内容正文:
第二讲 物质的量浓度及溶液的配制(基础落实课)
|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
[再认再现·旧知新学]
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(mol·L-1)为 。
听课随笔:
(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 。
听课随笔:
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 。
听课随笔:
微点澄清训练
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)34 g NH3通入100 g水中所得溶液的溶质质量分数为34% ( )
(5)将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶液的溶质质量分数为25% ( )
2.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 。
[边练边学·实践提能]
一、物质的量浓度的有关计算与换算
1.标准状况下,V L某气体(此气体不与水反应)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,溶质的摩尔质量为M g·mol-1,溶质的质量分数为ω,溶质的物质的量浓度为c mol·L-1,溶液的体积为V0 L,下列关系中不正确的是 ( )
A.ρ= B.ω=
C.V0= D.c=
2.已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为ρ g·cm-3,质量分数为ω,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ω、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ω表示该温度下NaCl的溶解度: 。
二、溶液的稀释与混合
3.将5 mol·L-1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL,稀释后N的物质的量浓度为 ( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
4.(1)在100 g浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3的硫酸中加入一定量的水(密度为1 g·cm-3)稀释成 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积 100 mL(填“=”“>”或“<”,下同)。
(2)将溶质质量分数为48%的H2SO4溶液与水等体积混合,所得溶液的质量分数 24%。
|思维建模| 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。
逐点清(二) 一定物质的量浓度溶液的配制
[再认再现·旧知新学]
1.主要仪器:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
2.容量瓶的结构及使用
(1)结构及用途
(2)查漏操作
容量瓶使用前一定要检查是否漏水。其操作方法为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,然后将容量瓶正立过来,旋转玻璃塞180°、倒立,再观察是否漏水。
(3)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温度下确定的;
③向容量瓶中注入液体时,一定要用玻璃棒引流;
④容量瓶不能用作反应容器或用来长期贮存溶液;
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。
3.一定物质的量浓度溶液的配制过程
微点澄清训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)要配制100 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液,可用托盘天平称量5.85 g NaCl配制 ( )
(2)溶解或稀释时,可以在容量瓶中进行 ( )
(3)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 ( )
(4)最后定容时,在液面离刻度线1~2 cm时改用胶头滴管定容 ( )
(5)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 ( )
2.某同学在实验室配制500 mL 0.4 mol·L-1的NaCl溶液,他将配制过程分为下列6步进行,请你将他的配制过程补充完整。
(1)用托盘天平称取 g NaCl固体;
(2)将所称取的固体放入 (填仪器名称)中,然后 ;
(3)将上述溶液注入 (填仪器名称)中,用少量蒸馏水 ;
(4) ,使溶液混合均匀;
(5) ,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切;
(6)盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
[边练边学·实践提能]
一、配制仪器的使用及配制过程分析
1.(2023·全国甲卷)实验室将粗盐提纯并配制0.100 0 mol·L-1的NaCl溶液。下列仪器中,本实验必须用到的有 ( )
①天平 ②温度计 ③坩埚 ④分液漏斗 ⑤容量瓶 ⑥烧杯 ⑦滴定管 ⑧酒精灯
A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
2.(2025 ·无锡模拟)实验室配制480 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液。下列有关叙述正确的是 ( )
A.实验中需使用500 mL规格的容量瓶
B.上述实验操作步骤的正确顺序为②①③④
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,再干燥后才能使用
D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,需补加少量蒸馏水至刻度线
3.食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的HAc溶液,需5.0 mol·L-1HAc 溶液的体积为 mL。
(2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是 。
二、溶液配制的误差分析
4.从改变溶质物质的量角度分析误差
(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,用天平称取胆矾8.0 g: 。
(3)配制NaOH溶液,用天平称量NaOH固体时,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)配制一定物质的量浓度的稀硫酸,用量筒量取浓硫酸时,仰视读数: 。
(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)配制一定物质的量浓度溶液时,烧杯及玻璃棒未洗涤: 。
5.从改变溶液体积角度分析误差
(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: 。
|归纳拓展|定容时视线引起误差的原因分析
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。
随堂训练——融会贯通本课主干知识
阅读下列材料,完成1~3题。
生活中人们常常让抽象的知识可视化,以下是一份“体检化验单”:
1.在上表所示的体检报告中,表示葡萄糖指标的物理量是 ( )
A.质量分数 B.溶解度
C.摩尔质量 D.物质的量浓度
2.医院里常给病人输入葡萄糖溶液,可快速给人体补充水分和糖分,提供基本的能量支持。下面是葡萄糖试剂瓶标签上的部分数据。
葡萄糖
化学式:C6H12O6 相对分子质量:180
外观:合格 密度:1.0 g·cm-3
溶质的质量分数:5.0%
符合GB622⁃89
则该葡萄糖溶液中溶质的物质的量浓度是 ( )
A.2.8 mol·L-1 B.0.28 mol·L-1
C.5.6 mol·L-1 D.5.56 mol·L-1
3.在配制葡萄糖溶液过程中,其他操作都是正确的情况下,下列操作会引起浓度偏大的是 ( )
A.容量瓶未干燥,瓶内有少量水,直接用于配制溶液
B.转移溶液时不慎有少量液体洒到容量瓶外面
C.定容时俯视刻度线
D.定容后塞上瓶塞反复颠倒摇匀,静置后,发现液面低于刻度线,再加水至刻度线
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