内容正文:
第二讲 物质的量浓度及溶液的配制
|内|容|与|目|标|
1.了解物质的量浓度的概念。
2.掌握有关物质的量浓度的计算。
3.掌握一定物质的量浓度溶液配制的操作并能进行误差分析。
逐点清(一) 物质的量浓度
系统教材·固本强基
1.物质的量浓度
概念
表示 里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB
表达式
cB=,变形:nB=cB·V、V=
常用单位
或mol/L
特点
对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变
2.物质的量浓度计算的两种类型
(1)标准状况下气体溶质形成溶液的计算
c=
[例1] 在标准状况下,将V L A气体(摩尔质量为M g·mol-1)溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
听课记录:
(2)溶液稀释、同种溶质溶液混合的计算
溶液
稀释
溶质的质量在稀释前后保持不变,
即m1ω1=m2ω2
溶质的物质的量在稀释前后保持不变,
即c1V1=c2V2
溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)
同种溶质的溶液混合
混合前后溶质的物质的量保持不变,
即c1V1+c2V2=c混V混
[例2] V mL Al2(SO4)3溶液中,含有Al3+a g,取 mL溶液稀释到3V mL,则稀释后S的物质的量浓度为 。
听课记录:
3.溶质的质量分数
概念
以溶液里溶质质量与溶液质量的比值表示溶液组成的物理量,一般用百分数表示,也可用小数表示
表达式
ω(B)=×100%
4.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
计算公式:c=,其中c为溶质的物质的量浓度,单位为mol·L-1,ρ为溶液的密度,单位为g·cm-3,ω为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为g· mol-1。
[例3] 200 mL密度为1.20 g·mL-1、质量分数为31.5%的硝酸的物质的量浓度为 。
听课记录:
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)1 mol NaCl溶于1 L水中形成溶液的浓度为1 mol·L-1 ( )
(2)从1 L 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中取出100 mL,其浓度仍为0.1 mol·L-1 ( )
(3)1 L 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液中,Ca2+与Cl-的物质的量浓度都是0.5 mol·L-1 ( )
(4)25 ℃,pH=1的H2SO4溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1 ( )
(5)同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则S浓度之比为3∶2∶3 ( )
2.①15%的NaCl溶液的含义是 。
②0.1 mol·L-1 NaCl溶液的含义是 。
③某加碘食盐中含碘量为20~40 mg·kg-1的含义是 。
3.(1)将53 g Na2CO3投入水中,充分溶解配成1 L溶液,则溶质的物质的量浓度为 。
(2)标准状况下,4.48 L HCl溶于足量水中,所得溶液的体积为0.5 L,则溶液的浓度为 mol·L-1。
(3)配制250 mL 0.4 mol·L-1 CuSO4溶液,则需CuSO4的质量为 g。
4.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。
硫酸 化学纯(CP)(500 mL)
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
(1)该硫酸的物质的量浓度为 。
(2)用量筒量取10 mL该样品,其中所含硫酸的质量为 。
(3)配制500 mL 4.6 mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸的体积约为 。
自我备注
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 物质的量浓度与质量分数的计算
1.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ω,物质的量浓度为c mol·L-1,则下列关系中不正确的是 ( )
A.ρ= B.ω=
C.ω= D.c=
2.某结晶水合物的化学式为R·nH2O,其摩尔质量为M g·mol-1。25 ℃时,将a g该晶体溶于b g水中恰好可形成V mL饱和溶液。
(1)饱和溶液中溶质的物质的量浓度为 。
(2)饱和溶液中溶质的质量分数为 。
(3)25 ℃时R的溶解度为 。
(4)饱和溶液的密度为 。
题点(二) 溶液稀释与混合的计算
3.(2025·宜昌市部分省级示范高中月考)在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,测得Al3+浓度为0.1 mol·L-1,S浓度为0.3 mol·L-1,则混合溶液中Na2SO4的浓度为 ( )
A.0.15 mol·L-1 B.0.3 mol·L-1
C.0.45 mol·L-1 D.0.6 mol·L-1
4.V L Fe2(SO4)3溶液中含有a g S,取此溶液0.5V L,用水稀释至2V L,则稀释后溶液中Fe3+的物质的量浓度为 ( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
5.200 mL 0.3 mol·L-1 K2SO4溶液和100 mL 0.2 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液混合后不考虑混合后溶液体积的变化,溶液中S的物质的量浓度为 。
|练后补强|
理清相同溶质、不同质量分数两溶液混合的规律
设两溶液的质量分数分别为a%、b%:
(1)等体积混合
①当溶液密度大于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越大,(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等多数溶液)等体积混合后,质量分数ω>(a%+b%)。
②当溶液密度小于1 g·cm-3时,必然是溶液浓度越大,密度越小,(如酒精、氨水)等体积混合后,质量分数ω<(a%+b%)。
(2)等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm-3还是ρ<1 g·cm-3),混合后溶液中溶质的质量分数ω=(a%+b%)。
以上规律可概括为
计算推理有技巧,有大必有小;
均值均在中间找,谁多向谁靠。
自我补给
逐点清(二) 一定物质的量浓度溶液的配制
系统教材·固本强基
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、 、 、 。
2.容量瓶的构造及使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
—容量瓶使用前一定要检查是否漏水。操作方法:向容量瓶中加入适量水,盖上瓶塞、倒立,观察是否漏水,若不漏水,将容量瓶正立过来,旋转玻璃塞180°、倒立,再观察是否漏水
3.配制过程
配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液的过程
(1)计算:需NaCl固体的质量为 g。
(2)称量:根据计算结果,用托盘天平称量NaCl固体 g。
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并用玻璃棒搅拌。
(4)移液:待烧杯中的溶液冷却至室温后,用玻璃棒引流,将溶液注入 mL容量瓶。
(5)洗涤:用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(6)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线 cm时,改用 滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(8)装瓶、贴签。
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)溶解或稀释时,可以在容量瓶中进行 ( )
(2)配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流 ( )
(3)用蒸馏水洗净容量瓶后未干燥,直接配制所得溶液浓度偏小 ( )
(4)用容量瓶配制溶液,定容时若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体 ( )
2.配制480 mL 0.10 mol·L-1的硫酸铜溶液,应选 mL容量瓶,可称取无水CuSO4的质量为 g,或者称取胆矾 g。
3.若配制溶液定容时加水高于刻度线,能否立即用胶头滴管吸出多余水?应该怎么处理?
自我备注
迁移应用·深化学习
|牛刀小试|
题点(一) 配制仪器的使用与配制过程分析
1.配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液,如图所示装置和描述均正确的是 ( )
A.用图①装置称量一定质量的NaOH固体
B.用图②溶解NaOH固体
C.转移洗涤后用图③装置定容
D.定容完成后摇匀如图④所示
2.配制480 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液,试回答下列问题。
(1)选择仪器:完成本实验所必需的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、 、 等。
(2)计算:需要NaOH固体的质量为 。
(3)称量:①称量过程中NaOH固体应放在小烧杯中并放在天平的 (填“左盘”或“右盘”)。
②某同学先用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,说明此时左边质量 (填“大于”或“小于”)右边质量。假定最终称得小烧杯的质量为 (填“32.6 g”或“32.61 g”),请在下图标尺上画出游码的位置(画“△”表示)。
标尺:
(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,作用是 。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用 引流,洗涤烧杯2~3次是为了 。
(6)定容、摇匀。定容的操作是 。
题点(二) 溶液配制的误差分析
3.从溶质改变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: 。
(3)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: 。
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。
(5)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: 。
(6)未洗涤烧杯及玻璃棒: 。
4.从溶液改变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: 。
(5)容量瓶中原有少量蒸馏水: 。
|练后补强|
掌握在配制溶液中的误差分析技巧
(1)误差分析的思维流程
(2)定容时视线引起误差的分析方法
①仰视刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
②俯视刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
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