偏高 ③无影响
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课时梯级训练(13)
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