第3节化学中常用的物理量 物质的量 第3课时物质的量浓度 1 了解溶液的物质的量浓度的概念 2 了解溶液体积 物质的量浓度和溶质物质的量之间的关系 3 了解一定物质的量浓度溶液的配制 一 物质的量浓度1 定义 以中所含溶质B的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 3 单位 或mol m 3等 4 表达式 单位体积溶液 物质的量 cB mol L 1 1 溶液的体积就是溶质体积与溶剂体积之和吗 提示 不是 当溶质溶解于溶剂中时 它们的体积会发生不同程度的变化 因此 溶质体积与溶剂体积不具有加和性 二 一定体积 一定物质的量浓度的溶液的配制以配制500mL0 4mol L 1的NaCl溶液为例来分析配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器和步骤 1 计算所需NaCl的质量m NaCl n NaCl c NaCl V溶液 M NaCl 0 5L 58 5g mol 1 2 用 仪器 称取所需氯化钠 3 将称取的NaCl置于中 加入适量蒸馏水 用搅拌 使其溶解 4 将所得NaCl溶液转移到中 M NaCl 0 4mol L 1 11 7g 托盘天平 药匙 烧杯 玻璃棒 容量瓶 5 用蒸馏水洗涤 2 3次 洗涤液转移到容量瓶中 6 振荡 7 定容 向容量瓶中加蒸馏水到刻度线1 2cm处 改用加蒸馏水 至 8 塞好瓶塞 颠倒数次 使溶液混合均匀 9 将溶液装入贴好标签的试剂瓶中 简记为 计算 称量或量取 溶解或稀释 冷却 转移 洗涤 振荡 定容 摇匀 装瓶贴签 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 液面最低点与刻度线相切 2 1 溶液注入容量瓶前为什么要冷却到室温 2 定容过程中如果加水已超过刻度线 能否把水吸出来 如果不能应如何做 提示 1 容量瓶的容积是在室温下的定值 由于热胀冷缩 温度变化时 容积会发生变化 但主要是溶液体积受温度的影响变化较大 物质的溶解过程常伴有放热或吸热现象 使配制溶液体积有误差 因此 要冷却到室温 2 不能 倒掉并洗净容量瓶 重新配制 一 正确运用物质的量浓度1 与水反应的物质溶于水后 溶液中溶质的确定 有些物质溶于水后 与水反应生成新的物质 所得溶液中的溶质一般是指新物质 如Na2O Na2O2溶于水所得溶液的溶质是NaOH 有些物质溶于水所得溶液的成分较复杂 如Cl2 NH3等 求算其浓度时 仍以溶解前的物质为溶质 2 结晶水合物溶液的溶质 其溶质不是指结晶水合物 而是指相应的无水盐 如将25g胆矾 CuSO4 5H2O 溶于水形成100mL溶液 其浓度为1mol L 1 溶质是CuSO4而不是CuSO4 5H2O 3 溶液稀释定律 1 稀释前后溶质的质量不变 m 浓 w 浓 m 稀 w 稀 2 稀释前后溶质的物质的量不变 c 浓 V 浓 c 稀 V 稀 V的单位前后要一致 4 两种溶质相同而浓度不同的溶液混合有c1V1 c2V2 c混V混 1 当溶液的密度相差不大时 可作近似计算 V混 V1 V2 2 当溶液的密度相差较大时 则须根据密度进行体积换算 V混 V1 1 V2 2 混 5 溶质的质量分数与物质的量浓度的换算 计算气体溶于水形成溶液的物质的量浓度时 溶液的体积一定不能用溶剂的体积代替 应通过形成溶液的密度 利用V 求得 100mL0 3mol L 1Na2SO4溶液和50mL0 2mol L 1Al2 SO4 3溶液混合后 溶液中SO42 的物质的量浓度为 A 0 2mol L 1B 0 25mol L 1C 0 4mol L 1D 0 5mol L 1 名师解析 因混合后SO42 的物质的量为 n SO42 0 3mol L 1 0 1L 0 2mol L 1 0 05L 3 0 06mol溶液的体积V 0 1L 0 05L 0 15L则混合后溶液中SO42 的物质的量浓度为 c SO42 n SO42 V 0 06mol 0 15L 0 4mol L 1 答案 C 1 在4 时向100mL水中溶解了22 4LHCl气体 标准状况下测得 后形成溶液 下列说法中正确的是 A 该溶液物质的量浓度为10mol L 1B 该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得C 该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得D 所得溶液的体积为22 5L 解析 选项A 由溶液的体积不能简单等于0 1L 便可推知该物质的量浓度不应等于10mol L 1 选项C 本题的溶质的质量与溶液的质量可求得 36 5g 100g 所以可求出溶液中溶质的质量分数 选项D 溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和 即不等于22 5L 答案 B 二 配制一定物质的量浓度溶液中容量瓶的使用及误差分析1 容量瓶 1 构造容量瓶是细颈 梨形 平底的玻璃瓶 配有磨口玻璃塞或塑料塞 颈部标有刻度线 瓶体标有温度和容积 与平底烧瓶不同 2 使用注意事项 使用前要先检查容量瓶是否漏水 方法是 往容量瓶中加入一定量的水 塞好瓶塞 用食指摁住瓶塞 另一只手托住瓶底 把容量瓶倒立过来 观察瓶塞周围是否漏水 如果不漏水 把容量瓶正立并将瓶塞旋转180 后塞紧 仍把容量瓶倒立过来 再检查容量瓶是否漏水 使用前用蒸馏水洗净 但不能用待配溶液润洗 加水到刻度时 观察液面要平视刻度 使凹液面的最低点与刻度线相切 使用完毕 应该洗净 晾干 玻璃磨砂瓶应在瓶塞与瓶口处垫一张纸 以免瓶塞与瓶口黏连 不能加热 不能用来溶解或作反应器 在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 用玻璃棒引流 玻璃棒与容量瓶接触点要在刻度线以下 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 2 误差分析 1 依据 c 2 使用容量瓶时可能引起的误差 选择的容量瓶必须指明规格 若使用某一浓度为480mL的溶液时 应选择500mL容量瓶 在求所需溶质的量时按500mL溶液来计算 用98 的浓H2SO4 1 84g cm 3 配制1mol L 1稀H2SO4100mL 1 实验中应选用的仪器是 填字母 A 100mL量筒 B 托盘天平 C 玻璃棒 D 50mL容量瓶 E 10mL量筒 F 50mL烧杯 G 100mL容量瓶 H 胶头滴管 2 实验操作 用100mL量筒量取98 的浓H2SO4 mL 选取对应规格的容量瓶 洗涤 检查是否漏液 将稀释并冷却至室温的H2SO4沿玻璃棒转移到此容量瓶中 用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2 3次 并将洗涤液转移到容量瓶中 在小烧杯内稀释浓H2SO4 稀释时要用玻璃棒不断搅拌 向容量瓶中直接加蒸馏水至离刻度线1 2cm处 盖上容量瓶塞子 摇匀 用胶头滴管小心加蒸馏水至刻度线 将配制好的溶液转入洗涤但尚未干燥的试剂瓶中贮存备用 3 实验分析a 正确的操作步骤是 填序号 b 此实验中玻璃棒的作用是 c 实验操作有两处错误 这两处错误是 d 下列操作所配溶液浓度是 偏高 偏低 还是 无影响 转移硫酸后 小烧杯未洗涤 量取浓H2SO4的量筒用蒸馏水洗涤两次 并将洗涤液转入容量瓶中 定容时俯视容量瓶刻度线 思路点拨 解答本题时应抓住以下三点 1 溶液稀释的有关计算 2 配制一定物质的量浓度溶液的步骤和要求 3 配制溶液时的误差分析 随堂笔记 1 所需浓H2SO4的体积为 5 4mL 所以选用仪器 E 由配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤知 还需要的仪器有 F C G H 正确的操作步骤是 3 根据实验步骤的要求和注意事项知 在稀释浓H2SO4和移液时 玻璃棒的作用是搅拌和引流 由于所需浓H2SO4的体积为5 4mL 所以应用10mL量筒 若选用100mL 量筒 由于量程太大 会造成较大的误差 故 操作存在错误 由于试剂瓶洗涤后未干燥 瓶壁附着的蒸馏水会使所配溶液变稀 故 操作存在错误 由于小烧杯未洗涤 溶质未全部转移到容量瓶中 导致浓度偏低 由于用蒸馏水洗涤了量筒 并将洗涤液移入了容量瓶 溶质的物质的量增大 导致浓度偏高 由于俯视刻度线会使容量瓶中溶液的体积减少 导致浓度偏高 答案 1 C E F G H 2 5 4 3 a b 拌和引流c 量取H2SO4的量筒量程太大 会造成较大误差试剂瓶未干燥 会使所配溶液变稀d 偏低偏高偏高 2 实验室里需用480mL0 1mol L 1的硫酸铜溶液 现选取500mL容量瓶进行配制 以下操作正确的是 A 称取7 68g硫酸铜 加入500mL水B 称取12 0g胆矾配成500mL溶液C 称取8 0g硫酸铜 加入500mL水D 称取12 5g胆矾配成500mL溶液 解析 M CuSO4 160g mol 1 M CuSO4 5H2O 250g mol 1 若配制500mL0 1mol L 1CuSO4溶液需CuSO4或CuSO4 5H2O的物质的量为 0 1mol L 1 0 5L 0 05mol 0 05molCuSO4的质量为 0 05mol 160g mol 1 8g 0 05molCuSO4 5H2O的质量为 0 05mol 250g mol 1 12 5g 答案 D 1 在容量瓶上无须标记的是 A 温度B 刻度线C 浓度D 容积 答案 C 2 NA为阿伏加德罗常数的值 下列对0 3mol L 1硫酸钾溶液的说法中 正确的是 A 1L溶液中含0 3NA个K B 1L溶液中含0 9NA个离子C 2L溶液中K 浓度是1 2mol L 1D 2L溶液中含0 6NA个离子 解析 1L溶液中 n K2SO4 0 3mol L 1 1L 0 3molN K 2n K2SO4 NAmol 1 0 6NAN 离子 0 3mol 3 NAmol 1 0 9NA故A项错误 B项正确 2L溶液中 c K 仍为c K2SO4 的2倍 即0 6mol L 1 C项错误 N 离子 0 9NA 2 1 8NA D项错误 答案 B 3 下列叙述正确的是 A 将40gNaOH溶解于1L水中 得到1mol L 1的NaOH溶液B 将11 2LHCl气体通入水中配成0 5L的溶液 浓度为1mol L 1C 将1L10mol L 1的盐酸与9L水混合 混合液浓度为1mol L 1D 10gNaOH溶解在水中配成250mL溶液 其浓度为1mol L 1 解析 A中溶解后不一定为1L溶液 A错 B中11 2LHCl气体没有指明是标准状况 不一定为0 5mol B错 C中混合后溶液体积不一定是10L C错 D正确 答案 D 4 配制一定体积 一定物质的量浓度的溶液时 下列情况中 使溶液浓度偏小的是 A 容量瓶中原有少量的水B 溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯C 定容时俯视刻度线D 滴管加水时 不小心把少量水滴到容量瓶外 解析 A D两项不影响物质的量浓度 C项使物质的量浓度偏大 答案 B 5 右图是某医院给病人输液时用的一瓶葡萄糖注射液标签 请根据标签给出的数据计算该溶液中含水 g 溶液的密度约为 若已知葡萄糖分子式为C6H12O6 该注射液的物质的量浓度约为 解析 根据标签 m 溶液 250g m 水 250g 12 5g 237 5g 1g mL 1M 葡萄糖 6 12 12 1 6 16 g mol 1 180g mol 1c 葡萄糖 0 28mol L 1 答案 237 51g mL 10 28mol L 1