第二节 化学计量在实验中的应用 第3课时 1.2.3 物质的量在化学实验中的应用（知识点与同步练习）

1.2.3
物质的量在化学实验中的应用
一、物质的量浓度
注意：在公式c(B)＝中V指溶液的体积而非溶剂的体积。　　
二、一定物质的量浓度溶液的配制
以配制100
mL
1.00
mol·L－1
NaCl溶液为例。
1．主要仪器
(1)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
注意：容量瓶使用前要检查是否漏水。
2．实验步骤
(1)计算：根据n＝c×V可知，n(NaCl)＝0.1
mol，m(NaCl)＝5.85
g。
(2)称量。
(3)溶解。
注意：溶解过程中要用玻璃棒搅拌，溶解结束后要冷却至室温。
(4)移液。
注意：玻璃棒末端要伸入容量瓶刻度线以下。
(5)洗涤。
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，洗涤液都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。
(6)定容。
(7)摇匀。
盖好瓶塞，用食指按住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反复上下颠倒，使溶液混合均匀。
(8)装液贴签。将配制好的溶液倒入试剂瓶，然后在试剂瓶上贴上标签。
例题
1．在实验室制氢气时使用了1
mol·L－1的稀硫酸，则对此溶液含义的叙述正确的是
(　　)
A．1
L水中含有1
mol
H2SO4
B．1
L溶液中含有1
mol
H＋
C．将98
g
H2SO4溶于1
L水配成的溶液
D．1
L溶液中含有98
g
H2SO4
2．下列说法中，属于描述溶液物质的量浓度的是
(　　)
A．1
mol·L－1的某溶液
B．2
L的液体
C．2
kg的花生油
D．1.4
g·L－1的溶液
3．容量瓶是用来配制一定物质的量浓度的溶液的定量仪器，其上标有：①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式，这六项中的
(　　)
A．②④⑥
B．③⑤⑥
C．①②④
D．①③⑤
4．实验室中需要配制1
mol·L－1的NaCl溶液970
mL，配制时应选用的容量瓶的规格是
(　　)
A．950
mL容量瓶
B．500
mL容量瓶
C．1
000
mL容量瓶
D．任意规格的容量瓶
5．欲配制100
mL
0.10
mol·L－1的KCl溶液，不需要使用的仪器有
(　　)
A．玻璃棒
B．烧杯
C．分液漏斗
D．100
mL容量瓶
知识点1　有关物质的量浓度的计算
问题探究：甲同学将1
mol
NaCl固体溶解于1
L水中，乙同学将1
mol
NaCl固体溶于水配成1
L溶液，两同学所得的溶液的浓度相同吗？
探究提示：不相同；甲同学所得溶液的体积不是1
L，溶液的物质的量浓度无法求解；乙同学配成的溶液物质的量浓度为1
mol·L－1，故两溶液的浓度不相同。
知识归纳总结：
1.计算的基本公式：c＝＝
其中n为溶质的物质的量，m为溶质的质量，M为溶质的摩尔质量，c为溶质的物质的量浓度，V为溶液的体积。
2．计算的基本类型和方法：
(1)已知溶质的质量。
eq
\o(――→,\s\up20(n＝))eq
\x(n)eq
\o(――→,\s\up20(n＝))eq
\x(c)
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
eq
\o(――→,\s\up20(n＝))eq
\x(n)eq
\o(――→,\s\up20(n＝))eq
\x(c)
(3)标准状况下，气体溶质的物质的量浓度的计算。
　c＝
3．物质的量浓度与溶质的质量分数的换算：
(1)换算公式：cB＝
mol·L－1
M：溶质B的摩尔质量ρ：溶液密度(g·mL－1)
(2)推导方法
设溶液体积为1
L，则
cB＝＝＝
mol·L－1
4．溶液的稀释与混合：
(1)稀释规律。
①语言描述：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语言描述：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)
注意
(1)进行物质的量浓度的有关计算时，各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c＝，要充分利用有关物质的量的各种计算公式，发挥物质的量的桥梁作用。
(2)用公式c＝进行换算时，要注意ρ的单位为g/mL，c的单位为mol/L。
例题
1.
密度为d
g/cm3的溶液V
mL含有摩尔质量为M的溶质m
g，其物质的量浓度为c
mol/L，质量分数为W%，下列表示式不正确的是(　　)
A．c＝1
000m/(VM)
B．m＝d·V·W/100
C．d＝cM/(10W)
D．W%＝(cM/1
000d)%
2.
如图是某校化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是
(　　)
A．该硫酸的物质的量浓度为9.2
mol·L－1
B．100
mL该硫酸的质量是184
g
C．硫酸的摩尔质量与磷酸(H3PO4)的摩尔质量相同
D．取该硫酸62.5
mL稀释至250
mL，得到稀硫酸的浓度为4.6
mol·L－1
知识点2　一定物质的量浓度溶液的配制
问题探究：1.在配制NaCl溶液的实验中，玻璃棒用到了几次，其作用分别是什么？
2．为什么要洗涤烧杯内壁及玻璃棒，并将洗涤液也注入容量瓶？
探究提示：1.实验中用到了3次玻璃棒，其作用有2种：(1)搅拌，加快NaCl固体溶解；
(2)引流(①转移NaCl溶液，②转移蒸馏水)。
2．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。
知识归纳总结：
1．容量瓶的使用：
(1)使用前必须检查是否漏水。其操作为向容量瓶注入一定量水，盖好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立，观察瓶塞周围是否漏水。如不漏，将容量瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再检查是否漏水。
(2)容量瓶使用的四个“不能”。
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；
②不能作为反应容器或用来长期贮存溶液；
③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；
④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。
2．溶液配制过程中的误差分析：
(1)原理依据——公式法：c(B)＝＝，c(B)的误差取决于m和V的值是否准确。
(2)误差分析
以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例
注意：配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤及所用仪器
例题
1.
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，并轻轻摇匀
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，振荡，摇匀
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹液面最低点恰好与刻度线相切
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______。
2.
下列有关操作或说法正确的是
(　　)
A．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液(如下图1)
B．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液(如下图2)
C．称取2.0
g
NaOH的操作：先在托盘上各放1张滤纸，
然后在右盘上添加2
g砝码，左盘上添加NaOH固体
D．配制0.1
mol·L－1NaOH溶液，
应用蒸馏水将容量瓶洗涤干净才能使用
溶液组成中的三个守恒
1．溶质质量守恒
(1)溶液稀释或浓缩前后，m(溶质)不变，即：m(浓溶液)·ω(浓溶液)＝m(稀溶液)·ω(稀溶液)
(2)若溶液密度为ρg·mL－1，溶质质量分数为ω，溶质摩尔质量为M(单位：g·mol－1)，根据溶质质量相等，得：cB·V·M＝1
000×ρ·V·ω，等式两边同除以M，得：cB＝
2．溶质物质的量守恒
溶液稀释或浓缩前后，n(溶质)不变，即：c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)
3．溶液浓度守恒
将一份溶液分为若干份，各份的浓度(包括质量分数和物质的量浓度)均与原溶液浓度相等。
例题
1.
请回答下列问题：
(1)向20
mL质量分数为98%、密度为1.836
g·mL－1的浓硫酸中加入80
mL水，冷却至室温，所得溶液中H2SO4的物质的量浓度____(填“是”或“否”)等于3.672
mol·L－1，理由是_______________________。
(2)向20
mL
0.2
mol·L－1的HCl溶液中滴入10
mL
0.2
mol·L－1的NaOH溶液，再加水稀释至100
mL常温下的溶液，其中溶质的物质的量浓度是_____________________________________。
习题
1．实验室需用2
mol·L－1硫酸铜溶液450
mL，配制时应称取的固体质量是
(　　)
A．144.0
g　CuSO4
B．144.0
g　CuSO4·5H2O
C．225.0
g　CuSO4·5H2O
D．250.0
g　CuSO4·5H2O
2．用氢氧化钠固体配制0.10
mol·L－1的氢氧化钠溶液，下列说法中错误的是
(　　)
A．定容时仰视容量瓶刻度线，会造成所配溶液浓度偏小
B．移液时不慎有部分液体溅出，会造成所配溶液浓度偏小
C．称量时托盘上要垫上干净的称量纸
D．定容摇匀后发现液面下降，不应再加蒸馏水
3．在80
g密度为d
g·cm－3的硫酸铁溶液中，含有2.8
g
Fe3＋，则此溶液中SO的物质的量浓度为(单位为mol·L－1)
(　　)
A．d　　　
B．d　　　
C．d　　　
D．d
4．某同学将标准状况下44.8
L的HCl气体溶于水，配成500
mL的溶液。
(1)根据公式_
__，可知该HCl气体的物质的量为__
。
(2)根据公式__
，可知所配成的盐酸溶液的物质的量浓度为_
。
(3)100
mL盐酸中含HCl的物质的量为_
。
图2
图1