高中化学 1.3.3 物质的量浓度（探究导学课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第3课时物质的量浓度 1 了解物质的量浓度的含义 2 掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作 学会进行误差分析 3 了解容量瓶的特点 用途及使用注意事项 1 有关物质的量浓度的计算 2 一定物质的量浓度的溶液的配制及误差分析 一 物质的量浓度 物质的量浓度 概念 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 符号及单位 符号为cB 单位为mol L 1或mol m 3 表达式 二 一定物质的量浓度的溶液的配制1 主要仪器 1 天平 应使用分析天平或电子天平 也可用 2 容量瓶 配制溶液的专用容器 主要规格有 3 其他仪器 量筒 等 托盘天平 100mL 250mL 500mL 1000mL 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 2 配制过程以配制100mL0 4mol L 1NaCl溶液为例 需NaCl固体的质量为2 34g 用托盘天平称量NaCl固体 将称好的NaCl固体放入烧杯中 用适量蒸馏水溶解 待烧杯中的溶液冷却至室温后 用玻璃棒引流将溶液注入100mL容量瓶 用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2次 3次 将洗涤液注入容量瓶 轻轻摇动容量瓶 使溶液混合均匀 将蒸馏水注入容量瓶 当液面距容量瓶刻度线1cm 2cm时 改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 1 98gH2SO4溶于1L水中配成溶液即得到1mol L 1的H2SO4 这句话正确吗 为什么 提示 不正确 单位体积溶液强调的是溶液的体积 不是溶剂的体积 将98gH2SO4 即1mol 溶于1L水后 得到的溶液体积不再为1L 故H2SO4的物质的量浓度不是1mol L 1 2 能否直接在容量瓶中溶解溶质或稀释溶液 提示 容量瓶只用于配制溶液 不能直接在其中溶解溶质或稀释溶液 因为大部分溶质溶于水时会吸收或放出热量 使瓶内液体的温度与容量瓶上所标注的温度不相符 导致在所标注温度下瓶内液体的体积与容量瓶上所标注的容积不相符 引起误差 3 能否用250mL容量瓶配制200mL一定物质的量浓度的溶液 提示 不能 因容量瓶上只有一个刻度线 此时液体体积为250mL 无法指示出200mL的液体体积 因此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 一 物质的量浓度及有关计算 1 若已知一定体积的溶液中溶质的质量 如何求溶质的物质的量浓度 思路分析 提示 2 1L1mol L 1的硫酸溶液中H 的物质的量浓度是多少 提示 1L溶液中含H2SO4的物质的量为1mol L 1 1L 1mol 则含H 的物质的量为2mol 故溶液中H 的物质的量浓度为2mol L 1 3 从1L1mol L 1的稀硫酸中取出100mL 则取出溶液中H 的物质的量浓度是多少 提示 由于溶液的均一性 使得溶液内部浓度处处相等 因此取出的100mL溶液中 H 的物质的量浓度仍为2mol L 1 4 若已知溶液的密度为 g cm 3 溶质的摩尔质量为Mg mol 1 则溶液的物质的量浓度c与溶质质量分数w的换算关系 思路分析 密度溶液的质量溶质的质量溶质的物质的量溶液的物质的量浓度关键取溶液的体积 提示 假定溶液的体积为1L 则溶液中溶质质量为 1000mL g cm 3 w 1000 wg 溶质的物质的量为 故溶液的物质的量浓度 1 理解物质的量浓度时的两看 1 看体积 溶液的体积不是溶剂的体积 也不是溶质和溶剂的体积和 2 看溶质 物质的量 是指溶液中溶质的物质的量 与溶液中最终的溶质一致 如用Na2CO3 10H2O配制Na2CO3溶液 2 物质的量浓度的有关计算 1 溶液的稀释 稀释后溶质的物质的量和质量与稀释前有如下关系 c 浓 V 浓 c 稀 V 稀 m 浓 w 浓 m 稀 w 稀 c为物质的量浓度 单位为mol L 1 V为溶液体积 单位为L m为溶液的质量 单位为g w为溶质的质量分数 2 同一溶质不同浓度两溶液的混合 混合前溶液中溶质的总质量或总物质的量与混合后溶液中溶质的质量或物质的量相同 即m1w1 m2w2 m混w混或c1V1 c2V2 c混V混 典题训练 某结晶水合物R nH2O 其相对分子质量为M 在25 时 ag晶体溶于bg水中 则达到饱和 形成VmL密度为 g cm 3的水溶液 下列表达式中正确的是 A 物质的量浓度 B 质量分数 C 物质的量浓度 D 25 R的溶解度 解题指南 解答本题要注意以下两点 1 正确理解物质的量浓度的含义及其与质量分数的关系 并能根据n c V进行简单运算 2 注意饱和溶液的特点以及饱和溶液溶解度的求算方法 解析 选D 由题意可知 ag晶体的物质的量为n R nH2O 则溶液中R的物质的量为溶质R的质量为m R 溶液的质量为m 液 V 则溶液的质量分数可表示为故B错 据定义式 溶液的物质的量的浓度可表示为 物质的量浓度与质量分数之间的关系为 把w代入上式可得 故A C均错 设25 时R的溶解度为S 则则D正确 二 一定物质的量浓度溶液的配制如图是实验室用固体配制一定物质的量浓度的溶液的操作过程 1 在上图操作中 向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是什么 玻璃棒的下端为什么应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上 思路分析 玻璃棒通常有引流和搅拌的作用 提示 向容量瓶中转移溶液时玻璃棒的作用是引流 以防止溶液外洒而造成损失 如果玻璃棒下端靠在容量瓶刻度线以上的内壁上 刻度线以上的内壁上附着的液体不能及时流下 定容后造成溶液体积偏大 所以玻璃棒的下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上 2 定容后 颠倒摇匀 为什么液面会低于刻度线 能否再加水 提示 容量瓶属容纳式玻璃仪器 颠倒摇匀后液面低 是因为极少量溶液在润湿磨口处损耗了 刻度是以容纳量为依据 所以不再加水至刻度线 否则 溶液浓度偏低 3 请以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例 从称量过程及配制两个方面来探究引起误差的情况 完成下列表格 精讲点拨 实验误差分析的方法一般是依据实验原理 对实验结果的数学表达式进行分析 属于公式法 cB的误差取决于m和V的值是否准确 不变 不变 不变 减小 减小 减小 减小 偏低 偏高 偏低 偏低 1 容量瓶上标有内容 1 一条线 2 两个数据 2 容量瓶的检漏往瓶内加水 塞好瓶塞 用手指顶住瓶塞 另一只手托住瓶底 把瓶倒立 观察瓶塞周围是否漏水 若不漏水 旋转瓶塞180 再次把容量瓶倒立过来 再检验是否漏水 刻度线 温度和容量 3 配溶液时选择合适规格的容量瓶如需要480mL上述溶液 因无480mL容量瓶 故选择 容量瓶 所需溶质的物质的量应按配制 溶液计算 4 容量瓶定容时的常见错误操作 1 仰视 溶液体积 如图a 结果偏低 2 俯视 溶液体积 如图b 结果偏高 500mL 500mL 偏大 偏小 典题训练 实验室配制500mL0 500mol L 1的NaCl溶液 有如下操作步骤 把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中 加适量蒸馏水溶解 把 所得溶液小心转入500mL容量瓶中 继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1cm 2cm处 改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2次 3次 每次洗涤的液体都小心转入容量瓶 并轻轻摇匀 将容量瓶塞塞紧 充分摇匀 请填写下列空白 1 操作步骤的正确顺序为 填序号 2 本实验用到的基本实验仪器有 3 若出现如下情况 对所配溶液浓度将有何影响 没有进行操作步骤 加蒸馏水时不慎超过了刻度线 4 若实验过程中出现如下情况应如何处理 加蒸馏水时不慎超过了刻度线 向容量瓶中转移溶液时 实验步骤 不慎有液滴掉在容量瓶外面 解析 实验的操作步骤为 计算溶质的量 若为固体溶质计算所需质量 若为溶液计算所需溶液的体积 称取 或量取 溶解 静置冷却 转移 洗涤 定容 注入蒸馏水 摇匀 所使用仪器为烧杯 玻璃棒 胶头滴管 500mL容量瓶 如果加水定容时超出了刻度线 不能将超出部分再吸走 应重新配制 答案 1 2 托盘天平 烧杯 玻璃棒 胶头滴管 500mL容量瓶 3 偏低偏低 4 重新配制重新配制 互动探究 在配制溶液时用到了几次玻璃棒 作用分别是什么 提示 共有两次用到玻璃棒 在溶解NaCl的过程中 玻璃棒的作用是搅拌 加速NaCl的溶解 在向容量瓶中转移NaCl溶液时 玻璃棒的作用是引流 一 选择题1 0 1L某溶液中含有0 1molKCl和0 1molCaCl2 此溶液中Cl 的物质的量浓度是 A 3mol L 1B 0 2mol L 1C 0 3mol L 1D 0 1mol L 1 解析 选A 溶液中Cl 的总物质的量为0 1mol 0 1mol 2 0 3mol 故其物质的量浓度为0 3mol 0 1L 3mol L 1 2 实验中需0 1mol L 1的Na2CO3溶液950mL 用容量瓶配制时应称取Na2CO3粉末的质量为 A 10 6gB 10 1gC 10 07gD 12 0g 解析 选A 实验室无950mL的容量瓶 故要用1000mL的容量瓶来配制 需Na2CO30 1mol 质量为0 1mol 106g moL 1 10 6g 3 将4gNaOH溶解在10mL水中 忽视体积变化 再稀释成1L的溶液 从中取出10mL 这10mL溶液的物质的量浓度是 A 1mol L 1B 0 1mol L 1C 0 001mol L 1D 10mol L 1 解析 选B n NaOH 0 1mol 加水稀释时 NaOH的物质的量保持不变 因此所配1LNaOH溶液的物质的量浓度为 0 1mol L 1 从中取出10mL溶液时 NaOH溶液的物质的量浓度不变 仍为0 1mol L 1 4 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液 下列操作正确的是 A 称量时 将Na2CO3固体直接放在托盘天平的右盘上B 将Na2CO3固体在烧杯中溶解 所得溶液冷却到室温 再转移至容量瓶中C 定容时如果加水超过了刻度线 用胶头滴管直接吸出多余部分D 定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线 再补加少量蒸馏水至刻度线 解析 选B 称量时物质不能直接放在托盘天平的托盘中 且应 左物右码 A项错误 定容时若加水超过了刻度线 则所配制溶液浓度偏低 应重新配制 C项错 摇匀时部分溶液会附着在刻度线以上而使液面低于刻度线 对浓度无影响 若补加水则会将溶液稀释 D项错 5 双选 在配制一定物质的量浓度的盐酸溶液时 下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是 A 用量筒量取浓盐酸时仰视读数B 溶解搅拌时有液体飞溅C 定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线D 摇匀后见液面下降 再加水至刻度线 解析 选A C A项 用量筒量取浓盐酸时仰视读数使得所取浓盐酸多了 导致所配溶液浓度偏高 B项 搅拌时有液体飞溅 说明有盐酸损失 导致浓度偏低 C项 定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线 说明定容时水加少了 导致浓度偏高 D项 定容后再加水 水加多了 导致浓度偏低 6 下列溶液中的氯离子浓度与50mL1mol L 1的AlCl3溶液中氯离子浓度相等的是 A 150mL3mol L 1的KClO3B 75mL2mol L 1的NH4ClC 150ml2mol L 1的CaCl2D 350mL3mol L 1的NaCl 解析 选D A项KClO3不能电离出Cl A错误 1mol L 1AlCl3溶液中c Cl 3mol L 1 B项c Cl 2mol L 1 C项中c Cl 4mol L 1 D项中c Cl 3mol L 1 所以选D 7 下列有关物质的量浓度溶液配制的说法中正确的是 A 将1molNaCl溶于1L水中所得溶液物质的量浓度为1mol L 1B 将0 1molNaOH投入100mL容量瓶中加水至刻度线 充分振荡后 浓度为1mol L 1C 需要48mL0 1mol L 1的Na2CO3溶液 配制时应选用50mL容量瓶D 将4 0gNaOH放入烧杯并加水搅拌冷却后全部转移到1000mL容量瓶中 加水至刻度 所得溶液的浓度为1mol L 1 解析 选C 将1molNaCl溶于1L水中所得溶液的体积不为1L 所得溶液的浓度也不是1mol L 1 溶解NaOH不能在容量瓶中进行 因NaOH溶解放热 使溶液温度升高与容量瓶标注温度不符而产生较大误差 将4 0g 即0 1mol NaOH溶于水配成1000mL溶液 所得溶液的浓度为0 1mol L 1 A B D项错误 因实验室中无48mL容量瓶 故配制48mL溶液时应选择容积大于48mL且最接近的容量瓶 C项正确 二 非选择题8 如图是 牌饮用矿泉水标签的部分内容 请认真阅读标签内容 计算 饮用矿泉水 净含量 350mL配料表 纯净水 硫酸镁 氯化钾保质期 12个月 主要成分 钾离子 K 1 0mg L 1 27 3mg L 1镁离子 Mg2 0 1mg L 1 4 8mg L 1氯离子 Cl 10mg L 1 27 3mg L 1硫酸根离子 SO42 0 4mg L 1 19 5mg L 1 1 镁离子的物质的量浓度的最大值 2 一瓶合格的这种矿泉水中SO42 的物质的量不能超过多少摩尔 解析 1 镁离子的最大体积浓度为4 8mg L 1 镁离子的摩尔质量为24g moL 1 换算成最大物质的量浓度为2 10 4mol L 1 2 一瓶合格的这种矿泉水中SO42 的最大体积浓度为19 5mg L 1 换算成最大物质的量浓度为2 10 4mol L 1 则SO42 物质的量不能超过2 10 4mol L 1 0 35L 7 10 5mol 答案 1 2 10 4mol L 1 2 7 10 5mol 9 用18mol L 1浓硫酸配制100mL3 0mol L 1稀硫酸的实验步骤如下 计算所用浓硫酸的体积 量取一定体积的浓硫酸 溶解 冷却 转移 洗涤 定容 摇匀回答下列问题 1 所需浓硫酸的体积是 mL 量取浓硫酸所用的量筒的规格是 从下列规格中选用 A 10mLB 25mLC 50mLD 100mL 2 第 步实验的操作是 3 第 步实验的操作是 4 下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响 用 偏大 偏小 或 无影响 填写 A 所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中 B 容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水 C 所用过的烧杯 玻璃棒未洗涤 D 定容时俯视溶液的凹液面 解析 1 浓硫酸配制100mL3 0mol L 1稀硫酸 需要硫酸的物质的量为0 1L 3 0mol L 1 0 3mol 所需浓硫酸的体积为0 3mol 18mol L 1 16 7mL 故选25mL的量筒 4 浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中会吸水 其浓度变小 因量取的浓硫酸体积不变 故所含溶质减少 导致所配制稀硫酸的浓度偏小 容量瓶残留有少量的水 不会影响浓度 未洗涤烧杯 玻璃棒 溶质会损失 浓度偏小 定容时俯视溶液的凹液面 实际未到刻度线 体积偏小 浓度偏大 答案 1 16 7B 2 先向烧杯中加入30mL蒸馏水 然后将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入烧杯中 并用玻璃棒搅拌 静置至恢复到室温 3 继续向容量瓶注入蒸馏水至离刻度线1cm 2cm处 改用胶头滴管向容量瓶滴加至液面与刻度线相切为止 塞紧瓶塞 倒转摇匀 4 A 偏小B 无影响C 偏小D 偏大 10 下面是几种实验中常用的仪器 1 写出序号所代表的仪器的名称 B C D 实验室要配制500mL0 2mol L 1的NaOH溶液 请回答下列问题 2 配制过程中不需要使用的化学仪器有 填选项的字母 A 烧杯B 500mL容量瓶C 漏斗D 胶头滴管E 玻璃棒 3 用托盘天平称取氢氧化钠 其质量为 g 4 下列主要操作步骤的正确顺序是 填序号 称取一定质量的氢氧化钠 放入烧杯中 用适量蒸馏水溶解 定容 待冷却至室温后 将溶液转移到500mL容量瓶中 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2次 3次 洗涤液转移到容量瓶中 5 写出步骤 的具体操作 解析 配制500mL0 2mol L 1的NaOH溶液需NaOH的质量为4 0g 由配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤知 需要的仪器是A B D E 不需要的是C 正确的操作步骤是 定容时 应先加水至液面离刻度线下1cm 2cm时 改用胶头滴管继续滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切 答案 1 1000mL容量瓶冷凝管分液漏斗 2 C 3 4 0g 4 5 加水至液面离容量瓶颈刻度线下1cm 2cm时 改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切