内容正文:
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第3课时 物质的量浓度
一、知识目标
1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤、仪器使用及误差分析。
2.理解物质的量浓度的概念,掌握其表达式,能进行相关的简单计算。
3.学会与物质的量浓度相关的计算,包括与表达式相关计算、标况下气体溶质溶于水后物质的量浓度计算、浓溶液稀释问题以及物质的量浓度与质量分数的换算。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识物质的量浓度这一表示溶液组成的物理量,从微观上理解溶液中溶质粒子的物质的量与溶液体积的关系。
2.证据推理与模型认知:通过对物质的量浓度相关计算的学习,建立化学计算的模型,培养逻辑推理和计算能力。
3.科学探究与创新意识:通过配制一定物质的量浓度溶液的实验,培养实验操作能力和科学探究精神,能对实验中的误差进行分析和改进。
一、学习重点
1.配制一定物质的量浓度溶液的实验操作及相关计算。
2.物质的量浓度的概念、配制一定物质的量浓度溶液的实验操作及相关计算。
2、 学习难点
1.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
2.物质的量浓度与其他物理量的综合计算。
1、 一定物质的量浓度溶液的配制
1. 容量瓶的使用
(1)结构与用途
2.使用注意事项
(1)使用前要检查瓶塞是否_____。
(2)定容时要使液体的_______________与刻度线_____。
2.配制一定的物质的量浓度的溶液
1.实验目的:配制100mL 1 mol·L-1的NaCl溶液。
2.实验原理:cB=_____=_____
3.实验仪器与步骤
(1)仪器:容量瓶(2)步骤
4.常见计量仪器的读数精度
(1)用托盘天平称取固体溶质的质量时,数据要求_____g
(2)用量筒量取液体溶质的体积时,数据要求_____mL
5. 用浓溶液稀释配制稀溶液
浓溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变,即得等式为c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
想一想:(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)容量瓶使用前先洗涤再查是否漏液。 ( )
(2)用托盘天平可以称量5.85 g NaCl固体。 ( )
(3)NaOH溶于水后,可立即转移至容量瓶中。 ( )
(4)用浓H2SO4配制稀H2SO4时,可以用量筒量取浓H2SO4的体积。 ( )
二、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中的_______质量与_______质量之比。
(2)定义式:w=______________。
(3)20%的NaCl溶液可表示____________________________。
2.物质的量浓度概念
(1)定义:单位体积的溶液里所含溶质B的_______。符号为cB。
(2)定义式及单位:cB=_______,单位_______。
(3)意义:1 mol/L NaCl溶液表示____________________________。
想一想:(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)10 g NaCl溶于100 g水中,所得溶液的溶质质量分数为10%。 ( )
(2)1 mol Na2CO3溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。( )
(3)1 mol Na2O溶于水中形成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。( )
(4)0.5 L 0.5 mol/L的NaCl溶液中溶质的物质的量为0.25 mol。( )
三、物质的量浓度的计算
1.基本公式:cB=_______
(1)计算物质的量:n=_______=_______=_______=_______(STP)
(2)计算溶液的体积:V(溶液)==_______
2.标准状况下,气体溶质物质的量浓度的计算
(1)溶质的物质的量:n=_______
(2)溶剂的体积:V==_______=
1、 配制一定物质的量浓度的溶液
活动一 引入思考
引入主题: 现在我们要进行一个实验,实验室计划配制(0.1L)的(NaCl)溶液,其中溶质的物质的量为(0.04mol)。请大家思考,我们该如何利用实验室的固体氯化钠完成这个任务呢?
问题思考1: 首先,我们要明确实验需要用到哪些仪器?
活动二 学习容量瓶的使用方法和注意事项
问题思考1: 容量瓶的特征、作用以及使用时注意事项?
问题思考2:容量瓶不可以干什么?
问题思考3 :某同学为了加快溶解速度,溶解时所加水150mL,你认为可以吗?
问题思考4 :在转移和洗涤的过程中,需要注意什么?容量瓶应该如何选择?
活动三 配制一定物质的量浓度的溶液
问题思考1: 实验步骤是什么?
问题思考2: 本次实验需要使用托盘天平称取多少氯化钠晶体呢?称量时应该将氯化钠晶体置于何处呢?称量不同物质时需要注意什么?
问题思考3: 某同学为了加快溶解速度,溶解时所加水150mL,你认为可以吗?
问题思考4 :在转移和洗涤的过程中,需要注意什么?容量瓶应该如何选择?
活动四 分析实验过程中可能产生的误差
问题思考1:在各个步骤操作失误可能会使实验产生哪些误差?
活动五 实验总结
总结归纳: 本次实验有哪些步骤?每个步骤用到了哪些仪器?
2、 物质的量浓度
活动一 定义与定义式学习
概念引入:在了解了配制一定物质的量浓度溶液的实验后,我们来学习物质的量浓度的概念。
问题思考1: 什么是物质的量浓度呢,它的表达式是什么?
问题思考2 : 典例1 将2.5 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,则:
(1)该溶液的溶质为 ,其物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为_____ mol·L-1,
Cu2+的物质的量浓度为 mol·L-1,溶液中溶质的质量为 g。
问题思考3:典例2
(1) 将 1 mol NaOH 溶解并加水至 500 mL,则 c(NaOH)为多少?
(2) 100 mL 2 mol·L-1的NaCl溶液,含有 NaCl 的物质的量为多少?
活动二 物质的量浓度计算实例
问题引入: 我们已经学习了物质的量浓度的概念和表达式,下面通过具体的例子来学习如何运用这些知识进行计算。
问题思考1 :将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,试计算该溶液的物质的量浓度。
三、与物质的量浓度相关的计算
引入 :我们已经学习了物质的量浓度的各种计算类型,下面对这些计算进行总结和归纳。
问题思考1:物质的量浓度的计算主要有哪些类型呢?
问题思考2: 典例1 将5 mol·L-1 的盐酸10 mL稀释到200 mL,其物质的量浓度为多少?
问题思考3 : 典例2 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 mol/L
一、使用容量瓶的注意事项
1.“五不”
(1)不____、不_______、不_______
(2)_______
(3)_______
2.容量瓶检漏的方法是:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
二、实验的注意事项
1.必用仪器:_______、_______、_______、_______
2.溶质是固体时:还需要_______
3.溶质是液体时:还需要_______
3、 实验过程中的误差分析
实验步骤
操作
n
V
c
称量
物质、砝码位置放反且使用了游码
偏小
—
_______
砝码生锈或沾有其他物质
偏大
—
_______
溶解
有少量液体溅出
偏小
—
_______
转移溶液
移液前容量瓶中有少量水
—
—
_______
未洗涤或移液时有少量溶液洒在外面
偏小
—
_______
溶解放热,未放置到室温
—
偏小
_______
溶解吸热,未放置到室温
—
偏大
_______
定容
定容时俯视
—
偏小
_______
定容时仰视
—
偏大
_______
液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
偏小
—
_______
摇匀后液面下降,又滴入水到刻度线
—
偏大
_______
4、 与物质的量浓度有关的计算
主要依据过程中溶质的_______以及_______不变进行计算
1、下列溶液Cl-浓度与50 mL的1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度不相等的是( )
A.150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B.75 mL 3 mol·L-1 NH4Cl溶液
C.150 mL 3 mol·L-1的KCl溶液 D.75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液
2、如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14g/cm-3 )。下列说法错误的是( )
A. 4mol/L是溶液的物质的量浓度
B.14%是溶液中溶质的质量分数
C.10mL 14%的NaOH溶液含有溶质的质量约1.6g
D.14%的NaOH溶液的物质的量浓度2 mol/L
3、欲用质量分数为98%,密度为18.4g·cm-3的浓硫酸配制250ml 2mol·L-1的稀硫酸,请按操作步骤的先后填写在
操作前的括号内,并在横线上填写适当的仪器名称、操作方法或数字。
(1)用量筒量取密度为1.84g•mL-1、质量分数为98%的浓硫酸_______mL;
(2)将浓硫酸缓缓地沿烧杯内壁注入盛有蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使其混合均匀;
(3)待稀释的硫酸_______后,沿_______注入_______mL容量瓶;
(4)用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,将洗涤液注入容量瓶;
(5)往容量瓶中小心加蒸馏水至接近刻度线_______cm处,改用_______加蒸馏水,使溶液的_______恰好与刻度线相切。
考点一:容量瓶的使用
1.实验室中需要0.2 mol·L-1的CuSO4溶液450 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取胆矾的质量分别是( )
A.500 mL 25.0 g B.450 mL 22.5 g
C.450 mL 14.4 g D.500 mL 16.0 g
考点二:实验仪器的选择
2.用98%的浓H2SO4(密度为1.84g/cm3)配制1mol/L的稀硫酸100mL,现给出下列可能用到的仪器:①100mL量筒;②10mL量筒;③50mL烧杯;④托盘天平;⑤100mL容量瓶;⑥胶头滴管;⑦玻璃棒;按使用仪器先后顺序排列正确的是( )。
A.②③⑦⑤⑥ B.②⑤⑦⑥ C.①③⑤⑦④⑥ D.④③⑦⑤⑥
考点三:实验误差的分析
3.某化学课外活动小组从实验室取出硫酸试剂,试剂瓶上标签的部分内容如图所示。该小组欲配制450 mL 0.2 mol·L-1的稀H2SO4溶液:
(1)所需试剂瓶内硫酸溶液的体积为________mL。
(2)所用量筒和容量瓶的规格为________和________。
(3)浓硫酸稀释时的操作是__________________。
(4)下列为该小组的操作,可能导致配制溶液浓度偏高的是________。
A.移液前未冷却至室温
B.定容时水加多了,用滴管吸出
C.定容时俯视刻度线
考点四:配制一定物质的量浓度溶液的过程
4.纯碱是生活中常用的去油污洗涤剂。某同学欲用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制100 mL 1mol·L-1的纯碱溶液。请回答下列问题:
(1)计算所需要Na2CO3·10H2O的质量为________g。
(2)取该溶液20 mL稀释到100 mL后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。
(3)完成上述试验,除需要如图所示的仪器外,还需要的玻璃仪器是________。
(4)下列实验操作会使所配制溶液浓度偏低的是________(填标号)。
A.容量瓶内有水,未经过干燥处理
B.定容时,仰视刻度线
C.转移溶液后的烧杯和玻璃棒未洗涤
D.定容后上下颠倒容量瓶几次,发现溶液的凹液面最低点低于刻度线,再补加水到刻度线
考点五:物质的量浓度的计算
5.在标准状况下,将3.36 L HCl通入500 mL水中完全被吸收,所得溶液的密度若1.1 g/cm3,则溶质的物质的量为多少?溶液体积为多少?溶液的物质的量浓度多少?
考点六:溶液稀释或浓缩的有关计算
6.用18.0 mol/L的浓H2SO4配制500 mL 1.0 mol/L的稀H2SO4,则需量取浓H2SO4多少mL?(写出分析步骤)
根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,设需量取浓H₂SO₄的体积为V。
7.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
考点七 溶质质量分数与物质的量浓度的关系
8.某氯化镁溶液的密度为1.18g/cm3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl-离子的物质的量约等于( )。
A.0.37mol B.0.63mol C.0.74mol D.1.5mol
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第3节 化学中常用的物理量——物质的量
第3课时 物质的量浓度
一、知识目标
1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤、仪器使用及误差分析。
2.理解物质的量浓度的概念,掌握其表达式,能进行相关的简单计算。
3.学会与物质的量浓度相关的计算,包括与表达式相关计算、标况下气体溶质溶于水后物质的量浓度计算、浓溶液稀释问题以及物质的量浓度与质量分数的换算。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识物质的量浓度这一表示溶液组成的物理量,从微观上理解溶液中溶质粒子的物质的量与溶液体积的关系。
2.证据推理与模型认知:通过对物质的量浓度相关计算的学习,建立化学计算的模型,培养逻辑推理和计算能力。
3.科学探究与创新意识:通过配制一定物质的量浓度溶液的实验,培养实验操作能力和科学探究精神,能对实验中的误差进行分析和改进。
一、学习重点
1.配制一定物质的量浓度溶液的实验操作及相关计算。
2.物质的量浓度的概念、配制一定物质的量浓度溶液的实验操作及相关计算。
2、 学习难点
1.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析。
2.物质的量浓度与其他物理量的综合计算。
1、 一定物质的量浓度溶液的配制
1. 容量瓶的使用
(1)结构与用途
2.使用注意事项
(1)使用前要检查瓶塞是否漏水。
(2)定容时要使液体的凹液面的最低点与刻度线相平。
3.配制一定的物质的量浓度的溶液
(1)实验目的:配制100mL 1 mol·L-1的NaCl溶液。
(2)实验原理:cB==
(3)实验仪器与步骤
a.仪器:容量瓶
B.步骤
4.常见计量仪器的读数精度
(1)用托盘天平称取固体溶质的质量时,数据要求0.1g
(2)用量筒量取液体溶质的体积时,数据要求0.1mL
5. 用浓溶液稀释配制稀溶液
浓溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量不变,即得等式为c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)。
想一想:(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)容量瓶使用前先洗涤再查是否漏液。 ( )
(2)用托盘天平可以称量5.85 g NaCl固体。 ( )
(3)NaOH溶于水后,可立即转移至容量瓶中。 ( )
(4)用浓H2SO4配制稀H2SO4时,可以用量筒量取浓H2SO4的体积。 ( )
(1)×。容量瓶使用前应先检查是否漏液,再进行洗涤,若顺序颠倒,可能因漏液导致洗涤后仍需处理。
(2)×。托盘天平的精确度为0.1 g,无法称量5.85 g NaCl固体。
(3)×。NaOH溶于水会放热,需冷却至室温后再转移至容量瓶,否则溶液体积因热胀冷缩产生误差。
(4)√。用浓H₂SO₄配制稀溶液时,可用量筒量取浓H₂SO₄的体积,再按步骤稀释。
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
二、物质的量浓度
1.溶质的质量分数
(1)定义:溶液中的溶质质量与溶液质量之比。
(2)定义式:w=×100%。
(3)20%的NaCl溶液可表示100_g_NaCl溶液中含有NaCl 20 g。
2..物质的量浓度概念
(1)定义:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。符号为cB。
(2)定义式及单位:cB=,单位mol/L(或mol·L-1)。
(3)意义:1 mol/L NaCl溶液表示1 L NaCl溶液中含有1 mol NaCl。
想一想:(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)10 g NaCl溶于100 g水中,所得溶液的溶质质量分数为10%。 ( )
(2)1 mol Na2CO3溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。( )
(3)1 mol Na2O溶于水中形成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。( )
(4)0.5 L 0.5 mol/L的NaCl溶液中溶质的物质的量为0.25 mol。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
(1) × 10g NaCl 溶于 100g 水,溶液质量为 110g,溶质质量分数为 10÷110×100%≈9.09%,不是 10%。
(2)× 1mol Na₂CO₃溶于 1L 水后,溶液体积不是 1L,不能直接得出浓度为 1mol/L。
(3)× 1mol Na₂O 与水反应生成 2mol NaOH,溶液体积 1L 时浓度应为 2mol/L,不是 1mol/L。
(4)√ 由 n=cV 可得,0.5L×0.5mol/L=0.25mol,正确。
三、物质的量浓度的计算
1.基本公式:cB=
(1)计算物质的量:n====(STP)
(2)计算溶液的体积:V(溶液)==
2.标准状况下,气体溶质物质的量浓度的计算
(1)溶质的物质的量:n=
(2)溶剂的体积:V===
1、 配制一定物质的量浓度的溶液
活动一 引入思考
引入主题 现在我们要进行一个实验,实验室计划配制(0.1L)的(NaCl)溶液,其中溶质的物质的量为(0.04mol)。请大家思考,我们该如何利用实验室的固体氯化钠完成这个任务呢?
问题思考1 首先,我们要明确实验需要用到哪些仪器?
解答:托盘天平、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒、容量瓶等仪器
活动二 学习容量瓶的使用方法和注意事项
问题思考1 容量瓶的特征、作用以及使用时注意事项?
解答:1特征:结构:细颈,梨形,平底的玻璃瓶,带磨口玻璃塞。 构造:瓶上标有容积,温度,颈部标有刻度线。 规格:有50mL , 100mL,250mL,500mL,1000mL等等。2作用:配制一定物质的量浓度的溶液。 3使用时注意事项:使用前要检验容量瓶是否漏水(往瓶内加水,塞好瓶塞(瓶口和瓶塞要干,且不涂任何油脂等),用食指顶住瓶塞,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,如不漏水,把瓶塞旋转180°塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用)
问题思考2 容量瓶不可以干什么?
解答:容量瓶不能溶解固体、不能稀释浓溶液、不能加热、不能作反应容器、不能长时间贮存溶液。
活动三 配制一定物质的量浓度的溶液
问题思考1 实验步骤是什么?
解答:计算、称量、溶解、冷却、转移和洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。
问题思考2 本次实验需要使用托盘天平称取多少氯化钠晶体呢?称量时应该将氯化钠晶体置于何处呢?称量不同物质时需要注意什么?
解答:由于托盘天平最小分度是0.1g所以需要称量2.3g氯化钠晶体。将氯化钠晶体置于滤纸上,如果要称量氢氧化钠这类具有腐蚀性的物质需要使用烧杯。
问题思考3 某同学为了加快溶解速度,溶解时所加水150mL,你认为可以吗?
解答:不可以,溶解时只能加入适量水。
问题思考4 在转移和洗涤的过程中,需要注意什么?容量瓶应该如何选择?
解答:在转移溶液时,使用玻璃棒引流,要将玻璃棒与烧杯进行洗涤,并将洗涤液转移至容量瓶中。
在选择容量瓶时,容量瓶的规格应该比配制规格更大而且更为接近。
活动四 分析实验过程中可能产生的误差
问题思考1 在各个步骤操作失误可能会使实验产生哪些误差?
解答:
(1)称量时
①称量时称量物放在右盘,而砝码放在左盘(用到游码) 【偏低】
(2) 溶解、转移、洗涤时
②溶解过程中有少量液体溅出烧杯【偏低】
③未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯【偏低】
④洗涤液未转入容量瓶中【偏低】
(3) 定容时
⑤定容时仰视刻度【偏低】
⑥定容时俯视刻度【偏高】
⑦未等溶液冷却就定容【偏低】
⑧定容时液面超过刻度线,用胶头滴管吸出【偏低】
⑨摇匀后发现液面低于刻度再加水【偏低】
⑩容量瓶内原来存有少量的水【无影响】
活动五 实验总结
总结归纳 本次实验有哪些步骤?每个步骤用到了哪些仪器?
解答:操作步骤为:①计算;②称量(托盘天平或量筒);③溶解(烧杯、玻璃棒);④冷却;⑤转移和洗涤(容量瓶、玻璃棒);⑥定容(胶头滴管);⑦摇匀;⑧装瓶贴签。
2、 物质的量浓度
活动一 定义与定义式学习
概念引入在了解了配制一定物质的量浓度溶液的实验后,我们来学习物质的量浓度的概念。
问题思考1 什么是物质的量浓度呢,它的表达式是什么?
解答:定义:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。符号为cB。
定义式:cB=
问题思考2 典例1 将2.5 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液,则:
(1)该溶液的溶质为 ,其物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)从所配溶液中取出10 mL溶液,取出溶液的物质的量浓度为_____ mol·L-1,
Cu2+的物质的量浓度为 mol·L-1,溶液中溶质的质量为 g。
解答:(1)CuSO4 0.01
(2)0.01 0.02 1.6×10-2
问题思考3典例2
(1) 将 1 mol NaOH 溶解并加水至 500 mL,则 c(NaOH)为多少?
(2) 100 mL 2 mol·L-1的NaCl溶液,含有 NaCl 的物质的量为多少?
解答:(1)c(NaOH) = n(NaOH) / V = 1 mol ÷ 0.5 L = 2 mol·L-1
(2)n(NaCl) = c(NaCl)V = 2 mol·L-1 × 0.1 L = 0.2 mol
活动二 物质的量浓度计算实例
引入 我们已经学习了物质的量浓度的概念和表达式,下面通过具体的例子来学习如何运用这些知识进行计算。
问题思考1 将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρg·cm-3,试计算该溶液的物质的量浓度。
解答:
三、与物质的量浓度相关的计算
引入 我们已经学习了物质的量浓度的各种计算类型,下面对这些计算进行总结和归纳。
问题思考1 物质的量浓度的计算主要有哪些类型呢?
解答:主要有与表达式相关的计算、标况下气体溶质溶于水后其物质的量浓度的计算、浓溶液稀释问题、物质的量浓度cB与溶液质量分数ω的换算等类型。
问题思考2 典例1 将5 mol·L-1 的盐酸10 mL稀释到200 mL,其物质的量浓度为多少?
解答:5mol/L ×10mL= c2 ×200mL c2 = 0.25 mol·L-1
问题思考3 典例2 市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 mol/L
解答:先计算出1 000 mL浓硫酸中含硫酸的质量,1 000 mL×1.84 g·cm-3×98%=1 803.2 g,将其换算成硫酸的物质的量,1 803.2 g÷98 g·mol-1=18.4 mol,市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1。
一、使用容量瓶的注意事项
1.“五不”
(1)不能加热、不能溶解、不能稀释。
(2)不能做反应容器。
(3)不长久储存溶液(尤其是碱液)。
2.容量瓶检漏的方法是:往容量瓶中加入一定量的水,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,观察瓶塞周围是否漏水。如果不漏水,把瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查容量瓶是否漏水。
二、实验的注意事项
1.必用仪器:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、××mL容量瓶
2.溶质是固体:还需要托盘天平
3.溶质是液体:还需要量筒
3、 实验过程中的误差分析
实验步骤
操作
n
V
c
称量
物质、砝码位置放反且使用了游码
偏小
—
偏小
砝码生锈或沾有其他物质
偏大
—
偏大
溶解
有少量液体溅出
偏小
—
偏小
转移溶液
移液前容量瓶中有少量水
—
—
不变
未洗涤或移液时有少量溶液洒在外面
偏小
—
偏小
溶解放热,未放置到室温
—
偏小
偏大
溶解吸热,未放置到室温
—
偏大
偏小
定容
定容时俯视
—
偏小
偏大
定容时仰视
—
偏大
偏小
液面超过刻度线,用胶头滴管吸出
偏小
—
偏小
摇匀后液面下降,又滴入水到刻度线
—
偏大
偏小
4、 与物质的量浓度有关的计算
主要依据过程中溶质的物质的量以及质量不变进行计算
1、下列溶液Cl-浓度与50 mL的1 mol·L-1 AlCl3溶液中Cl-的物质的量浓度不相等的是( A )
A.150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液 B.75 mL 3 mol·L-1 NH4Cl溶液
C.150 mL 3 mol·L-1的KCl溶液 D.75 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液
2、如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14g/cm-3 )。下列说法错误的是( D )
A. 4mol/L是溶液的物质的量浓度
B.14%是溶液中溶质的质量分数
C.10mL 14%的NaOH溶液含有溶质的质量约1.6g
D.14%的NaOH溶液的物质的量浓度2 mol/L
3、欲用质量分数为98%,密度为18.4g·cm-3的浓硫酸配制250ml 2mol·L-1的稀硫酸,请按操作步骤的先后填写在
操作前的括号内,并在横线上填写适当的仪器名称、操作方法或数字。
(1)用量筒量取密度为1.84g•mL-1、质量分数为98%的浓硫酸27.2mL;
(2)将浓硫酸缓缓地沿烧杯内壁注入盛有蒸馏水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使其混合均匀;
(3)待稀释的硫酸冷却后,沿玻璃棒注入250mL容量瓶;
(4)用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,将洗涤液注入容量瓶;
(5)往容量瓶中小心加蒸馏水至接近刻度线1-2cm处,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹液面最低处恰好与刻度线相切。
考点一:容量瓶的使用
1.实验室中需要0.2 mol·L-1的CuSO4溶液450 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取胆矾的质量分别是( )
A.500 mL 25.0 g B.450 mL 22.5 g
C.450 mL 14.4 g D.500 mL 16.0 g
【答案】A
【解析】没有450 mL的容量瓶,则需要配制500 mL溶液,CuSO4的物质的量是0.2 mol·L-1×0.5 L=0.1 mol,因此需要胆矾的质量是0.1 mol×250 g·mol-1=25.0 g。
考点二:实验仪器的选择
2.用98%的浓H2SO4(密度为1.84g/cm3)配制1mol/L的稀硫酸100mL,现给出下列可能用到的仪器:①100mL量筒;②10mL量筒;③50mL烧杯;④托盘天平;⑤100mL容量瓶;⑥胶头滴管;⑦玻璃棒;按使用仪器先后顺序排列正确的是( )。
A.②③⑦⑤⑥ B.②⑤⑦⑥ C.①③⑤⑦④⑥ D.④③⑦⑤⑥
【答案】A
【解析】质量分数为98%、密度为1.84g/mL的浓H2SO4的物质的量浓度为c(H2SO4)==18.4mol·L-1,根据稀释规律=,所需要的浓H2SO4的体积为:===0.01L=10mL,所以选10mL量筒,若用100mL量筒则会使量取的溶液体积误差变大。
考点三:实验误差的分析
3.某化学课外活动小组从实验室取出硫酸试剂,试剂瓶上标签的部分内容如图所示。该小组欲配制450 mL 0.2 mol·L-1的稀H2SO4溶液:
(1)所需试剂瓶内硫酸溶液的体积为________mL。
(2)所用量筒和容量瓶的规格为________和________。
(3)浓硫酸稀释时的操作是__________________。
(4)下列为该小组的操作,可能导致配制溶液浓度偏高的是________。
A.移液前未冷却至室温
B.定容时水加多了,用滴管吸出
C.定容时俯视刻度线
【答案】(1)5.4 (2)10 mL量筒 500 mL容量瓶
(3)向烧杯中加入一定量的水,再将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入,并用玻璃棒不断搅拌 (4)AC
考点四:配制一定物质的量浓度溶液的过程
4.纯碱是生活中常用的去油污洗涤剂。某同学欲用碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)配制100 mL 1mol·L-1的纯碱溶液。请回答下列问题:
(1)计算所需要Na2CO3·10H2O的质量为________g。
(2)取该溶液20 mL稀释到100 mL后的溶液中c(Na+)=________mol·L-1。
(3)完成上述试验,除需要如图所示的仪器外,还需要的玻璃仪器是________。
(4)下列实验操作会使所配制溶液浓度偏低的是________(填标号)。
A.容量瓶内有水,未经过干燥处理
B.定容时,仰视刻度线
C.转移溶液后的烧杯和玻璃棒未洗涤
D.定容后上下颠倒容量瓶几次,发现溶液的凹液面最低点低于刻度线,再补加水到刻度线
【答案】(1)28.6 (2)0.4 (3)玻璃棒和胶头滴管 (4)BCD
【解析】(1)实验室配制100 mL 1mol·L-1Na2CO3溶液需要Na2CO3·10H2O的物质的量为0.1 L×1 mol·L-1=0.1 mol,则其质量为0.1 mol×286 g·mol-1=28.6 g。(2)取该溶液20 mL稀释到100 mL后的溶液中c(Na+)=0.02 L×1 mol·L-1×2÷0.1 L=0.4 mol·L-1。(3)配制100 mL 1mol·L-1的纯碱溶液所需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、试剂瓶、量筒。(4)容量瓶内有水,对所配溶液的物质的量浓度没有影响,A项不符合题意;定容时,仰视刻度线,所加蒸馏水偏多,造成溶液浓度偏低,B项符合题意;转移溶液后的烧杯和玻璃棒未洗涤,会造成溶质损失,使所配溶液浓度偏低,C项符合题意;定容后上下颠倒容量瓶几次,发现溶液的凹液面最低点低于刻度线,再补加水到刻度线,溶液体积偏大,使所配溶液的浓度偏低,D项符合题意。
考点五:物质的量浓度的计算
5.在标准状况下,将3.36 L HCl通入500 mL水中完全被吸收,所得溶液的密度若1.1 g/cm3,则溶质的物质的量为多少?溶液体积为多少?溶液的物质的量浓度多少?
【答案】n(HCl)==0.15 mol
V(溶液)==460 cm3=0.46 L
c(HCl)=≈0.326 mol·L-1。
考点六:溶液稀释或浓缩的有关计算
6.用18.0 mol/L的浓H2SO4配制500 mL 1.0 mol/L的稀H2SO4,则需量取浓H2SO4多少mL?(写出分析步骤)
根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,设需量取浓H₂SO₄的体积为V。
【答案】18.0 mol/L×V=1.0 mol/L×500 mL
V=27.8 mL。稀释前浓溶液中溶质的物质的量为:18.0 mol/L × V
【解析】稀释后稀溶液中溶质的物质的量为:1.0 mol/L × 0.5 L(500 mL换算为0.5 L)
由溶质物质的量相等可得:
18.0 mol/L × V = 1.0 mol/L × 0.5 L
解得:V = (1.0 × 0.5) / 18.0 ≈ 0.0278 L = 27.8 mL
7.V mL Al2(SO4)3溶液中含有Al3+m g,取 mL该溶液用水稀释至4V mL,则SO物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
【答案】A
【解析】c(Al3+)= mol·L-1,根据稀释定律:×=c′(Al3+)·4V,c′(Al3+)=× mol·L-1,c′(SO)=×3=××= mol·L-1。
考点七 溶质质量分数与物质的量浓度的关系
8.某氯化镁溶液的密度为1.18g/cm3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl-离子的物质的量约等于( )。
A.0.37mol B.0.63mol C.0.74mol D.1.5mol
【答案】D
【解析】由c=,所以c(Mg2+)==2.5mol/L,c(Cl-)=2c(Mg2+)=2×2.5mol/L=5mol/L,n(Cl-)=0.3L×5mol/L=1.5mol。
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