(共67张PPT)
1.下列溶液的浓度均为1 mol·L-1吗?
(1)将40 g NaOH溶于1 L水
(2)将40 g NaOH溶于水配成1 L溶液
提示:(1)不是,(2)是。由于溶质溶于一定体积的溶剂中时,所得溶液的体积有所改变,故不能用溶剂的体积代替溶液的体积计算溶质的物质的量浓度。
2.将0.1 mol Na2O溶于水配成1 L溶液,所得溶液的浓度是0.1 mol·L-1吗?
提示:不是。“物质的量”是指溶液中溶质的物质的量,0.1 mol Na2O 溶于水配成溶液时,溶质变为0.2 mol
NaOH,故溶液的浓度即为NaOH溶液的浓度,为
0.2 mol·L-1。
3.从1 L 0.2 mol·L-1的BaCl2溶液中取出100 mL,这
100 mL溶液的c(Ba2+)和c(Cl-)分别是多少?n(Ba2+)和n(Cl-)分别是多少?
提示:溶液的浓度与取用溶液的多少无关,但其中溶质的物质的量与取出溶液的多少有关。0.2 mol·L-1的BaCl2
溶液中c(Ba2+)=0.2 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,取100 mL时,仍然如此。这100 mL溶液中含有的Ba2+的物质的量为0.2 mol·L-1×0.1 L=0.02 mol,含有的Cl-的物质的量为0.04 mol。
例1 标准状况下336 L的NH3溶于1 L水中,若该溶液的密度为a g·cm-3,则物质的量浓度为_____(氨水的溶质为氨气)。将上述氨水全部转化为NH4Cl,所需4 mol·L-1的盐酸的体积是_____。
【规范解答】氨气的物质的量为
答案:
【互动探究】在上述题目条件下所得溶液的质量分数为_____。
提示:氨水的质量分数
关于物质的量浓度表达式的理解
1.体积是指溶液的体积不是指溶剂的体积,也不是指溶质和溶剂的体积之和。
2.“物质的量”是指溶液中溶质的物质的量,尤其要注意配制溶液时所选药品是否与溶液中最终的溶质一致。
3.物质的量浓度的大小与溶液的体积无关,如100 mL
1 mol·L-1的NaOH溶液和500 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,溶质的浓度相等,物质的量不相等。
1.根据课本的插图,结合容量瓶的构造,分析容量瓶上有哪些标注 其含义是什么
提示:容量瓶上有三个标注:温度、规格、刻度线。表示的是在所指温度下,凹液面的最低点与刻度线相切时,溶液的体积恰好与瓶上标注的体积(规格)相等。
2.若要配制一定浓度的NaOH溶液,称取NaOH时应注意哪些事项
提示:(1)不能用纸片称量NaOH,应用小烧杯或表面皿称量。(2)NaOH在空气中易潮解,称量时动作要迅速。
3.结合配制过程,思考以下几个问题:
(1)能否直接在容量瓶中溶解或稀释溶液
提示:容量瓶只能用于配制溶液,不能直接在其中溶解溶质或稀释溶液,因为有些试剂溶于水时会吸收热量或放出热量,使瓶内液体的温度与容量瓶上所标注的温度不相符,导致瓶内液体的体积与容量瓶上所标注的容积不相符,引起误差。
(2)实验过程中玻璃棒的作用有哪些?
提示:搅拌;引流。
(3)在洗涤液转移到容量瓶时,液体如果洒到外面会对所配溶液的浓度产生什么影响?
提示:使溶质减少,使浓度偏小。
4.在溶液的配制过程中,若加蒸馏水定容时不慎超过了刻度线,应如何处理
提示:重新配制。因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水,而是含有溶质的溶液,用胶头滴管将其吸出,溶质会减少,也无其他方法进行弥补处理,只能重新配制。
5.以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例,从称量过程及配制过程两个方面来探究引起误差的情况(完成下列表格)。
【例2】实验室需要250 mL 0.4 mol/L的NaCl溶液,有如下操作步骤:
①把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面最低点与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心地转入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)应称量的NaCl固体的质量为_____。
(2)操作步骤的正确顺序为(填序号)_____。
(3)实验室有如下规格的容量瓶:①100 mL,②250 mL,
③500 mL,④1 000 mL,本实验选用_____(填序号)。
(4)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、玻璃棒外还有:
_______________________________________________。
(5)需要使用玻璃棒的操作有_____(填序号),其作用为
_______________________________________________。
(6)误差分析:(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①称量NaCl时,物码倒置(1 g以下用游码):_____。
②某同学观察液面的情况如图所示:______。
③没有进行操作步骤④:_____。
④加蒸馏水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管将多余的水吸出:_____。
⑤容量瓶中原来有少量水:_____。
【规范解答】(1)应称量的氯化钠的质量m=n· M=250 mL
×10-3 L·mL-1×0.4 mol·L-1×58.5 g·mol-1=5.9 g
(2)实验操作步骤为称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。
(3)容量瓶的规格相对固定,当所配制溶液的体积与容量瓶规
格不符时,应选择规格稍大的。
(4)选择仪器时,特别注意不能遗漏特别小的仪器,如药匙、
胶头滴管等。
(5)溶液配制过程中玻璃棒有两种用途:搅拌和引流。
(6)进行误差分析时,应结合c= ,分别分析错误操作对n和
V的影响进而确定对实验结果的影响。
答案:(1)5.9 g
(2)①②④③⑤
(3)②
(4)托盘天平(带砝码)、药匙、烧杯、胶头滴管、量筒
(5)①②③④ 搅拌和引流
(6)①偏低 ②偏高 ③偏低 ④偏低 ⑤无影响
【互动探究】实验室若需要配制240 mL 0.4 mol/L的NaCl溶液,应选择的容量瓶规格为多少?则需称量的NaCl的质量是多少?
提示:因没有240 mL的容量瓶,故应选择规格稍大的,即250 mL容量瓶;应称量的NaCl的质量m=n·M=250 mL×
10-3 L·mL-1×0.4 mol·L-1×58.5 g·mol-1=5.9 g。
1.容量瓶的使用方法和注意事项
(1)容量瓶查漏的操作方法
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(用滤纸条在塞紧瓶塞的瓶口处检查),如果不漏水,把瓶塞旋转180°塞紧,仍把瓶倒立过来,再检验是否漏水。
即:加水→倒立→观察→正立,瓶塞旋转180°→倒立→观察。
(2)使用前用蒸馏水洗净,但不能用待配溶液润洗。
(3)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,容量瓶也不能作为反应容器或长期贮存溶液。
(4)容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的,因而不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中。
(5)只能配制容量瓶上规定容积的溶液,即不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液,如配950 mL某浓度溶液应选用1 000 mL的容量瓶。
2.配制溶液时的注意事项
(1)溶解或稀释时若有明显的热量变化,必须待溶液温度恢复到室温后才能转移到容量瓶中。
(2)转移溶液时必须用玻璃棒引流。
(3)溶解用的烧杯和玻璃棒一定要洗涤2~3次,洗涤液要转移到容量瓶中。
(4)移液后要先振荡均匀再定容。
(5)定容时一定要用胶头滴管小心操作,万一加水过多,则必须重新配制。
(6)定容时观察刻度要平视,凹液面最低点与刻度线相切。
有关物质的量浓度的计算
【示例】某氯化镁溶液的密度为1.18 g/cm3,其中镁离子的质量分数为5.1%,300 mL 该溶液中Cl-的物质的量约等于
A.0.37 mol B.0.63 mol
C.0.74 mol D.1.5 mol
【解析】选D。本题有多种方法解决。
方法一:根据Mg2+与Cl-的物质的量关系求解。
探究:
根据以上例题讨论:
1.溶质的质量、溶液的体积和物质的量浓度之间如何换算?
提示:运用公式:n= c= 或运用“倍数关系”算出1 L溶液中所含溶质的物质的量。
2.已知气体溶质的体积(标准状况)、水的体积和溶液的密度,如何计算溶液的物质的量浓度?
提示:先运用n= 求出溶质的物质的量,再运用V= 求出溶液的体积,最后根据c= 计算。
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间如何换算 ?
提示: c= [c为溶质的物质的量浓度(mol·L-1),ρ为溶液的密度(g·cm-3),w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量],此公式可按溶液体积为1 L 进行推导,推导过程为:
4.溶液的稀释和同种溶质的溶液混合如何计算 ?
提示:①用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度
表达式:c1V1=c2V2。
②混合前后溶质的总量不变
表达式:c1V1+c2V2=c混V混。
1.用物质的量浓度来表示溶液的组成对生产和科学研究都有重要的意义。下图是某人体检的一些指标,其中是用物质的量浓度来表示的是( )
A.谷丙转氨酶 B.球蛋白
C.乳酸脱氢酶 D.葡萄糖
【解析】选D。物质的量浓度的单位是mol/L或m mol/L。
2.(2011·三明高一检测)已知0.5 L的NaCl溶液中含有
0.5 mol Na+。下列关于该溶液的说法不正确的是( )
A.该溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.该溶液中含有58.5 g NaCl
C.配制100 mL该溶液需用5.85 g NaCl
D.量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量为0.1 mol
【解析】选B。已知0.5 L的NaCl溶液中含有0.5 mol Na+,即含有0.5 mol NaCl,该溶液浓度为c(NaCl)=0.5 mol/0.5 L
=1 mol·L-1,A正确;该溶液中含有的NaCl质量为m=0.5 mol
×58.5 g·mol-1=29.25 g,B错;配制100 mL该溶液需用
0.1 mol NaCl,即5.85 g ,C正确;量取100 mL该溶液倒
入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量n=0.1 L×1 mol·L-1=
0.1 mol,D正确。
3.(2011·南昌高一检测) 配制250 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,在下列仪器中:①量筒,②250 mL容量瓶,③托盘天平和砝码,④500 mL容量瓶,⑤烧杯,⑥玻璃棒,⑦漏斗,⑧药匙,⑨胶头滴管,⑩250 mL的烧瓶,需要用到的仪器按先后顺序排列正确的是( )
A.⑧③⑤⑥②⑨
B.②③⑦⑤⑥
C.②⑤⑦⑥①
D.④③⑦⑤⑥
【解析】选A。根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤,然后结合每个步骤中所使用的仪器进行正确排序选择。
4.下列溶液中的c(Cl-)与50 mL 1 mol/L氯化铝溶液中的c(Cl-)相等的是( )
A.150 mL 1 mol/L氯化钠溶液
B.75 mL 2 mol/L氯化铵溶液
C.150 mL 1 mol/L氯化钾溶液
D.75 mL 1.5 mol/L氯化镁溶液
【解析】选D。物质的量浓度与溶液的体积大小无关,题干中c(Cl-)=1 mol/L×3=3 mol/L。A项中c(Cl-)=1 mol/L;B项中,c(Cl-)=2 mol/L;C项中,c(Cl-)=1 mol/L;D项中c(Cl-)=1.5 mol/L×2=3 mol/L,故只有D符合。
5.200 mL、2.00 mol/L的Al2(SO4)3溶液中含有_____mol Al2(SO4)3,Al3+的物质的量浓度为_____,SO42-的物质的量浓度为_____,含Al3+的物质的量为_____,质量为_____。能跟含_____mol BaCl2的氯化钡溶液恰好完全反应转化为沉淀。
【解析】n[Al2(SO4)3]=2.00 mol/L×0.2 L=0.4 mol;c(Al3+)=2.00 mol/L×2=4.00 mol/L;
c(SO42-)=2.00 mol/L×3=6.00 mol/L;
n(Al3+)=4.00 mol/L×0.2 L=0.8 mol;
m(Al3+)=0.8 mol×27 g/mol=21.6 g;
因n(SO42-)=6.00 mol/L×0.2 L=1.2 mol,所以n(Ba2+)=
1.2 mol。
答案:0.4 4.00 mol/L 6.00 mol/L 0.8 mol 21.6 g
1.2
一、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分)
1.下列说法中正确的是( )
A.1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液的物质的量浓度为
1 mol/L
B.从1 L 2 mol/L的H2SO4溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L
C.配制500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液,需62.5 g胆矾
D.中和100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液,需NaOH 4 g
【解析】选C。A项中误把水的体积当溶液体积计算溶液的物质的量浓度;B项中取出溶液的浓度应与原溶液浓度相同;
C项:m(CuSO4·5H2O)=0.5 L×0.5 mol/L×250 g/mol=62.5 g,该项正确;D项,m(NaOH)=2×0.1 L×1 mol/L
×40 g/mol=8 g。
2.实验室配制250 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液时,必须使用到的玻璃仪器是( )
【解析】选D。配制0.1 mol/L的NaOH溶液时,将NaOH固体在烧杯中溶解,将溶液沿玻璃棒转移到250 mL容量瓶中,用胶头滴管定容,所以必须使用到这四种玻璃仪器。
3.(2011·舟山高一检测)实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是( )
A.称取7.68 g硫酸铜,加入 500 mL水
B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水
D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
【解析】选D。固体溶于水会引起水体积的变化,故配制
500 mL溶液,加入500 mL水不正确。配制0.1 mol·L-1的
硫酸铜溶液时,硫酸铜或胆矾均可提供溶质硫酸铜,配制
500 mL溶液需要硫酸铜的质量为m(CuSO4)=n(CuSO4)·M(CuSO4)=0.1 mol·L-1×0.5 L×
160 g·mol-1=8 g,需要胆矾的质量为m(CuSO4·5H2O)=n(CuSO4·5H2O)·M(CuSO4·5H2O)=
0.1 mol·L-1×0.5 L×250 g·mol-1=12.5 g。
4.(2011·合肥高一检测)某位同学配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是( )
A.所用NaOH已经潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度线
C.有少量NaOH溶液残留在烧杯里
D.用带游码的托盘天平称2.4 g NaOH时误用了“左码右物”的方法
【解析】选B。所用NaOH已经潮解、有少量NaOH溶液残留在烧杯里会使得转入容量瓶的NaOH的物质的量减少,浓度偏低,A、C错;向容量瓶中加水未到刻度线,会使得体积偏小,浓度偏高,B正确;用带游码的托盘天平称2.4 g NaOH时误用了“左码右物”的方法,即“实际NaOH的质量+游码质量=砝码质量”,故实际称量的NaOH质量减少,浓度偏低,D错。
5.分别用0.20 mol·L-1的AgNO3溶液10 mL与相同体积的下列溶液恰好完全反应。则物质的量浓度最大的是 ( )
A.KCl B.MgCl2 C.BaCl2 D.AlCl3
【解析】选A。由题意可知Cl-浓度相同,再由盐的组成可确定KCl溶液浓度最大,所以答案选A。
【举一反三】分别用0.1 mol/L的NaOH溶液10 mL与等体积的盐酸、硫酸恰好完全反应。则盐酸、硫酸的物质的量浓度大小关系是c(HCl)______c(H2SO4)(填“>”、“<”或“=”)。
提示:由题意可知两酸的c(H+)相等,可均设为1 mol。再由
HCl ==== H++Cl-
1 mol 1 mol
H2SO4 ====2H++ SO42-
0.5 mol 1 mol
可知两种酸的物质的量浓度大小关系为c(HCl)>c(H2SO4)。
6.(双选)某温度下,V mL不饱和NaNO3溶液a g,蒸发掉
b g水或加入b g NaNO3固体(恢复到原温度)均可使溶液达到饱和,则下列量的计算结果正确的是( )
A.该温度下NaNO3的溶解度为100 g
B.原不饱和溶液中NaNO3的质量分数为
C.原不饱和溶液中NaNO3的物质的量浓度为
D.原不饱和溶液的密度为
【解析】选A、C。由题意知,b g水中溶解b g NaNO3达到饱和,即此温度下NaNO3溶解度为100 g,A项正确;此温度
下饱和溶液的质量分数为 所以原溶液中NaNO3的质量为(a-b) g×50%= (a-b) g,则原溶
液质量分数为 B项错;原溶液的
物质的量浓度为 C项
正确;D项中溶液的密度为 D项不正确。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)
7.(12分)已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL,密度为
ρ g/mL,质量分数为w,物质的量浓度为c mol/L,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w、ρ表示溶液物质的量浓度_____。
(3)用c、ρ表示溶液的质量分数_____。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度_____。
【解析】
答案:
8.(14分)(2011·宿迁高一检测)用98%的浓硫酸
(ρ=1.84 g/cm3)配制480 mL 0.5 mol/L的稀硫酸,请按要
求填空:
(1)实验中需要用到的定量仪器有__________________。
(2)若实验中出现下列现象对所配溶液的浓度有什么影响_________________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①浓硫酸溶解后未冷至室温即进行转移、定容:_______。
②定容时仰视刻度线:____________________________。
(3)若实验操作全部无误,最后所得的溶液应存放在试剂瓶中,并贴上标签,请你帮助把标签上的内容写一下(如下图)。
【解析】(1)密度为1.84 g/cm3的98%的浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol/L,则用该浓硫酸配制480 mL 0.5 mol/L的稀硫酸时需要用500 mL的容量瓶,根据稀释前后硫酸的物质的量不变,则有:V×18.4 mol/L=500 mL×0.5 mol/L,所以需要浓硫酸的体积为V=13.6 mL,则用到20 mL的量筒,稀释时又用到烧杯和玻璃棒,转移时用到500 mL的容量瓶,定容时还需要胶头滴管。(2)因为浓硫酸溶于水放热,温度未恢复至室温就转移至容量瓶中并定容,当温度恢复至室温后,
容量瓶内的液体就会冷缩使液面降至刻度线以下,使溶液的体积偏小,所以溶液浓度偏高。定容时若仰视刻度线(如图所示),则所加液体的体积超过刻度线,使溶液的体积偏大,所以溶液浓度偏低。(3)标签上要注明溶质的成分及其浓度。
答案:(1)20 mL量筒、500 mL容量瓶
(2)偏高 偏低
(3)
【规律方法】配制一定浓度的溶液时的注意要点
(1)在配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时加蒸馏水一旦超过刻度线,要重新配制。
(2)配制时需加水定容,因此容量瓶不必是干燥的,有少量蒸馏水不影响结果。
(3)定容后必须反复摇匀,静置后液面下降是由于一部分溶液附着在容量瓶壁和塞子上,而浓度是固定的,不需要再加入蒸馏水,否则浓度会偏低。