1.3 化学中常用的实验方法 第4课时（导学案）化学沪科版必修第一册

1.3 化学中常用的实验方法 第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液 一、知识目标 1. 了解物质的量浓度的含义和应用，能运用物质的量浓度的定义式 进行简单计算。 1. 学会使用容量瓶，掌握配制一定物质的量浓度溶液的实验操作步骤。 1. 理解溶液稀释和混合的计算原理，能运用相关公式进行计算。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识溶液的组成和性质，从微观上理解物质的量浓度与溶质粒子数、溶液体积的关系。 1. 证据推理与模型认知：通过对物质的量浓度概念的学习，建立化学定量分析的思维模型，培养逻辑推理和计算能力。 1. 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，培养科学探究能力和严谨的实验态度，能对实验误差进行分析和判断。 一、学习重点 1. 物质的量浓度的概念及其计算。 1. 配制一定物质的量浓度溶液的实验操作。 二、学习难点 1. 物质的量浓度概念的理解。 1. 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析。 一、物质的量浓度 1.概念：表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。 2.表达式：cB＝。 3.单位：mol·L－1(或 mol/L)。 4.特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其浓度、密度、质量分数相同，但所含溶质的质量、物质的量则因体积不同而改变。 二、一定物质的量浓度溶液的配制 1.容量瓶的构造及使用 （1）容量瓶上标有温度、规格和刻度线。常用规格有100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等。 （2）容量瓶在使用前要检查是否漏水，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。 2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键 （1）准确称量固体溶质的质量(或准确量取浓溶液的体积)。 （2）准确标定所配溶液的体积。 3.实验仪器：一定容积的容量瓶、托盘天平（称量固体）、量筒（量取液体）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。 4.实验步骤 步骤及装置 操作及注意事项 ①计算 ①根据n（固体）= c·V（V以容量瓶体积计算） m（固体）= n（固体）×M，求固体质量 c（浓溶液）· V（浓溶液）=c（所配溶液）· V（容量瓶），求浓溶液的体积。 ②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算，计算结果保留一位小数 ②称量/量取 固体用托盘天平称量 ①在使用天平时应“一平，二调，三称量”； ②称量时“左物右码”勿放反，先垫纸片再称量（强腐蚀性物质用小烧杯，如氢氧化钠等物质）； ③读数时注意用砝码质量加游码质量 浓溶液用量筒量取 ①选择合适的量筒，先用水清洗，再用所量取的浓溶液物质润洗 ②先往量筒中加入浓溶液，眼睛平视刻度线，等凹液面接近刻度线时改用胶头滴管逐滴加入 ①把固体加入烧杯后，加入适量的水，用玻璃棒顺时针搅拌。 ②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛，防止液体飞溅 物质溶解过程中一般会产生热效应，而物质本身都会热胀冷缩，溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差 玻璃棒在引流时：①下端要抵在刻度线以下，防止定容时刻度线上方有液体，导致定容后液体体积变大。 ②上端要在容量瓶瓶口中央，防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧 将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次，并将洗涤液转移至容量瓶，轻轻摇动，使溶液混合均匀。 ①溶解及洗涤所用水的总体积一定不能超过要配制溶液的体积。 ②洗涤时玻璃棒和烧杯一起洗涤。 ③为保证溶质不损失，应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次，且将洗涤液也注入容量瓶 在加蒸馏水时，先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶，离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加，眼睛要平视刻度线，直到凹液面的最低处和刻度线相切 ①盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶反复上下颠倒，摇匀。 ②在摇匀时不能用力过猛，防止液体从上口冲出 把配好的溶液转移到试剂瓶中，在试剂瓶上标注药品的名称及浓度，易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期 三、溶液的稀释或混合有关计算 1.溶液稀释定律(守恒观点) （1）溶质的质量在稀释前后保持不变，即m1w1＝m2w2。 （2）溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。 （3）溶液质量守恒，m(稀)＝m(浓)＋m(水)(体积一般不守恒)。 2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 （1）混合后溶液体积保持不变时，c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)。 （2）混合后溶液体积发生改变时，c1V1＋c2V2＝c混V混，其中V混＝。 （一）物质的量浓度 问题探究 1. 结合生活中溶液标签上的浓度信息，如体检单中葡萄糖浓度 ，思考这个浓度值代表的具体含义是什么？它与我们之前学过的溶质质量分数有什么不同？ 答案： 表示每升溶液中所含葡萄糖的物质的量为 。溶质质量分数是溶质质量与溶液质量之比，而物质的量浓度是单位体积溶液中所含溶质的物质的量。 问题思考 1. 什么是溶液中溶质的物质的量？根据溶液的量和溶质的量的关系，类比质量分数的定义，尝试给物质的量浓度下个定义。取一定量溶液时，是称质量方便还是量体积方便？ 答案：溶液中溶质的物质的量是指溶质所含微粒的多少，用 表示。物质的量浓度是单位体积（）溶液里所含溶质的物质的量，符号为，单位是或，表达式为。取一定量溶液时，量体积更方便，因为液体体积的测量相对容易，使用量筒、容量瓶等仪器即可。 1. 判断“将 溶于水制成 溶液，则 ”这种说法是否正确？为什么？ 答案：不正确。物质的量浓度的表达式中，溶质要用物质的量表示，不是用质量表示。 的物质的量 ，所以 。 1. 判断“将 溶于 水中，则 ”这种说法是否正确？为什么？ 答案：不正确。在物质的量浓度公式 中， 是溶液的体积，不是溶剂的体积。将溶于水中，溶液体积不等于，所以。 归纳总结 1. 物质的量浓度的定义、符号、单位、表达式以及特点分别是什么？ 答案：定义：单位体积（）溶液里所含溶质 的物质的量；符号：；单位：或；表达式：；特点：在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，其物质的量浓度不变，但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。 1. 计算 溶液中 和 的物质的量浓度分别是多少？ 答案：根据同一溶液中，各粒子浓度之比等于其物质的量之比。，所以 ， 。 （二）配制一定物质的量浓度的溶液 问题探究 1. 溶液的体积如何确定呢？能否用量筒或者烧杯测量溶液的体积来配制一定物质的量浓度的溶液？为什么？ 答案：量筒是用来量取一定体积液体的仪器，其精度有限，且不能用于配制溶液；烧杯主要用于溶解和稀释等操作，不能精确测量溶液体积。要精确配制一定物质的量浓度的溶液，需要使用容量瓶。 问题思考 1. 容量瓶的结构、规格和用途分别是什么？选择容量瓶应遵循什么原则？ 答案：容量瓶是细颈，梨形，平底玻璃容器，带有磨口玻璃塞，上面标有温度、容量规格和刻度线。当溶液的凹液面与刻度线相切时，容量瓶中溶液的体积即为容量瓶上所标注的体积。规格有 、、、 等，用途是配制一定物质的量浓度的溶液。选择容量瓶应遵循“大而近”的原则，即选择容量比所需溶液体积大且最接近的容量瓶。 1. 容量瓶使用前为什么要检漏？ 答案：如果容量瓶漏水，会导致配制溶液的体积不准确，从而影响溶液的物质的量浓度。若容量瓶在使用过程中漏水，会使溶液的实际体积与预期体积不一致，根据 ， 不准确就会使 不准确。 归纳总结 1. 以配制 的 溶液 为例，总结配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤。 答案： 计算：根据 计算所需 的物质的量 ，再根据 计算质量 。 称量：强调称量时左物右码，用托盘天平称取 。 溶解：将称好的 固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体全部溶解。提醒溶解固体或稀释浓溶液时，要冷却到室温才能转入到容量瓶中。 转移：将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒 次，将洗涤液也都注入容量瓶。讲解玻璃棒的引流作用和洗涤的目的是保证溶质完全转移至容量瓶。 洗涤：再次强调洗涤烧杯内壁和玻璃棒的目的是保证溶质完全转移至容量瓶，减少误差。 定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部的刻度线 时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。强调视线要水平，不能俯视或仰视，若不小心加水超过刻度线，必须重新配制。 摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。 装瓶：将配制好的溶液倒入试剂瓶中，并贴好标签。强调容量瓶不能长期储存溶液。 1. 在配制一定物质的量浓度溶液的过程中，下列操作会导致所配溶液浓度偏高、偏低还是无影响？ （1）溶解后未冷却至室温就转移至容量瓶。 （2）定容时仰视刻度线。 （3）称量时砝码与药品放置颠倒（使用了游码）。 （4）容量瓶未干燥就使用。 答案： （1）溶解后未冷却至室温就转移至容量瓶，冷却后溶液体积会减小，根据 ， 减小， 偏大。 （2）定容时仰视刻度线，加水量高于基准线，溶液体积偏大， 偏小。 （3）称量时砝码与药品放置颠倒（使用了游码），会使称取的药品质量偏小， 减小， 偏小。 （4）容量瓶未干燥就使用，对溶质的物质的量和溶液体积都无影响， 无影响。 （三）溶液的稀释与混合的计算 问题探究 1. 在实际应用中，我们常常需要对溶液进行稀释或混合操作，比如在实验室中，将浓溶液稀释成稀溶液，或者将不同浓度的溶液混合。思考溶液稀释和混合前后，溶质的哪些量保持不变？ 答案：溶液稀释前后，溶质的物质的量和质量都保持不变，即 （浓）（浓） =（稀）（稀）；溶液混合前后，溶质的物质的量和质量也保持不变，即（混）（混）。 问题思考 1. 从 氢氧化钠溶液中取出 ，取出的这 氢氧化钠溶液的物质的量浓度是多少？含氢氧化钠的质量是多少？若将取出的这 氢氧化钠溶液加水稀释至 ，所得溶液的物质的量浓度是多少？ 答案：溶液具有均一性，从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，所以取出的溶液浓度仍为 。，。根据 （浓）（浓） =（稀）（稀），（稀），解得（稀） = 0.4mol/L。 1. 的 溶液和 的 溶液混合后（忽略体积变化），溶液中 的物质的量浓度为多少？ 答案：，，混合后 （总）$ = n_1 + n_2 = 0.1mol + 0.3mol = 0.4molV= 0.2L + 0.3L = 0.5L$，则 （混）。 归纳总结 1. 总结溶液稀释和混合计算的一般方法和公式。 答案：溶液稀释计算依据 （浓）（浓） =（稀）（稀）；溶液混合计算依据（混）（混），解题时先明确已知量和未知量，再代入公式计算。 1．下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L－1的是 A．0.5 mol Na2O加入适量水中，配成1 L溶液 B．将40 g NaOH溶解于1 L水中 C．将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液 D．将1 L 10 mol·L－1的盐酸与9 L水混合 【答案】A 【解析】A．0.5 mol Na2O加入适量水中，发生反应生成1molNaOH ，溶解后配成1L的溶液，其浓度为1 mol•L-1，故A正确； B．将40gNaOH溶解于1L水中，溶液体积大于1L，溶液浓度小于1 mol•L-1，故B错误； C．将11.2LHCl气体通入水中配成0.5L溶液，温度压强不知，溶质氯化氢物质的量不是0.5mol，所以溶液浓度不是1mol/L，故C错误； D．将1L10 mol•L-1的盐酸与9L水混合，混合溶液体积小于10L，溶质浓度大于1 mol•L-1，故D错误； 故选：A。 2．实验室欲配制230mL1.00mol/LNa2CO3溶液。下列有关叙述中，正确的是 A．称取26.5g Na2CO3固体 B．将Na2CO3固体放入容量瓶中，加水至刻度线 C．没有将洗涤液转移到容量瓶中，所配溶液浓度偏高 D．加水时不慎超过刻度线，用胶头滴管直接吸出多余液体 【答案】A 【解析】A．欲配制230mL1.00mol/LNa2CO3溶液，需用250mL容量瓶，称取Na2CO3固体质量为0.25L×1.00mol/L ×106g/mol=26.5g，A正确； B．将Na2CO3固体放入烧杯中溶解，不能在容量瓶中溶解，B错误； C．没有将洗涤液转移到容量瓶中，有溶质损失，所配溶液浓度偏低，C错误； D．加水时不慎超过刻度线，溶液浓度偏小，只能重新配制，D错误； 故选A。 3．下图是某同学用500mL容量瓶配制NaOH溶液的过程： 下列关于该实验的叙述正确的是 A．如图所示，用托盘直接称量2.0g烧碱 B．配制的正确顺序为①④③⑤②⑥ C．②中定容时仰视刻线会导致溶液浓度偏高 D．能用容量瓶贮存配制好的溶液 【答案】B 【解析】A． 氢氧化钠易潮解，且有腐蚀性，故应在烧杯中称取氢氧化钠，而不能直接用托盘称量，故A错误； B． 配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为：计算、称量、溶解、冷却、移液洗涤、定容、摇匀、装瓶，故配制的正确顺序为①④③⑤②⑥，故B正确； C．定容时仰视刻线会导致溶液的体积偏大，所溶液浓度偏低，故C错误； D．容量瓶只能用于配溶液，不能用于贮存配制好的溶液，故D错误； 故选B。 4．将30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液加水稀释到300 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 A．0.3 mol·L－1 B．0.03 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．0.04 mol·L－1 【答案】C 【解析】根据溶液稀释时溶质的物质的量不变，c＝＝0.05 mol·L－1，答案为C项。 5．实验室需要 0.1mol/L NaOH 溶液 450mL和0.5mol/L 硫酸溶液450mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题： （1）如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号)，仪器C的名称是 ，本实验所需玻璃仪器E规格为 mL。 （2）下列操作中，容量瓶所不具备的功能有________(填序号)。 A．配制一定体积准确浓度的标准溶液 B．长期贮存溶液 C．用来加热溶解固体溶质 D．量取一定体积的液体 （3）在配制 NaOH 溶液实验中，其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所配制溶液浓度 0.1mol/L(填“大于”“等于”或“小于”，下同)；若 NaOH 溶液未冷却即转移至容量瓶定容，则所配制溶液浓度 0.1mol/L。 （4）根据计算得知，所需物质的量浓度为 18.4mol/L的浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有 10mL、25mL、50mL量筒，应选用 mL规格的量筒最好。 【答案】（1）AC 分液漏斗 500 （2）BCD （3）小于 大于 （4）13.6 25 【分析】配制一定物质的量浓度的溶液的步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等，使用的仪器为：托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶等。 【解析】（1）根据分析知，不需要的是圆底烧瓶和分液漏斗，即AC；仪器C是分液漏斗；因为没有450mL的容量瓶，所以本实验所需容量瓶的规格为500mL； （2）A．容量瓶是配制一定体积准确浓度的标准溶液的仪器，A正确；B．容量瓶不能长期贮存溶液，B错误；C．容量瓶不能用来加热溶解固体溶质，C错误；D．容量瓶上只有1个刻度线，不能用来量取一定体积的液体，D错误；故选BCD； （3）定容时仰视刻度线，导致溶液体积偏大，浓度偏小，即所配制溶液浓度小于0.1mol/L；若NaOH溶液未冷却即转移至容量瓶定容，导致溶液体积偏小，浓度偏大，即所配制溶液浓度大于0.1mol/L； （4）质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的物质的量浓度==18.4mol/L，浓硫酸稀释前后溶质的物质的量不变，设浓硫酸的体积为V，所以18.4mol/L×V=0.5mol/L×0.5L，V=0.0136L=13.6mL，应选择25mL量筒。 一、物质的量的浓度的简单计算 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）＝＝ ①密度单位为g/cm3，根据该公式计算出的体积单位是mL，需要换算成L。 ②换算关系：1L＝1000mL 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＝＝＝ 二、配制溶液误差分析 1.容量瓶读数误差的图示分析： （1）仰视使所配溶液体积偏大，浓度偏小； （2）俯视使所配溶液体积偏小，浓度偏大。 2.误差分析 （1）分析依据：c＝＝，其中变量为m、V。 （2）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 c/(mol·L－1) m V 砝码与物品颠倒(使用游码) 减小 — 偏低 用滤纸称NaOH 减小 — 向容量瓶注液时少量溅出 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 砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落) 增大 — 偏高 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 三、溶液稀释与混合的计算 溶液稀释 溶质的质量不变：m(浓)·w1(浓)＝m2(稀)·w2(稀) 溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀) 溶液混合 溶质的质量不变：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混) 溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混) 考点1 物质的量浓度 1．关于溶液的叙述错误的是 A．该溶液中含有的质量为 B．该溶液中氢离子的物质的量浓度为 C．从该溶液中取出，则取出溶液中的物质的量浓度为 D．取该溶液，加水稀释至后的物质的量浓度为 【答案】D 【解析】A．该溶液中含有的质量为，故A正确；B．溶液中氢离子的物质的量浓度为，故B正确；C．溶液具有均一性，从溶液中取出，取出溶液中的物质的量浓度为，故C正确；D．取溶液，加水稀释至后的物质的量浓度为，故D错误；选D。 2．与50mL0.1 mol∙L−1MgSO4溶液中SO的物质的量浓度相等的是 A．10mL0.5 mol∙L−1H2SO4溶液 B．75mL0.1 mol∙L−1KAl(SO4)2溶液 C．100mL0.5 mol∙L−1Al2(SO4)3溶液 D．50mL0.1 mol∙L−1Na2SO4溶液 【答案】D 【分析】50mL0.1 mol∙L−1MgSO4溶液中SO的物质的量浓度为0.1 mol∙L−1。 【解析】A．10mL 0.5 mol∙L−1 H2SO4溶液中SO的物质的量浓度为0.5 mol∙L−1，与题干中SO的物质的量浓度不相等，故A不符合题意； B．75mL 0.1 mol∙L−1 KAl(SO4)2溶液中SO的物质的量浓度为0.2 mol∙L−1，与题干中SO的物质的量浓度不相等，故B不符合题意； C．100mL 0.5 mol∙L−1 Al2(SO4)3溶液中SO的物质的量浓度为1.5 mol∙L−1，与题干中SO的物质的量浓度不相等，故C不符合题意； D．50mL 0.1 mol∙L−1 Na2SO4溶液中SO的物质的量浓度为0.5 mol∙L−1，与题干中SO的物质的量浓度相等，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 3．在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，测得Al3+浓度为0.1mol/L，SO浓度为0.3mol/L，则混合溶液中Na2SO4的浓度为 A．0.15mol/L B．0.3mol/L C．0.45mol/L D．0.6mol/L 【答案】A 【解析】忽略水的电离，依据电荷守恒规律可知：0.1mol/L×3+c(Na+)×1=0.3mol/L×2，解得c(Na+)=0.3mol/L，则混合溶液中Na2SO4的浓度为0.15mol/L，答案选A。 考点2 一定物质的量浓度溶液的配制 4．在实验室中，我们经常用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液。下列关于容量瓶说法错误的是 A．容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞 B．容量㼛上标有温度（一般为）、容积和刻度线 C．在使用前，首先要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水 D．容量㼛使用完毕，应洗净、烘干 【答案】D 【解析】A．容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞，A正确；B．容量瓶上标有：温度、容量、颈上刻有环形刻度线，B正确；C．容量瓶使用前需要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水，C正确；D．容量㼛使用完毕，应洗净，不需烘干，烘干容易导致变形，影响容量精度，D错误；答案选D。 5．配制400mL0.100mol/L的NaCl溶液，使用的部分仪器和实验操作示意图如图 下列说法不正确的是 A．在使用前，首先要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水 B．容量瓶需要用蒸馏水洗涤，且要干燥后才可使用 C．上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③ D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，使配得的NaCl溶液浓度偏低 【答案】B 【解析】A．容量瓶在使用前要检漏，在使用前，首先要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水，A正确；B．容量瓶不需要干燥，B错误；C．配制一定物质的量浓度的溶液，配制步骤为：计算、溶解、洗涤，最后是定容，上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③，C正确；D．定容时仰视刻度线，使溶液体积偏大，浓度偏低，D正确；故选B。 6．下列操作会导致配制的溶液浓度偏大的是 A．配制溶液：固体溶解后未经冷却即注入容量瓶并加蒸馏水至刻度线 B．配制稀盐酸：定容时，仰视容量瓶刻度线 C．配制溶液：称量固体配制溶液时，称量时间较长 D．配制稀盐酸：用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线 【答案】A 【解析】A．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶并加水至刻度线，冷却后溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故A符合题意；B．配制稀盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏小，故B不符合题意；C．称量NaOH时，称量时间较长，因为氢氧化钠具有吸湿性，易潮解而导致所称量溶质的质量减小，所配溶液的浓度偏低，故C不符合题意；D．配制稀盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线，导致量取的浓盐酸体积偏小，溶质物质的量偏小，溶液浓度偏小，故D不符合题意。答案选A。 7．某化学实验室需要0.8mol·L-1硫酸溶液480mL。根据溶液的配制情况回答下列问题： （1）如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。 （2）现用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸来配制480mL、0.8mol·L-1的稀硫酸。计算所需浓硫酸的体积为 mL(保留1位小数)。 （3）配制时，一般可分为以下几个步骤： ①量取②计算③稀释④摇匀⑤转移并振荡⑥洗涤并转移⑦定容⑧冷却 其正确的操作顺序为： (填序号)。 ②→①→③→_______→_______→_______→_______→④ （4）在配制过程中，下列操作中错误的是 (填代号，下同) ①洗涤量取浓硫酸后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中 ②等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温后再转移到容量瓶中 ③转移前，容量瓶先用蒸馏水清洗 ④定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出 ⑤定容时，仰视刻度 ⑥定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 【答案】（1）AC 玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶 （2）21.7 （3）②①③⑧⑤⑥⑦④ （4）①④⑤⑥ 【解析】（1）配制一定物质的量浓度溶液的仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，不需要的仪器有圆底烧瓶和分液漏斗，还缺少的仪器：玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶。 （2）质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸物质的量浓度为：c=，配制480mL溶液，应选择500mL容量瓶，实际配制500mL溶液，设需要浓硫酸体积为V，则依据溶液稀释过程中所含溶质的物质的量不变得：V×18.4mol/L=0.8mol/L×0.5L，解得：V=0.0217L=21.7mL。 （3）配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤：计算、称量(量取)、溶解(稀释)、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等，所以正确的操作为：②→①→③→⑧→⑤→⑥→⑦→④； （4）①洗涤量取浓硫酸后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中，导致量取的浓硫酸体积偏大，硫酸的物质的量偏大，溶液浓度偏高，操作错误； ②等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温再转移到容量瓶中，操作正确；③转移前，容量瓶先用蒸馏水清洗，对溶液浓度无影响，操作正确；④定容时，加蒸馏水超过标线，又用胶头滴管吸出，导致部分溶质损耗，溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，操作错误；⑤定容时，仰视刻度，导致溶液体积偏大，配制溶液的浓度偏低，操作错误；⑥定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至标线，导致溶液体积偏大，溶液浓度偏低，操作错误；则操作错误的有①④⑤⑥。 考点3 溶液的稀释、混合计算 8．将的溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中的物质的量浓度为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】原溶液中硝酸根离子的物质的量浓度为：c()=5mol/L×2=10mol/L，硝酸根离子不发生水解，所以稀释过程中硝酸根离子的物质的量不变，设稀释后溶液中硝酸根离子浓度为c,则：10mol/L×a×10-3L=b×10-3L×c，解得c=mol/L。答案选B。 9．用100 mL 0.3 mol·L－1的氢氧化钠溶液和300 mL 0.25 mol·L－1的硫酸混合加水稀释到500 mL，混合液中H＋的物质的量浓度为 A．0.36 mol·L－1 B．0.24 mol·L－1 C．0.45 mol·L－1 D．0.09 mol·L－1 【答案】B 【解析】设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a，则0.3 L×2×0.25 mol·L－1－0.1 L×0.3 mol·L－1＝0.5 L×2a，解得：a＝0.12 mol·L－1，混合稀释后溶液中c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.12 mol·L－1＝0.24 mol·L－1；故答案选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.3 化学中常用的实验方法 第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液 一、知识目标 1. 了解物质的量浓度的含义和应用，能运用物质的量浓度的定义式 进行简单计算。 1. 学会使用容量瓶，掌握配制一定物质的量浓度溶液的实验操作步骤。 1. 理解溶液稀释和混合的计算原理，能运用相关公式进行计算。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识溶液的组成和性质，从微观上理解物质的量浓度与溶质粒子数、溶液体积的关系。 1. 证据推理与模型认知：通过对物质的量浓度概念的学习，建立化学定量分析的思维模型，培养逻辑推理和计算能力。 1. 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，培养科学探究能力和严谨的实验态度，能对实验误差进行分析和判断。 一、学习重点 1. 物质的量浓度的概念及其计算。 1. 配制一定物质的量浓度溶液的实验操作。 二、学习难点 1. 物质的量浓度概念的理解。 1. 配制一定物质的量浓度溶液的误差分析。 一、物质的量浓度 1.概念：表示______________________________的物质的量。 2.表达式：cB＝。 3.单位：_______(或 mol/L)。 4.特点：对于某浓度的溶液，取出任意体积的溶液，其_______、_______、_______相同，但所含溶质的_______、_______则因体积不同而改变。 二、一定物质的量浓度溶液的配制 1.容量瓶的构造及使用 （1）容量瓶上标有_______、_______和_______。常用规格有100 mL、_______ mL、500 mL、 _______ mL等。 （2）容量瓶在使用前要______________，其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转_______→倒立。 2.准确配制一定物质的量浓度溶液的两个关键 （1）准确称量固体溶质的_______(或准确量取浓溶液的_______)。 （2）准确标定所配溶液的_______。 3.实验仪器：一定容积的容量瓶、托盘天平（称量固体）、量筒（量取液体）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。 4.实验步骤 步骤及装置 操作及注意事项 ①计算 ①根据n（固体）=_______（V以容量瓶体积计算） m（固体）= ______________，求固体质量 c（浓溶液）· V（浓溶液）=c（所配溶液）· V（容量瓶），求浓溶液的体积。 ②计算溶质的质量时要根据容量瓶的容积来计算，计算结果保留一位小数 ②称量/量取 固体用托盘天平称量 ①在使用天平时应“一平，二调，三称量”； ②称量时“左物右码”勿放反，先垫纸片再称量（强腐蚀性物质用_______，如氢氧化钠等物质）； ③读数时注意用砝码质量加游码质量 浓溶液用量筒量取 ①选择合适的量筒，先用水清洗，再用所量取的浓溶液物质_______ ②先往量筒中加入浓溶液，眼睛平视刻度线，等凹液面接近刻度线时改用_______逐滴加入 ①把固体加入烧杯后，加入适量的水，用玻璃棒顺时针_______。 ②在搅拌过程中速度适中、用力不能过猛，防止_______ 物质溶解过程中一般会产生热效应，而物质本身都会热胀冷缩，溶液冷却到室温的目的是防止给后续操作带来误差 玻璃棒在引流时：①下端要抵在刻度线_______，防止定容时刻度线上方有液体，导致定容后液体体积变大。 ②上端要在容量瓶瓶口中央，防止在转移液体时使液体洒落在容量瓶的外侧 将烧杯内壁和玻璃棒用蒸馏水洗涤_______次，并将洗涤液_______至容量瓶，轻轻摇动，使溶液混合均匀。 ①溶解及洗涤所用水的总体积一定_______超过要配制溶液的体积。 ②洗涤时_______和_______一起洗涤。 ③为保证溶质不损失，应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2~3次，且将洗涤液也注入容量瓶 在加蒸馏水时，先将蒸馏水用烧杯沿玻璃棒注入容量瓶，离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加，眼睛要_______刻度线，直到凹液面的_______和刻度线_______ ①盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶反复_______，摇匀。 ②在摇匀时不能用力过猛，防止液体从上口冲出 把配好的溶液转移到试剂瓶中，在试剂瓶上标注药品的名称及浓度，易分解的试剂也可以标注配制试剂的日期 三、溶液的稀释或混合有关计算 1.溶液稀释定律(守恒观点) （1）溶质的质量在稀释前后保持不变，即______________。 （2）溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即______________。 （3）溶液质量守恒，______________(体积一般不守恒)。 2.同溶质不同物质的量浓度溶液的混合计算 （1）混合后溶液体积保持不变时，_____________________。 （2）混合后溶液体积发生改变时，_____________________。 （一）物质的量浓度 问题探究 1. 结合生活中溶液标签上的浓度信息，如体检单中葡萄糖浓度 ，思考这个浓度值代表的具体含义是什么？它与我们之前学过的溶质质量分数有什么不同？ 问题思考 1. 什么是溶液中溶质的物质的量？根据溶液的量和溶质的量的关系，类比质量分数的定义，尝试给物质的量浓度下个定义。取一定量溶液时，是称质量方便还是量体积方便？ 1. 判断“将 溶于水制成 溶液，则 ”这种说法是否正确？为什么？ 1. 判断“将 溶于 水中，则 ”这种说法是否正确？为什么？ 归纳总结 1. 物质的量浓度的定义、符号、单位、表达式以及特点分别是什么？ 1. 计算 溶液中 和 的物质的量浓度分别是多少？ （二）配制一定物质的量浓度的溶液 问题探究 1. 溶液的体积如何确定呢？能否用量筒或者烧杯测量溶液的体积来配制一定物质的量浓度的溶液？为什么？ 问题思考 1. 容量瓶的结构、规格和用途分别是什么？选择容量瓶应遵循什么原则？ 1. 容量瓶使用前为什么要检漏？ 归纳总结 1. 以配制 的 溶液 为例，总结配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤。 1. 在配制一定物质的量浓度溶液的过程中，下列操作会导致所配溶液浓度偏高、偏低还是无影响？ （1）溶解后未冷却至室温就转移至容量瓶。 （2）定容时仰视刻度线。 （3）称量时砝码与药品放置颠倒（使用了游码）。 （4）容量瓶未干燥就使用。 （三）溶液的稀释与混合的计算 问题探究 1. 在实际应用中，我们常常需要对溶液进行稀释或混合操作，比如在实验室中，将浓溶液稀释成稀溶液，或者将不同浓度的溶液混合。思考溶液稀释和混合前后，溶质的哪些量保持不变？ 问题思考 1. 从 氢氧化钠溶液中取出 ，取出的这 氢氧化钠溶液的物质的量浓度是多少？含氢氧化钠的质量是多少？若将取出的这 氢氧化钠溶液加水稀释至 ，所得溶液的物质的量浓度是多少？ 1. 的 溶液和 的 溶液混合后（忽略体积变化），溶液中 的物质的量浓度为多少？ 归纳总结 1. 总结溶液稀释和混合计算的一般方法和公式。 1．下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L－1的是 A．0.5 mol Na2O加入适量水中，配成1 L溶液 B．将40 g NaOH溶解于1 L水中 C．将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液 D．将1 L 10 mol·L－1的盐酸与9 L水混合 2．实验室欲配制230mL1.00mol/LNa2CO3溶液。下列有关叙述中，正确的是 A．称取26.5g Na2CO3固体 B．将Na2CO3固体放入容量瓶中，加水至刻度线 C．没有将洗涤液转移到容量瓶中，所配溶液浓度偏高 D．加水时不慎超过刻度线，用胶头滴管直接吸出多余液体 3．下图是某同学用500mL容量瓶配制NaOH溶液的过程： 下列关于该实验的叙述正确的是 A．如图所示，用托盘直接称量2.0g烧碱 B．配制的正确顺序为①④③⑤②⑥ C．②中定容时仰视刻线会导致溶液浓度偏高 D．能用容量瓶贮存配制好的溶液 4．将30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液加水稀释到300 mL，稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为 A．0.3 mol·L－1 B．0.03 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．0.04 mol·L－1 5．实验室需要 0.1mol/L NaOH 溶液 450mL和0.5mol/L 硫酸溶液450mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题： （1）如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号)，仪器C的名称是 ，本实验所需玻璃仪器E规格为 mL。 （2）下列操作中，容量瓶所不具备的功能有________(填序号)。 A．配制一定体积准确浓度的标准溶液 B．长期贮存溶液 C．用来加热溶解固体溶质 D．量取一定体积的液体 （3）在配制 NaOH 溶液实验中，其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所配制溶液浓度 0.1mol/L(填“大于”“等于”或“小于”，下同)；若 NaOH 溶液未冷却即转移至容量瓶定容，则所配制溶液浓度 0.1mol/L。 （4）根据计算得知，所需物质的量浓度为 18.4mol/L的浓硫酸的体积为 mL(计算结果保留一位小数)。如果实验室有 10mL、25mL、50mL量筒，应选用 mL规格的量筒最好。 一、物质的量的浓度的简单计算 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）＝＝ ①密度单位为g/cm3，根据该公式计算出的体积单位是mL，需要换算成L。 ②换算关系：1L＝1000mL 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＝＝＝ 二、配制溶液误差分析 1.容量瓶读数误差的图示分析： （1）仰视使所配溶液体积偏大，浓度偏小； （2）俯视使所配溶液体积偏小，浓度偏大。 2.误差分析 （1）分析依据：c＝＝，其中变量为m、V。 （2）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 c/(mol·L－1) m V 砝码与物品颠倒(使用游码) 减小 — 偏低 用滤纸称NaOH 减小 — 向容量瓶注液时少量溅出 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 砝码沾有其他物质或已生锈(未脱落) 增大 — 偏高 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 三、溶液稀释与混合的计算 溶液稀释 溶质的质量不变：m(浓)·w1(浓)＝m2(稀)·w2(稀) 溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀) 溶液混合 溶质的质量不变：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混) 溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混) 考点1 物质的量浓度 1．关于溶液的叙述错误的是 A．该溶液中含有的质量为 B．该溶液中氢离子的物质的量浓度为 C．从该溶液中取出，则取出溶液中的物质的量浓度为 D．取该溶液，加水稀释至后的物质的量浓度为 2．与50mL0.1 mol∙L−1MgSO4溶液中SO的物质的量浓度相等的是 A．10mL0.5 mol∙L−1H2SO4溶液 B．75mL0.1 mol∙L−1KAl(SO4)2溶液 C．100mL0.5 mol∙L−1Al2(SO4)3溶液 D．50mL0.1 mol∙L−1Na2SO4溶液 3．在Na2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，测得Al3+浓度为0.1mol/L，SO浓度为0.3mol/L，则混合溶液中Na2SO4的浓度为 A．0.15mol/L B．0.3mol/L C．0.45mol/L D．0.6mol/L 考点2 一定物质的量浓度溶液的配制 4．在实验室中，我们经常用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液。下列关于容量瓶说法错误的是 A．容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞 B．容量㼛上标有温度（一般为）、容积和刻度线 C．在使用前，首先要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水 D．容量㼛使用完毕，应洗净、烘干 5．配制400mL0.100mol/L的NaCl溶液，使用的部分仪器和实验操作示意图如图 下列说法不正确的是 A．在使用前，首先要检查容量瓶是否完好，瓶口处是否漏水 B．容量瓶需要用蒸馏水洗涤，且要干燥后才可使用 C．上述实验操作步骤的正确顺序为②①④③ D．定容时，仰视容量瓶的刻度线，使配得的NaCl溶液浓度偏低 6．下列操作会导致配制的溶液浓度偏大的是 A．配制溶液：固体溶解后未经冷却即注入容量瓶并加蒸馏水至刻度线 B．配制稀盐酸：定容时，仰视容量瓶刻度线 C．配制溶液：称量固体配制溶液时，称量时间较长 D．配制稀盐酸：用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线 7．某化学实验室需要0.8mol·L-1硫酸溶液480mL。根据溶液的配制情况回答下列问题： （1）如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号)，配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称)。 （2）现用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸来配制480mL、0.8mol·L-1的稀硫酸。计算所需浓硫酸的体积为 mL(保留1位小数)。 （3）配制时，一般可分为以下几个步骤： ①量取②计算③稀释④摇匀⑤转移并振荡⑥洗涤并转移⑦定容⑧冷却 其正确的操作顺序为： (填序号)。 ②→①→③→_______→_______→_______→_______→④ （4）在配制过程中，下列操作中错误的是 (填代号，下同) ①洗涤量取浓硫酸后的量筒，并将洗涤液转移到容量瓶中 ②等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温后再转移到容量瓶中 ③转移前，容量瓶先用蒸馏水清洗 ④定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出 ⑤定容时，仰视刻度 ⑥定容摇匀后，发现液面低于标线，又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 考点3 溶液的稀释、混合计算 8．将的溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中的物质的量浓度为 A． B． C． D． 9．用100 mL 0.3 mol·L－1的氢氧化钠溶液和300 mL 0.25 mol·L－1的硫酸混合加水稀释到500 mL，混合液中H＋的物质的量浓度为 A．0.36 mol·L－1 B．0.24 mol·L－1 C．0.45 mol·L－1 D．0.09 mol·L－1 / 学科网（北京）股份有限公司 $$