第二节化学计量在实验中的应用（第三课时）
文档属性
| 名称 | 第二节化学计量在实验中的应用（第三课时） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 424.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2011-03-21 20:59:00 | ||
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文档简介
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第二节化学计量在实验中的应用（第三课时）
主干知识梳理
一、物质的量浓度
1、定义：单位体积溶液所含溶质的物质的量。
2、数学表达式： C=
3、单位： mol/L(或mol·L-1)
二、一定物质的量浓度溶液的配制
例：配制250mL0.5mol／L的NaCl溶液。
①计算 :已知物质的量浓度和体积，求溶质的物质的量，应用体积×物质的量浓度。体积的单位应为L，所以0.5mol／L×250mL／1000mL×58.5g／mol=7.3g。
②称量:用托盘天平来称量7.3g氯化钠
③溶解:用小烧杯加水溶解7.3g氯化钠，并用玻璃棒搅拌。
④转移 :把小烧杯里的溶液往容量瓶中转移，由于容量瓶的瓶口较细，为避免溶液洒出，用玻璃棒引流。
⑤洗涤:为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，应该用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒二、三次。
⑥定容:往容量瓶里加蒸馏水，距刻度线2～3cm处停止，为避免加水的体积过多，改用胶头滴管加蒸馏水到刻度线，这个操作叫做定容。
⑦摇匀:最后把容量瓶瓶塞塞紧，把容量瓶倒转过来，摇动多次，使溶液混合均匀叫做摇匀。
把已溶解的氯化钠溶液，转移到250mL的容量瓶中，洗涤、定容、摇匀。把配好的溶液倒入试剂瓶中，盖上瓶塞，贴上标签。
3、误差分析：
配制物质的量浓度溶液的误差分析:
1．配制过程中，未用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒，所配溶液浓度偏(小)。
2．配制过程中，用蒸馏水洗涤了量筒，所配溶液浓度偏(大)。
3．溶液在移入容量瓶时有少量溅出，所配溶液浓度偏 (小)。
4．易潮解的物质称量时未用密闭容器，所配溶液浓度偏 (小)。
5．定容时仰视读刻度，所配溶液浓度偏（小），俯视则会偏 (大)。
【重点难点讲练】
【要点透析】（左栏）1、溶液物质的量浓度的求算：有溶液物质的量浓度的求算公式C= n/V知道解题关键找到所求物质的物质的量和溶液的体积。解题过程中应学会建立知识与知识及间的联系，提高综合分析能力。例如将溶液用水稀释或去水浓缩时，溶液体积发生变化，但溶质质量不变，因此溶质物质的量不变，即溶液稀释或浓缩前后，溶液中溶质的物质的量是相等的。对此，可用下面的公式表示：C（浓溶液）·V（浓溶液）=C（稀溶液）·V（稀溶液）【例１】将标准状况下的LHCl（g）溶于1000g水中，得到的盐酸密度为bg·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度是（ ）A．mo1·L－1B．mol·L－1C．mol·L－1D．mol·L－1【解析】要求溶液的物质的量浓度，需知溶质的物质的量和溶液的体积。溶液的体积不等于HCl（g）的体积，也不等于HCl（g）和H2O的体积之和，而要根据溶液的密度求得： 〔HCl（aq）〕＝ （HCl）＝ （HCl）＝＝【答案】D【小结】解此类题目最易出现的错误是思维不严密，易把1000g水的体积当作溶液的体积，忽略了HCl（g）溶于水后溶液体积的变化。2、一定物质的量浓度溶液的配制 一定物质的量浓度溶液的配制是中学化学实验中非常重要的实验，掌握了常用仪器（天平、药匙、量筒、一定容积的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管）的使用方法和操作步骤，学会用溶液物质的量浓度的求算公式C= n/V进行误差分析，这类题就能迎刃而解了。【例2】（1）用质量分数为98％、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸配制100mL1.84mol·L－1的稀硫酸，若实验仪器有：A．100mL量筒；B．托盘天平；C．玻璃棒；D．50mL容量瓶；E．10mL量筒，F．胶头滴管；G．50mL烧杯；H．100mL容量瓶，实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）：________。 （2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填编号）________。 A．使用容量瓶前检查它是否漏水 B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗 C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线2～3cm处，用滴管加蒸馏水到标线 D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后，直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到标线 E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次 F．往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流解析：本题是一道溶液稀释、质量分数与物质的量浓度之间的换算计算及物质的量浓度溶液配制实验操作题。（1）据稀释规律＝及质量分数换算为物质的量浓度的关系，先求出，再求出。＝＝18.4mol·L－1,＝＝＝0.01L＝10mL,则需用浓H2SO4的体积为10mL，所以选10mL量筒，若用100mL量筒则会使量取的溶液体积误差变大。问题（2）主要涉及的是容量瓶的使用方法，容量瓶只能用来定容（定容时标示的温度为20℃），不能用来稀释或溶解物质，也不能长期存放溶液，因为稀释或溶解的过程中将有热效应，影响溶液的容积测定；使用容量瓶之前只能用蒸馏水洗涤，不能用待配溶液润洗容量瓶，若用待配溶液润洗会使溶质附着在容量瓶内壁，引起配制溶液浓度偏高。【答案】（1）EFGCHF（2）BCD【小结】一定物质的量浓度溶液的配制是个定量实验。此类实验题的完善解答必须建立在熟练掌握实验的基本操作和技能的基础上，并配以扎实的文字功底和细密的思维。 【针对练习】（右栏）1-1将53gNa2CO3溶于水配成250ml溶液，C（Na2CO3）= 1-2已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28 g·cm－3，求其物质的量浓度。1-3在标准状况下将560体积的氨气溶于1体积水中，所得溶液的密度是0．9g／cm3，求该溶液的质量分数和物质的量浓度。1－4：500mL 98%，密度为1.84g/cm3的浓硫酸，其物质的量浓度为多少？解析：欲求物质的量浓度，要求溶质的物质的量和溶液的体积。溶质的物质的量：溶液的体积：500mL溶液物质的量浓度：2-1、实验室用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液0.5L，回答下列问题（1）请写出该实验的实验步骤① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。 （2）所需仪器为：容量瓶 （规格： ）、托盘天平、还需要那些实验仪器才能完成该实验，请写出： （3）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响及造成该影响的原因。①为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌。在未降至室温时，立即将溶液转移至溶量瓶定容。对所配溶液浓度的影响： ，原因是： 。②定容后，加盖倒转摇匀后，发现溶面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度。对所配溶液浓度的影响 ，原因是： 。2-2配制约0．1mol儿盐酸溶液500mL，请将操作顺序(1、2、3……)填写在括号里，并在横线上填人适当的仪器名称、操作方法和适当序号。 ( )在盛盐酸的烧杯中注入适量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀。 ( )在盐酸冷却后，沿—————— 注入—————— mL的——————中。 ( )用——————量取密度为1．19g／em3，溶质的质量分数为37％的浓盐酸约——————ml注入烧杯中。 ( )用适量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次，将溶液一并注入容量瓶中。 ( )往容量瓶中小心加蒸馏水，至液面接近刻度——————————处，改用————————加蒸馏水，使溶液的—————————— 与瓶颈刻度相切。 ( )采用标准的操作方法摇匀，并转移人试剂瓶中贴上标签。2－3(06重庆卷)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42+以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：(1)判断BaCl2已过量的方法是_________________________________。(2)第④步中，相关的离子方程式是_____________________________。(3)若先用盐酸调pH值再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是____________________________。(4)为检验精盐纯度，需配制150 mL.0.2 mol/L NaCl(精盐)溶液，右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是________________________________________。答案：（1）取第②步后的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量（2）Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓； Ba2+ + CO32－ = BaCO3↓（3）在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度（4）未用玻璃棒引流；未采用150 mL容量瓶。
第三课时 针对练习1-1 2 mol·L－1 1-2 37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为
4.8 mol·L－1。【解析】从上节课的知识我们知道，溶质的质量分数和物质的量浓度都可用来表示溶液的组成。因此，二者之间必定可以通过一定的关系进行换算。根据我们刚才的讨论分析可知，要算出物质的量浓度，必须设法找出所取溶液的体积及其中所含溶质的物质的量。由于浓度是与所取溶液的多少无关的物理量，所以，我们既可取一定质量的溶液来计算，也可取一定体积的溶液来计算，为此，我们可以采用以下两种方法。
解法一：取100g溶液来计算
ｍ(H2SO4)＝100 g×37％＝37 g
n(H2SO4)==0.37 mol
V(液)==78.12 ｍL=0.078 L
c(H2SO4)==4.8 mol·L－1
解法二：取1 L溶液来计算 V(液)=1 L
ｍ(H2SO4)＝V［H2SO4(aq)］·ρ·ｗ＝1000 mL×1.28 g·cm－3×37％＝473.6 g
n(H2SO4)= =4.8 mol
c(H2SO4)= =4.8 mol·L－1
1-3：40（溶液的体积等于溶质加溶剂的质量除以溶液的密度）
2-1(1) ①计算 ②称量 ③溶解转移 ④洗涤转移 ⑤定容摇匀(2)500mL 、 烧杯 、药匙、 玻璃棒、 胶头滴管 (3)①偏高 因恢复到室温时，溶液的体积将小于500mL ②降低 因为溶液体积大于500Ml
2-2（2）；（3），玻璃棒，500，容量瓶；（1），量筒，1 .6；（4）；（5），2——3cm，胶头滴管，凹液面的最低点；（6） 。
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第二节化学计量在实验中的应用（第三课时）
主干知识梳理
一、物质的量浓度
1、定义：单位体积溶液所含溶质的物质的量。
2、数学表达式： C=
3、单位： mol/L(或mol·L-1)
二、一定物质的量浓度溶液的配制
例：配制250mL0.5mol／L的NaCl溶液。
①计算 :已知物质的量浓度和体积，求溶质的物质的量，应用体积×物质的量浓度。体积的单位应为L，所以0.5mol／L×250mL／1000mL×58.5g／mol=7.3g。
②称量:用托盘天平来称量7.3g氯化钠
③溶解:用小烧杯加水溶解7.3g氯化钠，并用玻璃棒搅拌。
④转移 :把小烧杯里的溶液往容量瓶中转移，由于容量瓶的瓶口较细，为避免溶液洒出，用玻璃棒引流。
⑤洗涤:为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，应该用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒二、三次。
⑥定容:往容量瓶里加蒸馏水，距刻度线2～3cm处停止，为避免加水的体积过多，改用胶头滴管加蒸馏水到刻度线，这个操作叫做定容。
⑦摇匀:最后把容量瓶瓶塞塞紧，把容量瓶倒转过来，摇动多次，使溶液混合均匀叫做摇匀。
把已溶解的氯化钠溶液，转移到250mL的容量瓶中，洗涤、定容、摇匀。把配好的溶液倒入试剂瓶中，盖上瓶塞，贴上标签。
3、误差分析：
配制物质的量浓度溶液的误差分析:
1．配制过程中，未用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒，所配溶液浓度偏(小)。
2．配制过程中，用蒸馏水洗涤了量筒，所配溶液浓度偏(大)。
3．溶液在移入容量瓶时有少量溅出，所配溶液浓度偏 (小)。
4．易潮解的物质称量时未用密闭容器，所配溶液浓度偏 (小)。
5．定容时仰视读刻度，所配溶液浓度偏（小），俯视则会偏 (大)。
【重点难点讲练】
【要点透析】（左栏）1、溶液物质的量浓度的求算：有溶液物质的量浓度的求算公式C= n/V知道解题关键找到所求物质的物质的量和溶液的体积。解题过程中应学会建立知识与知识及间的联系，提高综合分析能力。例如将溶液用水稀释或去水浓缩时，溶液体积发生变化，但溶质质量不变，因此溶质物质的量不变，即溶液稀释或浓缩前后，溶液中溶质的物质的量是相等的。对此，可用下面的公式表示：C（浓溶液）·V（浓溶液）=C（稀溶液）·V（稀溶液）【例１】将标准状况下的LHCl（g）溶于1000g水中，得到的盐酸密度为bg·cm－3，则该盐酸的物质的量浓度是（ ）A．mo1·L－1B．mol·L－1C．mol·L－1D．mol·L－1【解析】要求溶液的物质的量浓度，需知溶质的物质的量和溶液的体积。溶液的体积不等于HCl（g）的体积，也不等于HCl（g）和H2O的体积之和，而要根据溶液的密度求得： 〔HCl（aq）〕＝ （HCl）＝ （HCl）＝＝【答案】D【小结】解此类题目最易出现的错误是思维不严密，易把1000g水的体积当作溶液的体积，忽略了HCl（g）溶于水后溶液体积的变化。2、一定物质的量浓度溶液的配制 一定物质的量浓度溶液的配制是中学化学实验中非常重要的实验，掌握了常用仪器（天平、药匙、量筒、一定容积的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管）的使用方法和操作步骤，学会用溶液物质的量浓度的求算公式C= n/V进行误差分析，这类题就能迎刃而解了。【例2】（1）用质量分数为98％、密度为1.84g·cm－3的浓硫酸配制100mL1.84mol·L－1的稀硫酸，若实验仪器有：A．100mL量筒；B．托盘天平；C．玻璃棒；D．50mL容量瓶；E．10mL量筒，F．胶头滴管；G．50mL烧杯；H．100mL容量瓶，实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）：________。 （2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填编号）________。 A．使用容量瓶前检查它是否漏水 B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗 C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线2～3cm处，用滴管加蒸馏水到标线 D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后，直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到标线 E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次 F．往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流解析：本题是一道溶液稀释、质量分数与物质的量浓度之间的换算计算及物质的量浓度溶液配制实验操作题。（1）据稀释规律＝及质量分数换算为物质的量浓度的关系，先求出，再求出。＝＝18.4mol·L－1,＝＝＝0.01L＝10mL,则需用浓H2SO4的体积为10mL，所以选10mL量筒，若用100mL量筒则会使量取的溶液体积误差变大。问题（2）主要涉及的是容量瓶的使用方法，容量瓶只能用来定容（定容时标示的温度为20℃），不能用来稀释或溶解物质，也不能长期存放溶液，因为稀释或溶解的过程中将有热效应，影响溶液的容积测定；使用容量瓶之前只能用蒸馏水洗涤，不能用待配溶液润洗容量瓶，若用待配溶液润洗会使溶质附着在容量瓶内壁，引起配制溶液浓度偏高。【答案】（1）EFGCHF（2）BCD【小结】一定物质的量浓度溶液的配制是个定量实验。此类实验题的完善解答必须建立在熟练掌握实验的基本操作和技能的基础上，并配以扎实的文字功底和细密的思维。 【针对练习】（右栏）1-1将53gNa2CO3溶于水配成250ml溶液，C（Na2CO3）= 1-2已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28 g·cm－3，求其物质的量浓度。1-3在标准状况下将560体积的氨气溶于1体积水中，所得溶液的密度是0．9g／cm3，求该溶液的质量分数和物质的量浓度。1－4：500mL 98%，密度为1.84g/cm3的浓硫酸，其物质的量浓度为多少？解析：欲求物质的量浓度，要求溶质的物质的量和溶液的体积。溶质的物质的量：溶液的体积：500mL溶液物质的量浓度：2-1、实验室用氯化钠固体配制1.00mol/L的NaCl溶液0.5L，回答下列问题（1）请写出该实验的实验步骤① ，② ，③ ，④ ，⑤ 。 （2）所需仪器为：容量瓶 （规格： ）、托盘天平、还需要那些实验仪器才能完成该实验，请写出： （3）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响及造成该影响的原因。①为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌。在未降至室温时，立即将溶液转移至溶量瓶定容。对所配溶液浓度的影响： ，原因是： 。②定容后，加盖倒转摇匀后，发现溶面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度。对所配溶液浓度的影响 ，原因是： 。2-2配制约0．1mol儿盐酸溶液500mL，请将操作顺序(1、2、3……)填写在括号里，并在横线上填人适当的仪器名称、操作方法和适当序号。 ( )在盛盐酸的烧杯中注入适量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使其混合均匀。 ( )在盐酸冷却后，沿—————— 注入—————— mL的——————中。 ( )用——————量取密度为1．19g／em3，溶质的质量分数为37％的浓盐酸约——————ml注入烧杯中。 ( )用适量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2～3次，将溶液一并注入容量瓶中。 ( )往容量瓶中小心加蒸馏水，至液面接近刻度——————————处，改用————————加蒸馏水，使溶液的—————————— 与瓶颈刻度相切。 ( )采用标准的操作方法摇匀，并转移人试剂瓶中贴上标签。2－3(06重庆卷)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42+以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：(1)判断BaCl2已过量的方法是_________________________________。(2)第④步中，相关的离子方程式是_____________________________。(3)若先用盐酸调pH值再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是____________________________。(4)为检验精盐纯度，需配制150 mL.0.2 mol/L NaCl(精盐)溶液，右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是________________________________________。答案：（1）取第②步后的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量（2）Ca2+ + CO32－ = CaCO3↓； Ba2+ + CO32－ = BaCO3↓（3）在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度（4）未用玻璃棒引流；未采用150 mL容量瓶。
第三课时 针对练习1-1 2 mol·L－1 1-2 37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为
4.8 mol·L－1。【解析】从上节课的知识我们知道，溶质的质量分数和物质的量浓度都可用来表示溶液的组成。因此，二者之间必定可以通过一定的关系进行换算。根据我们刚才的讨论分析可知，要算出物质的量浓度，必须设法找出所取溶液的体积及其中所含溶质的物质的量。由于浓度是与所取溶液的多少无关的物理量，所以，我们既可取一定质量的溶液来计算，也可取一定体积的溶液来计算，为此，我们可以采用以下两种方法。
解法一：取100g溶液来计算
ｍ(H2SO4)＝100 g×37％＝37 g
n(H2SO4)==0.37 mol
V(液)==78.12 ｍL=0.078 L
c(H2SO4)==4.8 mol·L－1
解法二：取1 L溶液来计算 V(液)=1 L
ｍ(H2SO4)＝V［H2SO4(aq)］·ρ·ｗ＝1000 mL×1.28 g·cm－3×37％＝473.6 g
n(H2SO4)= =4.8 mol
c(H2SO4)= =4.8 mol·L－1
1-3：40（溶液的体积等于溶质加溶剂的质量除以溶液的密度）
2-1(1) ①计算 ②称量 ③溶解转移 ④洗涤转移 ⑤定容摇匀(2)500mL 、 烧杯 、药匙、 玻璃棒、 胶头滴管 (3)①偏高 因恢复到室温时，溶液的体积将小于500mL ②降低 因为溶液体积大于500Ml
2-2（2）；（3），玻璃棒，500，容量瓶；（1），量筒，1 .6；（4）；（5），2——3cm，胶头滴管，凹液面的最低点；（6） 。
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