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第4节 物质的量浓度,-2-,考纲要求:1.了解物质的量浓度的含义。 2.根据物质的量与粒子(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况)和物质的量浓度的相互关系进行有关计算。 3.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法。,-3-,基础梳理,考点突破,1.物质的量浓度 (1)定义:以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫溶质B的物质的量浓度。符号为cB。 (2)表达式:cB= (3)单位:molL-1或molm-3。 (4)注意点:单位体积为溶液的体积,不是溶剂的体积。 溶质必须用物质的量来表示。 以带有结晶水的物质作溶质,在确定溶质的物质的量时,结晶水合物的质量除以结晶水合物的摩尔质量。 溶质是溶液中的溶质,可以指化合物,也可以指离子或其他特定组合的物质。,-4-,基础梳理,考点突破,(5)一些物质在溶于水时,溶质发生了变化,如:Na、Na2O、Na2O2的水溶液,溶质为NaOH,SO3溶于水后溶质为H2SO4。 (6)同一溶液,其浓度大小与体积的大小无关,无论从中取出多少,浓度均不变。 2.溶质的质量分数 (1)定义:溶质的质量与溶液的质量之比。 (2)表达式:溶质的质量分数= 100% 物质的量浓度、溶质的质量分数及溶解度的比较,-5-,基础梳理,考点突破,-6-,基础梳理,考点突破,自主巩固 问题思考: 1.观察两个试剂瓶上的标签,回答下列问题。,-7-,基础梳理,考点突破,(1)“5%硫酸铜溶液”中的5%是什么含义? 答案:100 g CuSO4溶液中含有CuSO4的质量为5 g。 (2)0.4 molL-1 NaCl溶液中0.4 molL-1表示的含义是什么? 答案:1 L NaCl溶液中含有NaCl的物质的量为0.4 mol。 (3)从上述两种溶液中分别取出5 mL,它们的浓度分别是5%、0.4 molL-1。 2.将36.5 g HCl溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度是1 molL-1吗?为什么? 答案:不是。因为水的体积是1 L,溶液的体积未知,故无法确定。,-8-,基础梳理,考点突破,3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算 (1)基本公式: (c为溶质的物质的量浓度,单位molL-1,为溶液密度,单位gcm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位gmol-1)。,-9-,基础梳理,考点突破,(2)公式的推导:(按溶液体积为V升推导),4.溶液稀释和同种溶质的溶液混合的计算 在稀释或混合前后,溶液中溶质的物质的量总量不变,如:稀释前后:c1V1=c2V2;混合前后:c1V1+c2V2=c混V混,据此可进行相关计算。,-10-,基础梳理,考点突破,-11-,基础梳理,考点突破,-12-,基础梳理,考点突破,-13-,基础梳理,考点突破,特别提醒,-14-,基础梳理,考点突破,例1(2016山东枣庄模拟)将24.0 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.20 gmL-1。 (1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为6.0 molL-1。 (2)该溶液中NaOH质量分数为20%。 (3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为6.0 molL-1,NaOH的质量分数为20%,溶液的密度为1.20 gmL-1,含NaOH的质量为2.4 g,含NaOH的物质的量为0.06 mol。 (4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为0.6 molL-1。,解析,-15-,基础梳理,考点突破,归纳总结:物质的量浓度计算 (1)正确判断溶液的溶质。 与水发生反应生成新的物质为溶质,如Na、Na2O、Na2O2 NaOH;SO3 H2SO4等。 含结晶水的物质如CuSO45H2O溶于水,CuSO4为溶质。 特殊物质如NH3溶于水后溶质为NH3H2O,但计算浓度时以NH3分子作为溶质。,-16-,基础梳理,考点突破,(2)正确确定溶质的物质的量和溶液的体积。 不管试题如何变化,关键是从已知条件中找出溶质的物质的量nB(mol)和溶液的体积V(L),即可求溶质的物质的量浓度。 解题思路一般有两个出发点: 由“定义式”出发:cB= 此可知,欲求cB,先求nB和V。 特别注意:溶液的体积不能用溶剂的体积和溶质的体积之和来代替,应该利用溶液的质量除以溶液的密度求出溶液的体积。 由守恒的观点出发:a.稀释前后“溶质的物质的量守恒”,c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液);b.溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性)。,-17-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.(2015山东青岛期中)下列说法中正确的是( ) A.1 L水中溶解1 mol NaCl所形成溶液的物质的量浓度为1 molL-1 B.标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L C.标准状况下,将33.6 L HCl溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度是1.5 molL-1 D.1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1 molL-1,答案,解析,-18-,基础梳理,考点突破,2.36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 gcm-3),所得溶液的密度为 gcm-3,质量分数为w,物质的量浓度为c molL-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列叙述中正确的是( ) A.所得溶液的物质的量浓度为1 molL-1 B.所得溶液中含有NA个HCl分子 C.36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L D.所得溶液的质量分数:w=,答案,解析,-19-,基础梳理,考点突破,3.下列说法中正确的是( ) A.把100 mL 3 molL-1的H2SO4与100 mL H2O混合,硫酸的物质的量浓度改变为1.5 molL-1 B.把200 mL 3 molL-1的BaCl2溶液与100 mL 3 molL-1的KCl溶液混合后,溶液中的c(Cl-)仍然是3 molL-1 C.把100 g 20%的NaCl溶液与100 g H2O混合后,NaCl溶液的质量分数是10% D.把100 mL 20%的NaOH溶液与100 mL H2O混合后,NaOH溶液的质量分数是10%,答案,解析,-20-,基础梳理,考点突破,4.(1)将质量分数为10%和30%的氨水分别进行等体积和等质量混合,所得溶液中溶质的质量分数分别为a和b;将质量分数为10%和30%的硫酸分别进行等体积和等质量混合,所得溶液中溶质的质量分数分别为d和e。则a、b、d、e的大小关系是db=ea。 (2)若以w1和w2分别表示物质的量浓度为a molL-1和b molL-1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)C。 A.2w1=w2 B.2w2=w1 C.w22w1 D.w1w22w1,解析,-21-,基础梳理,考点突破,一定物质的量浓度溶液的配制 1.主要仪器 (1)托盘天平:精确度为0.1 g,称量前先调零,称量时左盘放物品,右盘放砝码。 (2)容量瓶:容量瓶上标有温度、容积和刻度线,常见的容量瓶规格有100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL。 (3)其他仪器:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。,-22-,基础梳理,考点突破,2.溶液的配制步骤 以配制500 mL、1.0 molL-1 NaOH溶液为例。 (1)计算:需NaOH固体的质量为20.0 g。 (2)称量:用托盘天平称量NaOH固体。 (3)溶解:将称好的NaOH固体放入烧杯中,用适量蒸馏水溶解。 (4)冷却:将烧杯中的液体冷却至室温。 (5)移液:用玻璃棒引流,将溶液注入500 mL容量瓶。 (6)洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,洗涤液也注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。 (7)定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面距瓶颈刻度线12 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切。 (8)摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。,-23-,基础梳理,考点突破,3.使用容量瓶注意事项 (1)根据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶。如配制480 mL某浓度的溶液应选用500 mL的容量瓶。 (2)容量瓶在使用前要检查是否漏水。 (3)容量瓶上标有温度(20 )、容积和标线(刻度线)。 (4)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。 (5)溶解或稀释过程中有明显热效应时,要等溶液恢复至室温时再进行转移,如稀释浓硫酸、溶解NaOH固体等。 (6)定容时观察刻度要平视,凹液面最低处与刻度线相切,答题时,一定要注明“凹液面最低处”。 (7)摇匀后,液面位于刻度线以下,不能再加水。 (8)定容时,若加水超过刻度线或配制过程中溅出溶液,都要重新配制。,-24-,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)配制950 mL某浓度的溶液应选用950 mL的容量瓶 ( ) (2)容量瓶在使用前要检查是否漏水 ( ) (3)NaOH固体放入小烧杯中,然后加入蒸馏水,为防止氢氧化钠溶液与空气中的CO2反应,溶解后应立即转移到容量瓶中 ( ) (4)把0.585 g NaCl固体,放入100 mL容量瓶中,加水到刻度,配成1 molL-1的NaCl溶液 ( ) (5)摇匀后,液面位于刻度线以下,应再加水至刻度线 ( ),-25-,基础梳理,考点突破,1.溶液配制过程要重点关注的四个数据,-26-,基础梳理,考点突破,续表,-27-,基础梳理,考点突破,2.溶液配制过程中的误差分析 (1)依据。,-28-,基础梳理,考点突破,(2)误差分析(以配制NaOH溶液为例)。,-29-,基础梳理,考点突破,-30-,基础梳理,考点突破,特别提醒,-31-,基础梳理,考点突破,-32-,基础梳理,考点突破,例2(2015昆明模拟)配制480 mL 0.5 molL-1的NaOH溶液,试回答下列问题: (1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500 mL容量瓶等。 (2)计算。需要NaOH固体的质量为10.0 g。 (3)称量。 称量过程中NaOH固体应放于小烧杯中并放在天平的左盘(填“左盘”或“右盘”)。,解析,-33-,基础梳理,考点突破,某学生先用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,托盘天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,说明此时左边质量小于(填“大于”或“小于”)右边。假定最终称得小烧杯的质量为32.6 g(填“32.6 g”或“31.61 g”),请用“”表示在托盘上放上砝码,“”表示从托盘上取下砝码的称量过程,并在下图中标尺上画出游码的位置(画“”表示)。,-34-,基础梳理,考点突破,(4)溶解、冷却。该步实验中需要使用玻璃棒,作用是搅拌,加速溶解。 (5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流,洗涤烧杯23次是为了保证溶质全部转移至容量瓶中。 (6)定容、摇匀。定容的操作是向容量瓶中加入蒸馏水至距刻度线12 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液体的凹液面最低处和刻度线相切。 (7)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48 molL-1,原因可能是AC(填字母)。 A.使用滤纸称量氢氧化钠固体 B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水 C.溶解后的烧杯未经多次洗涤,-35-,基础梳理,考点突破,题外拓展:(1)定容时,某学生观察液面,情况如图所示,对所配溶液的浓度有无影响?结果如何? 答案:有影响。定容时仰视液面会造成溶液体积偏大,结果浓度偏低。 (2)若改用5 molL-1的NaOH溶液配制该溶液,需要5 molL-1的NaOH溶液的体积是多少? 答案:由V5 molL-1=500 mL0.5 molL-1,得V=50 mL。,-36-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.下列说法中正确的是( ) A.2 L 0.05 molL-1乙酸溶液中乙酸分子为0.1 mol B.将5.85 g NaCl固体置于1 000 mL容量瓶中,加水定容后即可制得0.1 molL-1的NaCl溶液 C.分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必须检查是否漏水 D.配制一定物质的量浓度溶液时,用量筒量取浓溶液的体积时仰视读数,所配溶液的浓度偏低,答案,解析,-37-,基础梳理,考点突破,2.某同学用Na2CO3配制0.10 molL-1的Na2CO3溶液的过程如图所示:,-38-,基础梳理,考点突破,你认为该同学的错误步骤有( ) A.1处 B.2处 C.3处 D.4处,答案,解析,-39-,基础梳理,考点突破,3.某学校化学实验探究小组在实验中需要用到456 mL 1 molL-1的H2SO4溶液,但是在实验室中只发现一瓶8 molL-1的H2SO4溶液,该小组用8 molL-1的H2SO4溶液配制所需溶液。 (1)实验中所需的玻璃仪器包括玻璃棒、100 mL量筒、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管等。 (2)该实验中需要量取8 molL-1的H2SO4溶液62.5 mL。 (3)下列实验操作中,错误的是,其中导致配制的溶液浓度偏高的是。,解析,-40-,基础梳理,考点突破,取8 molL-1的H2SO4溶液时仰视刻度线 量取用的量筒水洗后未进行任何操作 8 molL-1的H2SO4溶液从量筒转移至烧杯后用水洗涤量筒并全部转移至烧杯 定容时仰视刻度线 定容后,将容量瓶振荡摇匀后,发现液面低于刻度线,未进行任何操作,-41-,一定物质的量浓度溶液的配制 教材原型,-42-,落实基础 1.实验仪器的选择,2.容量瓶使用时的注意事项,-43-,探究归纳 1.溶液配制考查方式:从复杂的配制过程中,抽取重要的步骤与操作,对溶液的配制进行重点考查。一般常考点有:(1)容量瓶的选用,(2)补充漏掉的仪器,(3)选填操作,如洗涤、定容等。 2.容量瓶用于配制溶液,可准确测量一定体积液体,另外量筒、滴定管、移液管均可用于测量溶液体积,但量筒属于粗量仪器,不如滴定管、移液管精确。,-44-,3.溶液配制时的注意事项: (1)定容、摇匀后液面下降,不能继续滴加蒸馏水,否则结果会偏低。 (2)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而完全不需要计算水的用量。 (3)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,因为NaOH易吸水,且易与空气中的CO2反应。 (4)配制溶液时切不可直接将溶质倒入容量瓶中,更不可在容量瓶中进行化学反应。 (5)溶液转移至容量瓶时,要用玻璃棒引流,玻璃棒下端应放到刻度线以下。,-45-,典例 欲用胆矾(CuSO45H2O)配制480 mL 0.1 molL-1的CuSO4溶液。根据题意填空:,(1)如图所示仪器,配制上述溶液肯定不需用到的是B(填字母),配制上述溶液还需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒(填仪器名称)。,解析,-46-,(2)配制该溶液应选用500 mL容量瓶,使用容量瓶之前必须进行检漏。 (3)配制该溶液应用托盘天平称取12.5 g胆矾。 (4)使用容量瓶配制溶液时,由于操作不当,会引起误差,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是(填编号)。 用托盘天平(使用游码)称量时,被称量物与砝码的位置放颠倒了 向容量瓶中转移溶液时不慎将液滴洒在容量瓶外面 溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤 转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水 定容时,仰视容量瓶的刻度线 定容后摇匀,发现液面降低,又补加少量水,重新达到刻度线,解析,-47-,跟踪训练 1.(2015江苏宿迁模拟)某同学帮助水质检测站配制500 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液以备使用。其操作步骤如图所示,则方框中操作的位置为( ),A.与之间 B.与之间 C.与之间 D.与之间,答案,解析,-48-,2.需要配制500 mL 0.5 molL-1氢氧化钠溶液,经测定实际所配氢氧化钠溶液的浓度为0.45 molL-1。可能原因是( ) A.定容时溶液没有冷却至室温 B.容量瓶没有烘干 C.称量氢氧化钠固体时砝码放反了 D.定容时仰视读数,答案,解析,-49-,3.假若你是卫生防疫人员,为配制0.01 molL-1的KMnO4消毒液,下列操作导致所配溶液浓度偏高的是( ) A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水 B.溶解搅拌时有液体溅出 C.定容时俯视容量瓶刻度线 D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线,答案,解析,
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