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1、第4课时 化学计量在实验中的应用（二）,一、物质的量浓度的概念,1概念：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。其数学表达式为：c(B)n(B)/V，常用单位是mol/L。2理解物质的量浓度的物理意义和相关的量。物质的量浓度是表示溶液组成的物理量，衡量标准是单位体积溶液里所含溶质的物质的量的多少。这里的溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他的特定组合，物质的量的单位是mol；体积指溶液的体积而不是溶剂的体积，单位是L；因此，物质的量浓度的单位是molL1。,3明确溶液中溶质的化学成分。求物质的量浓度时，对一些特殊情况下溶液的溶质要掌握清楚，如N
2、H3溶于水得NH3H2O，但我们习惯上，计算氨水的质量分数时认为氨水的溶质为NH3；SO3溶于水后所得溶液的溶质为H2SO4；Na、Na2O、Na2O2溶于水后所得溶液的溶质为NaOH；CuSO45H2O溶于水后所得溶液溶质为CuSO4。,【基础题一】下列说法正确的是()A117 g NaCl溶于500 mL水中所得溶液的浓度为4 mol/LB16 g胆矾溶于水中得到0.5 L溶液的浓度为0.2 mol/LC12.4 g Na2O溶于水中得到0.5 L溶液的浓度为0.4 mol/LD从1.8 mol/L的H2SO4中取出100 mL溶液的浓度仍为1.8 mol/L,D,二、一定物质的量浓度溶液
3、的配制,1使用的主要仪器：烧杯、胶头滴管、量筒、托盘天平及砝码、药匙、容量瓶、玻璃棒等。,2一定物质的量浓度溶液的配制步骤：(1)计算、称量：求出所配制溶液的溶质的质量。如果是用浓溶液(如浓H2SO4)来配制一定物质的量浓度的稀溶液，则需求算出浓溶液所需用的体积；如果溶质是固体，用天平称量溶质的质量；如果是浓溶液，可用量筒来量取溶液的体积；,(2)溶解、转移：把称量好的溶质或浓溶液放入烧杯中(如果是浓硫酸，则烧杯中应先加水再加浓硫酸，并边加边搅拌)，加适量的蒸馏水溶解、搅拌静置，冷却到室温下，再用玻璃棒引流，让溶解后的溶液沿玻璃棒注入容量瓶内；(3)洗涤、转移：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，
4、每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶内，以确保溶质全部进入容量瓶，防止产生误差；轻轻振荡容量瓶，使溶液充分混合；,(4)定容、摇匀：然后注入蒸馏水直至液面离刻度线12 cm，改用胶头滴管逐滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度相切。盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀；,(5)装瓶、贴签：最后把上面配好的溶液转移至规定的试剂瓶，贴好标签，写明溶液名称和物质的量浓度。,3误差分析：根据cn/V 来判断，看m、V是变大还是变小，然后确定c的变化。,【基础题二】配制100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液，下列操作正确的是()A称取10.6 g无水碳酸钠，加入100 mL容量瓶中，加水溶解，定容B称取10.
5、6 g无水碳酸钠，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解C转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中D称取10.6 g无水碳酸钠，在烧杯中溶解后，恢复到常温，转移至100 mL容量瓶，并定容摇匀E称取28.6 g十水碳酸钠，在烧杯中溶解后，恢复到常温，将溶液和洗涤烧杯、玻璃棒后的液体转移至100 mL容量瓶，定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀,E,三、关于物质的量浓度的计算,1利用定义公式直接计算：c2物质的量浓度与溶质的质量分数w的换算(设溶液的密度为)：c溶解度与溶质的质量分数w的换算：S，w3溶液稀释：利用稀释前后溶质的物质的量相等：c1V1c2V2,【基础题三】将标准状况下的a
6、 L HCl(气)溶于1000 g水中，得到的盐酸密度为b g/cm3，则该盐酸的物质的量浓度是()A.mol/L B.mol/LC.mol/L D.mol/L,D,重要考点1 有关物质的量浓度的计算,1溶液中各种物理量之间的关系溶质的物质的量浓度 溶质的物质的量 溶液的体积 溶液的质量,2计算气体溶于水所得溶液的物质的量浓度时要注意：(1)溶液的体积必须用溶液的质量(气体的质量加上水的质量)除以溶液的密度。(2)溶液体积要换算成以“L”为单位。(3)在标准状况下求气体溶解于水后所得溶液的物质的量浓度。设标准状况下气体体积为V(L)，水的体积为VH2O(L)，溶液的密度为计算式为：c,【考点释
7、例1】在一定温度下，某饱和氢氧化钠溶液体积为V mL，溶液密度为d gcm3，溶质的质量分数为w%，物质的量浓度为c molL1，溶液中含氢氧化钠质量为m g。(1)用w来表示该温度下氢氧化钠的溶解度(S)。_。(2)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度c。_。(3)用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度c。_。(4)用c、d表示溶液中溶质的质量分数。_。,【解析】(1)溶质的质量分数为w%，相当于w g溶质溶于100w g水中，故S；(2)C molL1。(3)c 0.25dw molL1。(4)由公式c 可推知w%100%100%。,答案：(1)S 100 g(2)c1000 mLL1 mo
8、lL1(3)c 0.25dw molL1(4)w%100%,【温馨提示】在使用公式中，应特别注意各物理量的单位，如在c中，c的单位是mol/L，是密度，单位是g/mL，w是个百分数，M的单位是g/mol，若遇到题中所给量与公式中单位不符，则必须先进行单位换算，才能进行计算。,1.(2010四川)标准状况下V L氨气溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g mL1)，所得溶液的密度为 g mL1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol L1，则下列关系中不正确的是()A(17V22400)/(22.422.4V)Bw17c/(1000)Cw17V/(17V22400)Dc1000V/(17V224
9、00),A,【解析】本题考查物质的量浓度、质量分数之间的计算等知识。在1 L溶液中：w，B项正确。w，C项正确。,根据定义式：c，D项正确。,2.质量分数为a的某物质的溶液m g与质量分数为b的该物质的溶液n g混合后，蒸发掉p g水，得到的溶液每毫升质量为q g，物质的量浓度为c。则溶质的相对分子质量为()A.B.C.D.,C,3.用1000 g溶剂中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度叫做质量物质的量浓度，其单位是mol/kg。5 mol/kg的硫酸的密度是1.2894 g/cm3，则其物质的量浓度是()A3.56 mol/L B5.23 mol/LC4.33 mol/L D5.00 mol
10、/L,【解析】设溶剂的质量为1 kg，则硫酸的体积为(5 mol98 gmol11000 g)1.2894 g/cm3103 LmL11.155 L，故硫酸的物质的量浓度c5 mol/1.155 L4.33 mol/L。,C,重要考点2 有关溶液浓缩、稀释、混合的计算,1稀释前后溶质的质量不变(质量有加和性)：m浓w浓m稀w稀V浓浓w浓V稀稀w稀c浓V浓Mc稀V稀M,2稀释前后溶质的物质的量不变：混合后溶液的体积不变(稀溶液之间混合)：c1V1c2V2c混(V1V2)；混合后溶液的体积发生了改变：若告诉混合后溶液的密度，则有体积效应，即V1V2V3(体积没有加和性)，混合后溶液的体积要根据混合
11、溶液的密度来计算。c1V1c2V2c混V混，V混。,【考点释例2】将溶质的质量分数为a%、物质的量浓度为c1 mol/L的稀H2SO4加热蒸发掉一定量的水，使溶质的质量分数变为2a%，此时硫酸的物质的量浓度为c2 mol/L，则c1和c2的数值关系是()Ac22c1 Bc22c1 Dc12c2。,【解析】由换算公式c1000w/M得：c110001a%/98；c2100022a%/98由此可知：c1c21(22)因为21，故有c22c1。混合(稀释)后溶液浓度的推算规律：浓溶液与等体积的水或稀溶液混合，当溶质的密度大于1 g/cm3时，所得溶液的溶质质量分数大于浓溶液溶质质量分数的一半。如酸溶
12、液、除氨水外的碱溶液、盐溶液。浓溶液与等体积的水或稀溶液混合，当溶质的密度小于1 g/cm3时，所得溶液的溶质质量分数小于浓溶液质量分数的一半。如氨水、乙醇溶液。,答案：C,【解题规律】同种溶质不同质量分数的两种溶液等质量混合时，混合溶液的质量分数为二者的算术平均值。若是同种溶质不同质量分数的两种溶液等体积混合时，由于密度大的一方溶液质量也大，则此种混合情况可看成是先等质量混合，再加入少许密度大的对应质量分数的溶液，最终的质量分数为二者的平均值偏向于密度大的一方。,1.(1)已知H2SO4溶液浓度越大密度也越大，40%的H2SO4溶液和50%的H2SO4溶液等质量混合，所得溶液溶质的质量分数(
13、填“大于”“小于”或“等于”，下同)45%；如果是等体积混合，混合以后所得溶液溶质的质量分数 45%。(2)已知98%的H2SO4溶液的物质的量浓度为18.4 mol/L，则49%的H2SO4溶液的物质的量浓度(填“大于”“小于”或“等于”，下同)9.2 mol/L。,等于,大于,小于,2.含溶质的质量分数相同的浓氨水(密度b Bba Cab D不能确定,B,1所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时：算溶质时则取与实际体积最接近的量程数据做溶液的体积来求溶质的多少，不能用实际量。如：实验室需配制480 mL 1 molL1的NaOH溶液，需取固体NaOH的质量应为20.0 g，而不是19.2 g；
14、因为容量瓶只能配制其规定量程体积的溶液，要配制符合要求的溶液时，选取的容量瓶只能是500 mL量程的容量瓶。故只能先配制500 mL溶液，然后再取出480 mL。,重要考点3 有关溶液的配制,2配制一定物质的量浓度溶液的误差分析由cn/V可知，误差来源的根本原因是：物质的量或溶液体积产生误差，若n偏大或V偏小则c偏大，若n偏小或V偏大则c偏小。(1)若称量物错放在托盘天平的右盘上，n偏小使c偏小，因为m(左)m(右)m(游)。(2)未洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒或洗涤液未转入容量瓶中，配出的溶液浓度偏低，因为溶质的n小了。,(3)量筒量取计算出的浓溶液体积时仰视刻度，n偏大使c偏大。(4)除洗涤烧
15、杯和玻璃棒外，还洗涤了量筒，则n偏大使c偏大，因为量筒在标定刻度时，没有把附在器壁上的残留液计算在内，用水洗涤反而使溶质的物质的量偏大，造成c偏大。(5)定容时仰视刻度，则V偏大，使c偏小。(6)定容时俯视刻度，则V偏小，使c偏大。(7)若容量瓶使用前有少量蒸馏水，则无影响。,【考点释例3】(1)用18 molL1的硫酸配制100 mL 1.0 molL1硫酸，若实验仪器有：A100 mL量筒 B托盘天平C玻璃棒 D50 mL容量瓶E10 mL量筒 F胶头滴管G50 mL烧杯 H100 mL容量瓶实验时应选用仪器的先后顺序是_(填写编号)。,(2)在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是_(填
16、写编号)。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2cm3cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线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，缓慢加入蒸馏水到接近容量瓶刻度标线1 cm2 cm处，用滴管滴加蒸馏水到刻度线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,【解析】(1)用18 molL1H2SO4配制1.0 molL1 H2SO4，实际上是稀释问题的计算及一定物质的量浓度溶液配置实验操作。根据稀释定律c1V1c2V2可计算18
17、 molL1浓H2SO4的体积：V1c2V2/c1(1.0 molL10.1 L)/18 molL15.6 mL。该体积的液体用10 mL量筒量取比用100 mL量筒量取误差要小，故应选E，不能选A。(2)主要涉及的是容量瓶的使用方法。用待配溶液润洗容量瓶，会使其内壁附着溶质，导致所配溶液浓度偏大，故B错。若在容量瓶中进行溶解或稀释，由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变，所配溶液浓度有误差，故C、D错。,答案(1)G、E、C、H、F或E、G、C、H、F(2)B、C、D,【温馨提示】在配制一定物质的量浓度的溶液时，若所配溶液的体积与容量瓶的量程不符时，算溶质时则取与实际体积最接近的大一
18、些的量程数据作溶液的体积来求溶质的多少，不能用实际量。如：实验室需配制480 mL 1 molL1的NaOH溶液，需取固体NaOH的质量应为20.0 g，而不是19.2 g；因为容量瓶只能配制其规定量程体积的溶液，要配制符合要求的溶液时，选取的容量瓶只能是500 mL量程的容量瓶。故只能先配制500 mL溶液，然后再取出480 mL。,1.实验中需2 mol/L的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是()A500 mL,106 g B950 mL,201.4 gC1000 mL,212 g D任意规格，201.4 g,C,2.配制0.2 mol/
19、L的KNO3溶液，下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是()A称量时，左盘高，右盘低B定容时俯视刻度线C定容摇匀后发现液面低于刻线，加水使液面与刻线平齐D移液前未洗涤烧杯和玻璃棒,B,3.下列实验操作会导致实验结果偏低的是()配制100 g 10%的CuSO4溶液，称取10 g CuSO45H2O晶体溶于90 g水中测定碳酸钠晶体中结晶水的质量分数时，所用的晶体已经受潮配制一定物质的量浓度的溶液时，药品与砝码放反了，游码读数为0.2 g，所得溶液的浓度用酸式滴定管量取用质量分数为98%，密度为1.84 g/cm3的浓H2SO4配制200 mL 2 molL1的稀H2SO4时，先平视后俯视A只有 B只有C D,D,
