内容正文:
第3课时 物质的量在化学实验中的应用
1.能记住物质的量浓度的概念。
2.学会一定物质的量浓度溶液的配制。
3.会进行有关物质的量浓度的计算。
一、物质的量浓度
二、一定物质的量浓度溶液的配制
(以配制100 mL 2.00 mol·L-1 NaCl溶液为例)
1.主要仪器
(1)电子天平或托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶。
(2)容量瓶
2.配制步骤
(1)计算:根据nB=cB·V可知,n(NaCl)=0.2 mol,则m(NaCl)=11.7 g。
(2)称量:若用托盘天平可准确称取NaCl固体11.7 g。
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌,并冷却至室温。
(4)移液:将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移到100 mL容量瓶中。
(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,并将洗涤液都注入容量瓶中,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,当液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低点与刻度线相切。
(7)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
如图所示:
一、容量瓶的使用
1.检漏
往瓶内加入一定量水,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,观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水。
2.冷却
溶液注入容量瓶前需恢复到常温,因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热,而容量瓶必须在常温下使用。
3.加液
向容量瓶中注入液体时,应沿玻璃棒注入,且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,以防注入操作时液体流出,造成溶质损失。
4.定容
定容时,要平视刻度线,使刻度线与瓶内凹液面的最低处相切。
二、配制溶液时的误差分析
1.误差分析(以配制1 L 0.1 mol·L-1 NaOH溶液为例)
2.仰视或俯视刻度线图解
(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从
下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视刻度线(图2)。恰好相反,刻度线高于液面,使得加水量偏小,结果偏高。
3.溶液的稀释与混合
(1)稀释规律:
①含义:将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
②公式:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
(2)混合规律:
①含义:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
【例题1】 使用胆矾配制1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液,正确的做法是( )
A.将胆矾加热除去结晶水后,称取16 g溶于1 L水中
B.称取胆矾25 g溶于1 L水中
C.将25 g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释至1 L
D.将16 g胆矾溶于少量水,然后将溶液稀释至1 L
解析:物质的量浓度指的是单位体积的溶液中所含溶质的物质的量,在该题中用CuSO4·5H2O来配制CuSO4溶液要注意两点:
(1)找到CuSO4·5H2O和CuSO4之间的质量关系。
(2)溶液的体积最终为1 L。
1 L 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中溶质的物质的量:n(CuSO4)=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,其质量为16 g,若要称取CuSO4·5H2O,应称取25 g。
所以有两种方案:称取16 g CuSO4溶于水配成1 L 溶液或称取25 g胆矾溶于水配成1 L溶液。
答案:C
【例题2】 实验室需配制250 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题:
(1)配制250 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液。
(2)配制时,其正确的操作顺序是(用字母表示,每个字母只能用一次) 。
A.用30 mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解
C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,反复上下颠倒,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线1~2 cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 ,溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为 。
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
若容量瓶中有少量蒸馏水 ;
若定容时俯视刻度线 。
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?
加蒸馏水时不慎超过了刻度线 ;
向容量瓶中转移溶液