(共13张PPT)
物质的量浓度
提出问题:
小明想用98克10%的稀硫酸和锌粒反应制取氢气,可是应该怎样取98克的稀硫酸呢?
一、物质的量浓度
1、定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
2、符号:c(B)
B—溶质
3、数学表达式:
V—溶液的体积
4、常用单位:mol/L(或mol·L-1)
c(B)=
5、溶液体积和物质的量的关系
C(B)=
n(B)
=C(B)×V
V
=
÷NA
m
n
N
÷M
×M
×NA
质量
粒子数目
V(气体体积)
÷Vm
×Vm
C(B)(溶液)
×V(aq)
÷V(aq)
n=
=
=
=c(B)V
例1:配制500ml0.1mol/LNaOH溶液需要NaOH
的质量是多少?
解:n(NaOH)=c(NaOH)
×V[NaOH(aq)]
=0.1mol/L×0.5L
=0.05mol
溶液
m(NaOH)=n(NaOH)
×M(NaOH)
=0.05mol×40g/mol
=2g
典型例题
典型例题
例2:下列溶液与100mL0.5mol/LNa2SO4溶液中的
Na+的物质的量浓度相等的是
(
)
A、200mL0.5mol/LNaCl溶液
B、100mL1mol/LNa2CO3溶液
C、100mL0.5mol/LNa3PO4溶液
D、1L1mol/LNaOH溶液
D
例3:在200mL某硫酸盐溶液中,含硫酸根离子1.5NA个,含金属离子NA个,则该硫酸盐溶液的物质的量浓度为
(
)
A、2.5mol/L
B、5mol/L
C、7.5mol/L
D、2mol/L
A
R2(SO4)3
1mol
1.5mol
c=n/V=0.5mol/0.2L=2.5mol/L
0.5mol
二、物质的量浓度和溶质质量分数的关系
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶质单位
溶液单位
计算公式
特点
mol
g
L
g
体积相同,物质的量浓度相同的溶液中,所含溶质物质的量相同,但溶质质量不同。
质量相同,溶质质量分数相同的溶液中,所含溶质的质量相同,但溶质的物质的量不同。
W=
×100%
C(B)=
深入探究:
已知某溶液的溶质质量分数为ω,溶液的密度ρg/cm3,溶液中的溶质的摩尔质量为M,求该这个溶液溶质物质的量浓度c?
c=
假设溶液的体积为1升
=
=
=
1、溶液的稀释
[例1]
要配制500mL
0.6mol/L
的NaOH溶液,需2
mol/L
的NaOH溶液多少毫升?
150mL
本质:稀释浓溶液时,溶液的体积要发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变
公式:C浓×V浓 = C稀×V稀
2、混合溶液物质的量浓度的计算
[例2]
50
mL
0.5
mol/L
BaCl2
溶液和100
mL
0.5
mol/L
NaCl溶液混合后,求溶液中Cl-
的物质的量浓度(假设溶液体积变化忽略不计)。
0.
67
mol/
L
本质:根据公式计算,一定先计算出混合后所求物质的总物质的量。
注意:溶液混合后是如果会反应,分析的方法不同,会更加复杂。第二节
化学计量在实验中的应用
(第3课时)
教学目标:
1.使学生理解物质的量浓度的概念,掌握有关物质的量浓度的计算以及一定物质的量浓度的溶液加水稀释的计算。
2.培养学生对知识的应用能力。
3.调动学生参与知识形成的积极性和主动性,培养学生合作学习的意识和能力。
教学重点、难点
重点:物质的量浓度的概念,有关物质的量浓度的计算
难点:有关应用物质的量浓度概念进行的计算
教学环节
教
师
活
动
学
生
活
动
导入新课
在生产和科学实验中,我们经常要使用溶液。溶液的浓稀程度我们用浓度来表示。表示溶液浓度的方法有多种,在初中,我们学过的溶液的溶质质量分数便是其中的一种。今天,我们来学习另一种表示溶液浓度的物理量——物质的量浓度。
39度的白酒,你知道“39度”的含义吗?
5ppm的硫酸铜溶液,ppm表示什么你知道吗?
新知学习
问题探究
指导学生阅读教材15页的有关内容
什么是物质的量浓度 某溶液中,溶质B的物质的量为nB,溶液的体积为V,若溶质B的物质的量浓度用cB表示,请写出用nB
、V表示cB的式子。
归纳整理
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度,符号为cB。(其中,B表示各种溶质)
表达式:c(B)=
单位:mol/L1(或mol·L-1)
实践应用
1.将23.4 g NaCl溶于水中,配成250 mL溶液,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
归纳整理
[分析]此题已知溶液的体积V=250 mL=0.25 L,据c(NaCl)= 还须知道n(NaCl),这就需要根据n(NaCl)=来 算出NaCl的物质的量。
解:23.4 g NaCl的物质的量为
n(NaCl)= =0.4 mol
因此,可算出NaCl溶液的物质的量浓度:
c(NaCl)= =1.6 mol·L-1
答:所配溶液中溶质的物质的量浓度为1.6 mol·L-1。
实践应用
2.配制500 mL,0.1 mol·L-1的NaOH溶液,需NaOH物质的量是多少 质量是多少
归纳整理
[分析]略
解:依题意:n(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol
0.05 mol NaOH的质量为
m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.05 mol×40 g·mol-1=2 g
答:配制500 mL 0.1 mol的NaOH溶液需NaOH的物质的量为0.05 mol,质量为2 g。
练习1:配制500 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,需Na2CO3多少 g
问题探究
1.将342 g C12H22O11(蔗糖的相对分子质量为342)溶解在1 L水中,所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol·L-1
2.从1 L 1 mol·L-1的C12H22O11溶液中取出100 mL,取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少
整理归纳
1.溶液的体积不等于溶剂的体积,且不同物质(尤其是不同状态的物质)的体积是没有加和性的。
2.溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积大小无关。(可比喻从一坛醋中取一勺,其酸度是相同的)
问题探究
初中学过质量分数表示浓度的溶液的稀释问题,用物质的量浓度表示浓度的溶液如何进行稀释呢?
整理归纳
稀释浓溶液时,溶液的体积要发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此,在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时,我们可用下面的式子来进行有关计算:
[板书]c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
知识实践
配制250 mL 1 mol·L-1的HCl溶液,需要12 mol·L-1 HCl溶液的体积是多少
整理归纳
[分析]本题可依据上式进行计算
解:设配制250 mL(V1)·1 mol·L-1(c1)HCl溶液,需要12 mol·L-1(c2)HCl溶液的体积为V2
c1·V1=c2·V2
V2= =0.021 L=21 mL
答:配制250 mL 1 mol·L-1的HCl溶液,需要12 mol·L-1 HCl溶液21 mL。
板书设计
物质的量在化学实验中的应用物质的量浓度定义:表达式:c(B)= 单位:mol/L1(或mol·L-1)浓溶液的稀释
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
.课时作业5 物质的量在化学实验中的应用
一、选择题
1.下列溶液中物质的量浓度为1
mol·L-1的是( )
A.将250
g
CuSO4·5H2O溶解在1
L水中
B.将22.4
L
HCl气体溶于水配成1
L溶液
C.将1
L
10
mol·L-1的浓盐酸加入9
L水中
D.将10
g
NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250
mL
【解析】 根据公式c=,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。选项A:n(CuSO4)=1
mol,但V(水)=1
L,V(溶液)不是1
L,错误;选项B:22.4
L并不一定是在标准状况下的体积,错误;选项C:n(HCl)=10
mol,但溶液总体积不是10
L,错误;选项D:n(NaOH)=0.25
mol,V(溶液)=0.25
L,正确。
【答案】 D
2.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容积 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
【答案】 D
3.8
g无水硫酸铜配成0.1
mol·L-1的水溶液。下列说法正确的是( )
A.溶于500
mL水中
B.溶于1
L水中
C.溶解后溶液的总体积为500
mL
D.溶解后溶液的总体积为1
L
【解析】 根据cB==可知V===0.5
L,即溶解后溶液的体积为500
mL,选项C正确。
【答案】 C
4.在0.5
L某浓度的NaCl溶液中含有0.5
mol
Na+,下列对该溶液的说法中不正确的是( )
A.该溶液的物质的量浓度为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】 c(NaCl)==1
mol·L-1,A项正确;m(NaCl)=0.5
mol×58.5
g·mol-1=29.25
g,B项错误;100
mL溶液中含NaCl的质量为5.85
g,物质的量为0.1
mol,C、D项正确。
【答案】 B
5.下列溶液中Cl-浓度由大到小的顺序是( )
①200
mL
2
mol·L-1
MgCl2溶液 ②1
000
mL
2.5
mol·L-1
NaCl溶液 ③300
mL
5
mol·L-1
KClO3溶液 ④250
mL
1
mol·L-1
FeCl3溶液
A.③②①④
B.④①②③
C.①④②③
D.②③①④
【解析】 一定物质的量浓度的溶液中,离子的浓度与化学式的组成有关,与溶液的体积无关。①中c(Cl-)=4
mol·L-1,②中c(Cl-)=2.5
mol·L-1,③中c(Cl-)=0,④中c(Cl-)=3
mol·L-1,故答案为C项。
【答案】 C
6.在标准状况下,将V
L气体(摩尔质量是M
g/mol)溶于0.1
L水中,所得溶液的密度为d
g/mL,则此溶液的物质的量浓度为( )
A.mol/L B.mol/L
C.mol/L
D.mol/L
【解析】 由题意知,气体A的物质的量为
mol,溶剂是0.1
L(100
g)H2O,溶液的质量是
g,已知溶液密度为d
g/mL,则溶液的体积应是
mL=。因此溶液的物质的量浓度为
mol/L=
mol/L。
【答案】 B
7.用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中,会使所配溶液浓度偏高的是( )
A.定容时加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线
B.定容时仰视刻度线
C.没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒
D.称量NaCl固体时砝码上有杂质
【解析】 A项,用滴管吸出溶液使n(NaCl)减小,浓度偏低;B项,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,浓度偏低;C项,未洗涤烧杯、玻璃棒,n(NaCl)减小,浓度偏低;D项,砝码上有杂质使本身质量偏大,称量NaCl的质量偏大,浓度偏高。
【答案】 D
8.使用胆矾配制1
L
0.1
mol·L-1的CuSO4溶液,正确的做法是( )
①将胆矾加热除去结晶水后,称取16.0
g溶于1
L水中
②称取胆矾25.0
g溶于1
L水中
③将25.0
g胆矾溶于少量水,然后将此溶液稀释至1
L
④将16.0
g
CuSO4溶于少量水,然后将此溶液稀释至1
L
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
【解析】 物质的量浓度指的是单位体积溶液内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CuSO4·5
H2O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为n(CuSO4)=1
L×0.1
mol·L-1=0.1
mol,其质量为16.0
g,若要称取CuSO4·5H2O,应称取25.0
g。
所以有2种方案:称取16.0
g
CuSO4溶于水配成1
L溶液或称取25.0
g胆矾溶于水配成1
L溶液,故③④正确。
【答案】 B
9.两份体积相同的某植物营养液,其配方分别如下:
KCl
K2SO4
ZnSO4
①
0.3
mol·L-1
0.2
mol·L-1
0.1
mol·L-1
②
0.1
mol·L-1
0.3
mol·L-1
——
注:“——”表示营养液中不含该物质。
下列对这两份营养液成分的分析中正确的是( )
A.K+的物质的量相同
B.Cl-的物质的量相同
C.完全相同
D.SO的物质的量不同
【解析】
c(K+)
c(Cl-)
c(SO)
c(Zn2+)
①
0.7
mol·L-1
0.3
mol·L-1
0.3
mol·L-1
0.1
mol·L-1
②
0.7
mol·L-1
0.1
mol·L-1
0.3
mol·L-1
0
【答案】 A
二、非选择题
10.(1)40
g
NaOH溶于水配成1
000
mL溶液,所得NaOH溶液的物质的量浓度为________。
(2)利用50
mL
10
mol·L-1的盐酸配制2
mol·L-1的盐酸,则所选容量瓶的规格是________。
(3)标准状况下11.2
L
HCl气体通入水中,溶解后配成1
L溶液,所得溶液物质的量浓度为________。
【解析】 (1)40
g
NaOH的物质的量是1
mol,体积是1
000
mL时,浓度是1
mol·L-1。
(2)据稀释规律得出,0.05
L×10
mol·L-1=2
mol·L-1×V,解得V=0.25
L,故容量瓶规格是250
mL。(3)11.2
L
HCl气体的物质的量是11.2
L÷22.4
L·mol-1=0.5
mol,通入水中,溶解后配成1
L溶液,所得溶液物质的量浓度为0.5
mol÷1
L=0.5
mol·L-1。
【答案】 (1)1
mol·L-1 (2)250
mL (3)0.5
mol·L-1
11.用1
L水吸收560
L氨气(标准状况),所得氨水的密度是0.90
g·mL-1。求:
(1)氨气的物质的量是________。
(2)所得氨水溶液的物质的量浓度是________。
【解析】 要求氨水溶液的物质的量浓度,需知溶质氨气的物质的量和溶液的体积(溶液的体积并不是水的体积,必须依据溶液的质量和密度计算求出)。氨气的物质的量n(NH3)==25
mol,氨水溶液的体积V=×
L·mL-1=
L,氨水溶液的物质的量浓度c(NH3)=≈15.8
mol·L-1。
【答案】 (1)25
mol (2)15.8
mol·L-1
12.用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16
g·cm-3)配制成1
mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220
mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的________(填字母)。
A.5
mL
B.10
mL
C.25
mL
D.50
mL
(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250
mL容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2
cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是________(填序号)。
(4)实验中造成所配溶液浓度偏高的原因可能是________。
A.用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸
B.未经冷却,立即转移至容量瓶并洗涤烧杯,定容
C.未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒
D.定容时眼睛一直仰视刻度线
【解析】 (2)c(HCl)===11.6
mol·L-1。加水稀释前后HCl的物质的量不变,所以11.6
mol·L-1×V(HCl)=250
mL×1
mol·L-1,解得V(HCl)≈21.6
mL,应该选择25
mL的量筒量取。
(4)A项,量取的盐酸被稀释了,其物质的量比实际偏小,所配制溶液的浓度偏低;B项未冷却,所加水偏少,浓度偏高;C项溶质减少,浓度偏低;D项,仰视读数,则所加水偏多,浓度偏低。
【答案】 (1)250 (2)21.6 C (3)③①④② (4)B
13.实验室欲用NaOH固体配制1.0
mol·L-1的NaOH溶液240
mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为________。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、________。
(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为________g,要完成本实验该同学应称出________g
NaOH。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________________________________________________________________________。
(4)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是________。
A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却至室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复倒转摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
【解析】 (1)配制1.0
mol·L-1
NaOH溶液的步骤为:计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→反复上下颠倒,摇均容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250
mL容量瓶和胶头滴管。
(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得NaOH的质量为(20
g+10
g)-2.6
g=27.4
g,应称NaOH质量为1.0
mol·L-1×0.25
L×40
g·mol-1=10.0
g。
(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。
(4)A使溶质物质的量减小,浓度偏低;B、C使体积减小,浓度偏高;D多加了水,体积偏大,浓度偏低。
【答案】 (1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④
250
mL容量瓶、胶头滴管
(2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)BC
14.“溶质的质量分数”和“溶质的物质的量浓度”都是用来表示溶液组成的物理量。“质量摩尔浓度”也是一种表示溶液组成的物理量,它的含义是用单位质量的溶剂中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的质量摩尔浓度,单位为mol·kg-1或mol·g-1。
含NaOH
14%的NaOH溶液,在20℃时密度为1.153
g·cm-3。请回答有关问题:
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为________,NaOH的质量摩尔浓度为________。
(2)将该溶液加热升高温度以后(溶剂质量保持不变),下列物理量中不发生变化的是________。
A.溶液的密度
B.溶液的体积
C.NaOH的物质的量浓度
D.NaOH的质量摩尔浓度
(3)从浓度值的稳定性方面来看,物质的量浓度和质量摩尔浓度相比较,更优越的是________;从溶液配制方便性方面来看,物质的量浓度和质量摩尔浓度相比较,更优越的是________。
(4)请你在完成对问题“(3)”的回答之后,以“一分为二”的观点,用简短的语言谈一下对几种不同的表示溶液组成方法的观点:________________________________________________________________________。
【解析】 (1)c(NaOH)
=
=4.035
5
mol·L-1,该溶液中NaOH与H2O的质量比为14?86,NaOH的质量摩尔浓度为≈4.07
mol·kg-1。
(2)升高温度后溶液的体积增大、质量不变,故选D。
(3)对于组成一定的溶液,物质的量浓度的值与温度有关,质量摩尔浓度的值与温度无关。溶质的量确定以后,配成一定物质的量浓度的溶液时还需要测定溶液的体积,配成一定质量摩尔浓度的溶液时需要测定溶剂的质量。对于液体来说,测定体积比测定质量更简便易行。
(4)综合“(2)”和“(3)”的解析可知,用物质的量浓度和质量摩尔浓度表示溶液的组成时,各有优点和缺点。
【答案】 (1)4.035
5
mol·L-1 4.07
mol·kg-1 (2)D
(3)质量摩尔浓度 物质的量浓度
(4)用物质的量浓度和质量摩尔浓度表示溶液的组成时,各有优点和缺点,在实际应用中要视情况而定,以趋利避害
?[教材习题解答]
1.D 2.B 3.B 4.B
5.答案 血糖正常值范围是64.98~109.98
mg/dL,他(她)的血糖正常。
提示 人的血糖正常值在3.61~6.11
mmol/L之间,则1
dL中含血糖0.361~0.611
mmol,换算成毫克数相当于0.361
mmol×180
mg·mmol-1~0.611
mmol×180
mg·mmol-1,即64.98~109.98
mg。
6.答案 这样做会使所配制的溶液浓度偏低。
提示 加水至液面离容量瓶刻度线下1~2
cm处时,改用胶头滴管逐滴加水,目的就是防止加水超过刻度线,一旦加水超过了刻度线,将使所配制的溶液浓度偏低,实验失败,必须重新配制。
7.答案 14
mL
提示 设需浓硫酸的体积为V,由计算公式c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),即1.0
mol/L×0.25
L=18
mol/L×V,得V≈1.4×10-2L,即14
mL。
8.答案 224?:140?:35?:2
提示 n=m/M,4种元素的物质的量之比n(Ca)?:n(Mg)?:n(Cu)?:n(Fe)=?:?:?:=224?:140?:35?:2。
9.答案 (1)0.2
mol (2)0.2
mol 0.4
mol
提示 CuCl2的质量m=270
g×10%=27
g,CuCl2的物质的量n==0.2
mol,n(Cu2+)=0.2
mol,n(Cl-)=0.4
mol。
10.答案 40
提示 标准状况下100
mL该气体的物质的量为≈0.004
5
mol,该气体的摩尔质量M==≈40
g·mol-1,以g·mol-1为单位时,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,故其相对分子质量为40。第一章
从实验学化学
第二节
化学讲量在实验中的应用
第3课时
物质的量浓度
1.2.0
g
NaOH固体溶于水配成100
mL溶液,溶液中c(Na+)为( )
A.0.2
mol·L-1
B.0.3
mol·L-1
C.0.4
mol·L-1
D.0.5
mol·L-1
答案:D
2.300
mL
Al2(SO4)3溶液中,含Al3+为1.62
g,在该溶液中加入0.1
mol·L-1
Ba(OH)2溶液300
mL,反应后溶液中SO的物质的量浓度约为( )
A.0.4
mol·L-1
B.0.3
mol·L-1
C.0.2
mol·L-1
D.0.1
mol·L-1
答案:D
3.精确配制250
mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列实验操作正确的是( )
A.选择仪器时,使用500
mL容量瓶
B.将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中,加入少量水溶解
C.在烧杯中溶解氢氧化钠后,立即将所得溶液注入容量瓶中
D.将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中
答案:D
4.相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为S
g,此时测得饱和溶液的密度为ρ
g/cm3。则该饱和溶液的物质的量浓度是( )
A.
mol·L-1
B.
mol·L-1
C.
mol·L-1
D.
mol·L-1
答案:B
5.用经过准确称量的NaOH固体配制250
mL
0.2
mo1·L-1
NaOH溶液。
(1)在下列实验仪器中,不必使用的是________(填代号)。
A.托盘天平
B.500
mL试剂瓶
C.500
mL容量瓶
D.250
mL烧杯
E.胶头滴管
(2)除上述仪器中可使用的以外,还缺少的仪器是____________。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是___________________
____________。
(4)配制时经以下操作步骤,正确的顺序是__________。
A.用适量的蒸馏水加入盛NaOH的烧杯中完全溶解,冷却至室温
B.将烧杯中的溶液小心转移到容量瓶中
C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线下1~2
cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液都小心注入容量瓶,并轻轻振荡
E.将容量瓶塞塞紧,充分摇匀
(5)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是__________。
a.没有进行上述操作步骤D
b.加蒸馏水不慎超过刻度线
c.称量NaOH固体时使用的砝码已生锈
解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液,所用仪器根据实验步骤选择,因为NaOH固体是经过准确称量的,故不再需要用托盘天平进行称量,固体需溶解,故需用250
mL烧杯。
因是配制250
mL的溶液,故不需要500
mL容量瓶,而应使用250
mL容量瓶。因容量瓶不能用来长期保存试剂,故需500
mL试剂瓶来盛装溶液。
(2)除了上述仪器中可使用的以外,还需玻璃棒和250
mL容量瓶。
(3)使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。
(4)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。
(5)误差分析:根据c==中m、n、V的变化分析。
选项
影响因素
结果
a
未洗涤、使n减小
c偏低
b
使V增大
c偏低
c
使m增大
c偏高
答案:(1)A、C (2)玻璃棒、250
mL容量瓶
(3)检查容量瓶是否漏水 (4)ABDCE (5)c
(时间:40分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题8分,共48分)
1.将4
g
NaOH溶于水配成50
mL溶液,取出5
mL,这5
mL溶液的物质的量浓度是( )
A.2
mol·L-1
B.1
mol·L-1
C.0.1
mol·L-1
D.0.05
mol·L-1
解析:c(NaOH)===2
mol·L-1,取出5
mL,其物质的量浓度仍然是2
mol·L-1。
答案:A
2.V
L
Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+
m
g,则溶液中SO的物质的量浓度为( )
A.mol·L-1
B.mol·L-1
C.mol·L-1
D.mol·L-1
解析:n(Fe3+)=,n(SO)=×
mol=
mol,c(SO)==
mol·L-1。
答案:D
3.实验室需用2
mol·L-1氯化钠溶液450
mL,配置时应选用容量瓶的规格和称取氯化钠的质量分别是( )
A.450
mL,52.7
g
B.500
mL,58.5
g
C.1
000
mL,117
g
D.任意规格,111.2
g
解析:首先确定容量瓶规格为500
mL,其次计算:0.5
L×2
mol·L-1=1
mol,所以需要58.5
g
NaCl。
答案:B
4.下列有关溶液配制说法错误的是( )
A.称取12.5
g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水中,并加水稀释至500
mL,所得溶液物质的量浓度为0.1
mol·L-1
B.取58.5
g
NaCl固体放入1
L水中充分溶解,所得溶液中NaCl的物质的量浓度为1
mol·L-1
C.将100
g
5%的食盐水加热蒸发掉50
g水后,所得溶液中NaCl的质量分数为10%
D.将浓度为2
mol·L-1硫酸钠溶液10
mL加水稀释至200
mL,所得溶液浓度为0.1
mol·L-1
答案:B
5.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
解析:称量固体时,应遵循“左物右码”的原则,A错误;搅拌用玻璃棒可以加快溶解速度,B正确;向容量瓶中转移溶液时用玻璃棒引流,C错误;定容时胶头滴管不能插入到容量瓶中,D错误。
答案:B
6.为了配制100
mL
1
mol·L-1
NaOH溶液,其中有下列几种操作:
①NaOH用纸盛载进行称量;②选刚用蒸馏水洗净的100
mL容量瓶进行配制;③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中;④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶;⑤使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切。其中操作错误的是( )
A.①②③
B.③④⑤
C.②③⑤
D.①③⑤
解析:①用托盘天平称量NaOH等易潮解或有腐蚀性的药品时,须用干燥而洁净的烧杯或表面皿,先称出烧杯或表面皿的质量,然后放入NaOH,再称出它们的总质量,用差减法得出NaOH的质量;步骤③中,应待稀溶液冷却后,再沿玻璃棒注入容量瓶;步骤⑤中,定容时,先往容量瓶中小心地加水,直到液面接近刻度1~2
cm处,改用胶头滴管加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切。
答案:D
二、非选择题(包括3个小题,共52分)
7.(20分)有下列化学仪器:①托盘天平 ②玻璃棒 ③药匙 ④烧杯 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦胶头滴管 ⑧细口试剂瓶 ⑨标签纸
(1)现需要配制500
mL
1
mol·L-1硫酸溶液,需用质量分数为98%、密度为1.84
g·cm-3的浓硫酸______mL。
(2)从上述仪器中,按实验使用的先后顺序,其编号排列是________。
(3)容量瓶使用前检验是否漏水的方法是___________________。
(4)若实验遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏高”“偏低”或“不变”)。
①用于稀释硫酸的烧杯未洗涤________;
②未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中________;
③摇匀后发现液面低于刻度线再加水________;
④容量瓶中原有少量蒸馏水________;
⑤定容时观察液面俯视________。
解析:(1)设需质量分数为98%、密度为1.84
g·cm-3的浓硫酸的体积为V,V×1.84
g·cm-3×98%=0.5
L×1
mol·L-1×98
g·mol-1,V=27.2
mL。(2)配制顺序是:计算→量取→稀释→转移→洗涤→定容,因此使用仪器的顺序为:⑤④②⑥⑦⑧⑨。(3)按规范操作简答。
答案:(1)27.2 (2)⑤④②⑥⑦⑧⑨
(3)往容量瓶内加适量水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的五指托住瓶底,把瓶倒立过来,如不漏水,把瓶塞旋转180°后塞紧,再把瓶倒立过来,若不漏水,才能使用 (4)①偏低 ②偏高 ③偏低
④不变 ⑤偏高
8.(18分)Ⅰ.(12分)将20
g
NaOH固体溶于水配成100
mL溶液,其密度为1.185
g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为______________。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为______________。
(3)从该溶液中取出10
mL,其中NaOH的物质的量浓度为____________,含NaOH的物质的量为______________________。
(4)将取出的10
mL溶液加水稀释,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为1
mo1·L-1,稀释后溶液体积为____________mL。
Ⅱ.(6分)常温下,10.0
mL
1.0
mol·L-1的H2SO4(aq),加水稀释到500
mL,所得H
2SO4(aq)的浓度为________mol·L-1;蒸发浓缩,使溶液的体积为2.40
mL,所得H2SO4(aq)的浓度为________mol·L-1。
解析:(1)20
g
NaOH物质的量是=0.5
mol,其物质的量浓度为=5
mol·L-1。
(2)该溶液的质量为100
mL×1.185
g·mL-1=118.5
g,该溶液中NaOH的质量分数为20
g÷118.5
g×100%=16.9%。
(3)取出的10
mL溶液中,溶质的浓度不发生变化,溶质的物质的量发生变化,为5
mol·L-1×0.01
L=0.05
mol。
(4)据稀释规律c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀),
则有5
mol·L-1×0.01
L=1
mol·L-1·V,则V=0.05
L,即50
mL。
Ⅱ.根据溶液的稀释定律,溶液稀释或浓缩前后溶质的质量和物质的量不变:c1V1=c2V2=c3V3。稀释到500
mL时,
c2(H2SO4)=
=
=0.020
mol·L-1;
浓缩到2.40
mL时,
c3(H2SO4)==
≈4.2
mol·L-1。
答案:Ⅰ.(1)5
mol·L-1 (2)16.9% (3)5
mol·L-1 0.05
mol (4)50 Ⅱ.0.020 4.2
9.(14分)甲、乙两人分别用不同的方法配制100
mL
3.6
mol·L-1的稀硫酸。
(1)甲:量取20
mL
18
mol·L-1浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100
mL容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶中加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①实验所用的玻璃仪器除烧杯和容量瓶外,还有
_____________________________________________________;
②将溶液转移到容量瓶中的正确操作是___________________;
③定容的正确操作是__________________________________。
(2)乙:用100
mL量筒量取20
mL浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100
mL刻度线,再搅拌均匀。
你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处:
_____________________________________________________。
答案:(1)①量筒、玻璃棒、胶头滴管 ②将玻璃棒插入容量瓶刻度线以下,使溶液沿玻璃棒慢慢地倒入容量瓶中 ③加水至离刻度线下1~2
cm时,改用胶头滴管滴加水至凹液面与刻度线相切
(2)不能用量筒配制溶液;不能将水加入浓硫酸中结论:
※压强不变,升高温度→
气体体积增大
温度不变,增大压强→
气体体积减小
※
不同温度、压强下,1mol气体的体积会改变,
而1mol固体或液体的体积基本不变;
※
同温同压下,1mol不同气体的体积相同,
而1mol固体或液体的体积各不相同;
问题与讨论:
①影响物质体积的因素有哪些?
②如何解释——
同温同压下1
mol不同气体体积相同?
而1
mol固体或液体的体积各不相同?
③教室内有两瓶相同体积的气体(H2和
O2
)
,你可以推出什么结论?
影响物质体积大小的微观因素
粒子的大小
粒子间的平均距离
【例1】
判断下列说法是否正确
【例2】
常温常压(25℃和101
kPa)下,测出某男生的肺活量为3600
mL,计算他呼出的气体中大约包含多少个气体分子 (已知该状况下1mol气体体积约为24.5L)
【例3】
下列说法正确的是(
)
(注:NA表示阿伏加德罗常数的值)
A.在常温常压下,11.2L氮气含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下,1mol氮气含有的原子数为NA
C.32g氧气所含的原子数为2NA
D.相同质量的磷酸和硫酸所含的原子数目相同
【例4】
在同温同压下,下列与气体体积大小有关的因素是(
)
A.气体的种类
B.气体的分子数
C.分子本身的大小
D.分子间的平均距离
【例5】
两个体积相同的容器,一个盛有NO,另一个盛有N2和O2,在同温、同压下,两容器内的气体一定具有相同的(
)
A.原子总数
B.质子总数
C.分子总数
D.质量
【例6】
2gH2的体积为(
)
A.22.4L
B.11.2L
C.44.8L
D.不确定
【例7】
在标准状况下,2.2
g
CO2的体积是多少?
【例8】
在标准状况下,测得1.92
g某气体的体积为672
mL。计算此气体的相对分子质量?
课后作业
【例1】
判断下列说法的正误
通常状况下,H2的摩尔体积为22.4mol/L。
标准状况下,H2O的摩尔体积为22.4mol/L。
物质的量相同的H2与O2,体积也相同。
相同条件下,1g
H2与14g
CO的体积相同。
【例2】
标准状况下,5.6L某气体的质量为11g,其摩尔质量是,相对分子质量是
【例3】
标准状况下,33.6L的O2的物质的量为多少?质量是多少?
【例4】
22g
CO2在标准状况下的体积是多少?
答案
解析:
错。标况下。
错。标况下水为液体。
错。影响气体体积的因素除了分子数,还要考虑温度、压强的影响。没说同温同压不可比。
正确。
【例2】44g/mol,44
解析:已知V和m求M(隐含知道Vm=22.4L/mol),先利用V和Vm求n,再求出M。
【例3】1.5mol,66g
【例4】11.2L
化学计量在实验中的应用㈡第一节化学计量在实验中的应用
物质的量浓度及计算
【复习衔接】
1.溶液是
、
的
,由
和
两部分组成。
2.溶液组成可以用
来表示,公式为
;若溶液中某溶质的溶解度用S表示,则溶质的质量分数可表示为
。
【学案导学】
一、物质的量浓度
1定义:
。2符号:
。
3表达式:
。4注意事项:
。
5关于物质的量浓度的计算
(1)根据基本公式的计算
例1把标准状况下,0.224LHCl气体溶于水中制成1L溶液,则盐酸的物质的量浓度
例2将4gNaOH固体溶于水配成50mL溶液,其物质的量浓度为
.
【课堂练习】判断下列说法是否正确,并分析原因
①1mol
NaOH溶解在1L水中得到1mol/LNaOH溶液
②标准状况下22.4mlHCl气体溶于100ml水得到0.01mol/L盐酸
③20mL18.4mol/L
H2SO4溶于100ml水中得到溶液体积为120ml
④从1mol/LNaCl溶液100ml中取出10ml,其所得的物质的量浓度为1mol/L
(2)关于溶质中微粒间的倍数关系得计算
例3下列关于0.2mol/LBa(NO3)2溶液正确的说法是
A.2L溶液中含有Ba+离子0.2mol
B.2L溶液中含有NO3-离子0.2mol
C.0.5L溶液中Ba2+离子的物质的量浓度为0.2mol/L
D.0.5L溶液中NO3-离子的物质的量浓度为0.2mol/L
例4(1)在aL磷酸钠溶液中,含bmolNa+离子,此磷酸钠溶液的物质的量浓度为
(2)100mL0.2mol/LBa(OH)2溶液中,c(Ba2+)=
200mL0.5mol/L
Al2(SO4)3溶液中,c(Al3+)=
c(SO42-)=
Fe2(SO4)3中c(Fe3+)=
0.6mol/L,则c(SO42-)=
.其中Fe3+和SO42-的物质的量浓度的比值为
(3)溶质B的物质的量浓度c、溶质的质量分数w直间的关系
例5
.将4.83
mol
H2SO4溶于水配成1L密度为1.28g/cm3的硫酸溶液,求其物质的量浓度 硫酸的质量分数
例6.将H2SO4溶于水配成密度为1.28g/cm3的硫酸溶液,其质量分数为20%,求其物质的量浓度
小结:物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的比较
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶质的单位
溶液的单位
表达式
特点
体积相同,物质的量浓度也相同的任何溶液中,所含
相同,但
不一定相同
质量相同、溶质的质量分数也相同的任何溶液中,所含
相同,但
不一定相同。
(4)溶液的稀释与混合的计算
例7.
1L0.1mol/L的NaCl溶液与1L0.3mol/L的NaCl溶液混合,求混合后溶液的物质的量浓度?
例8.
1L0.1mol/L的
NaCl溶液与1L0.3mol/L的NaCl溶液混合,形成2.0kg密度为1.2g/
mL的溶液,求混合后溶液的物质的量浓度?
例9.1L0.1mol/L的NaCl溶液加水稀释到2L,求稀释后的浓度?
课后练习
1.下列溶液中,溶质的物质的量浓度为0.1mol/L的是
A.含4gNaOH的溶液1L
B.
含0.1gNaOH的溶液1L
C.含0.2molH2SO4的溶液0.5L
D.
含19.6gH2SO4的溶液1L
2.下列溶液中的c(Cl-)与50mL
1mol/L氯化钠溶液中c(Cl-)相等的是
A.150mL
1mol/LNaCl溶液
B.75mL
2mol/LCaCl2溶液
C.150mL
3mol/LKCl溶液
D.75mL
1mol/LFeCl3溶液
3.浓度为2mol/L的NaOH溶液的正确含义是
A.在2L水中溶有80g的NaOH
B.80gNaOH溶于水配成的溶液
C.每升溶液中含有80gNaOH
D.每2L溶液中含有80gNaOH
5.2gNaOH固体溶于水配成250mL溶液,取出其中50mL,则这50mLNaOH溶液的物质的量浓度为
A.
0.04mol/L
B.0.2mol/L
C.1mol/L
D.2mol/L
6.从2mol/L的氯化铜溶液中取出含Cl 离子为3.55g的溶液,所取溶液的体积是
A.25mL
B.50mL
C.12.5mL
D.0.025mL
7.下列说法正确的是(
)
A.将10
g
CaCO3粉末加入100
mL水中,所得溶液的浓度为l
mol·L-1
B.将100
mL
2
mol·L-1盐酸加热蒸发至50
mL,所得溶液的浓度为4
mol·L-1
C.将l0
mL
l.0mol·L-1NaCl溶液与90mL水混合,所得溶液的浓度为0.1
mol·L-1
D.将10
g
CaO加入100
mL饱和石灰水中,充分搅拌、静置并恢复到原来的温度,所得溶液的浓度不
变。
8.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其c(H+)=0.1
mol·L-1,c(Al3+)=0.4
mol·L-1,c(SO)=0.8
mol·L-1,则c(K+)为(
)
A.0.15
mol·L-1
B.0.2
mol·L-1
C.0.3
mol·L-1
D.0.4
mol·L-1
9.在a
L
Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b
mol
BaCl2,恰好使溶液中的SO42﹣离子完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c
mol
NH3,则原溶液中的Al3+浓度(mol/L)为(
)
A.
B.
C.
D.
10.若以w1和w2分别表示浓度为a
mol/L和b
mol/L氨水的质量分数,且知2a=b,则下列判断正确的是(氨水的密度比纯水的小)
(
)
A.2w1=w2
B.2w2=w1
C.w2>2w1
D.w1<w2<2w1
11.下列叙述一定正确的是(
)
A.将wg
a%的NaCl溶液蒸发掉w/2g水,得到2a%的NaCl溶液。
B.将25g无水CuSO4溶于水制成100mL溶液,其浓度为1mol/L。
C.将1体积c1
mol/L的硫酸用水稀释为5体积,稀溶液的浓度为0.2c1
mol/L
D.将5.85gNaCl晶体溶入100mL水中,制得1mol/L的NaCl溶液。
12.用等体积0.1mol/L氯化钡溶液,可使相同体积的硫酸钠、硫酸镁和硫酸铝三种溶液中的硫酸银离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种盐的物质的量浓度之比为
。
13.VL硫酸铁溶液中含Fe3+mg,则溶液中SO42-的物质的量浓度为
。
14.在标准状况下,将盛满氨气的试管倒置于水中,当试管中充满水时,立即取出,此时试管内氨水的物质的量浓度约为
。
15.把50mL
2mol/L
CuSO4溶液和50mL
1mol/L
Fe2(SO4)3溶液混合,需加入2mol/L的BaCl2溶液多少mL才能使混合溶液中的SO42-全部沉淀?产生沉淀质量多少g