學案5化學計量在實驗中的應用(二)

1、學案5化學計量在實驗中的應用(二 ) 物質的量濃度 考綱要求 1.了解溶液的含義，了解溶解度、飽和溶液的概念。解溶液中溶質的質量分數、物質的量濃度的概念，并能進行有關計算。質量分數、物質的量濃度溶液的配制方法，會進行有關誤差分析。2.了解溶液的組成。理3.掌握一定溶質知識點一物質的量濃度1物質的量濃度表示單位體積溶液里溶質量，也稱為b 的物質的量濃度，符號為bcb。的物質的量，是用來表示溶液組成的物理2物質的量濃度的數學表達式是， nb 表示溶質 b 的物質的量， v 表示溶液的體積，因此物質的量濃度的單位是moll 1 。3將溶質質量分數一定的溶液稀釋時，溶液中溶質的質量總是保持不變；同理，

2、稀釋一定物質的量濃度的溶液時，溶液的體積發(fā)生了變化，但溶液中溶質的物質的量保持不變，即遵循稀釋定律：c(濃 ) v(濃 ) c(稀 ) v(稀 )。問題思考1將標準狀況下1 l氨氣溶于1 l水中，得到的溶液是2 l嗎？若不是，還需要哪些數據能求出該溶液的體積？答案不是，還要知道溶液的密度。2 將一定物質的量濃度的溶液取出一部分，物質的量濃度變化嗎？答案不變。知識點二一定物質的量濃度溶液的配制1容量瓶的使用(1) 規(guī)格及特點：常規(guī)的容量瓶有100_ml 、 250_ml 、 500_ml 、 1_000_ml 等幾種。(2) 容量瓶上標注有溫度、刻度線 (標線 )、規(guī)格。（ 3）使用容量瓶的第一

3、步操作是檢查是否漏水，操作方法是加水倒立觀察正立，瓶塞旋轉180倒立觀察。問題思考3容量瓶使用前應用蒸餾水洗凈是否還需要待配溶液潤洗？答案不需要，若潤洗，則加入的溶質偏多。4 實驗室需要480 ml 某溶液，應選用多大規(guī)格容量瓶配制溶液？答案500 ml 容量瓶。 12以配制1 000 ml 1.0 mol l 的 nacl 溶液為例。完成下列填空：n m(1) 實驗原理： cv mv(2) 實驗儀器：主要有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、1_000_ml 容量瓶、膠頭滴管。(3) 實驗步驟：cuso45h 2o cuso4。計算：計算所需nacl 固體的質量為58.5_g。稱量：根據計算結果，

4、稱量nacl 固體。溶解：將稱量好的nacl 固體放入燒杯中，加適量水溶解，并用玻璃棒攪拌。轉移：待恢復到室溫后，將溶液轉移到容量瓶中。洗滌： 用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌2 3 次，將每次洗滌液也注入容量瓶中，并振蕩容量瓶。定容：往容量瓶中緩慢加蒸餾水，等液面離容量瓶頸刻度線1 2cm 時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切。塞好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。問題思考5為什么不能將固體或液體直接在容量瓶中溶解或稀釋？答案 溶解時會有溶解熱，造成溶液的體積有誤差，配制的溶液濃度不準確，應先在燒杯中冷卻后再轉移至容量瓶中。6 (1) 若轉移時，容量瓶中有殘留的水，則對所配制溶液的濃度有何影響

5、？(2) 若沒有洗滌燒杯和玻璃棒，則對所配制溶液的濃度有何影響？(3) 加蒸餾水時不慎超過刻度線，則將如何操作？答案(1)無影響。(2)偏低。(3)重新配制。一、有關物質的量濃度的計算物質的量濃度計算的兩個關鍵：(1) 正確判斷溶液的溶質并求其物質的量水水與水發(fā)生反應生成新的物質，如na、 na2o、 na2o2 naoh ， so3 h2so4 等。含結晶水的物質如特殊物質：如nh 3 溶于水后溶質為nh 3h2o，但計算濃度時是以nh 3 分子作為溶質。(2) 準確計算溶液的體積不能用水的體積代替溶液體積，應根據v m/求算。典例導悟 1在一定溫度下，某飽和氫氧化鈉溶液體積為v ml ，溶

6、液密度為 d g cm 3，質量分數為w %，物質的量濃度為 c mol l 1，溶液中含氫氧化鈉的質量為m g。(1) 用 w 來表示該溫度下氫氧化鈉的溶解度(s) 為 _ 。(2) 用 m、v 表示溶液中溶質的物質的量濃度 ( c)為 _ 。(3) 用 w、d 表示溶液中溶質的物質的量濃度 ( c)為 _ 。(4) 用 c、d 表示溶液中溶質的質量分數為 _ 。w解析(1)s 100 g(溶解度定義 )1m g1(2) c 1 000 ml lv ml40 g mol 125mmol l 1v13 w%1 000 ml l d g cm(3) c40 g mol1 0.25dw mol l

7、 140 g mol 1 c mol l 1 100% 4c%(4) w%13d1 000 ml l d g cm答案(1) w 100 g1 w25m 1(2) vmol l(4) 4c 1(3)0.25 dw mol ld %3 1變式演練 1(1) 若某飽和溶液的密度為g cmm g mol，溶解度，溶質的摩爾質量為為 s g，則溶質的質量分數和物質的量濃度的表達式分別是什么？gcm3，則 w 和 c 的表(2) 在標準狀況下，1 l 水中溶解某氣體v l ，所得溶液密度為達式分別是什么？答案(1)ws100%n s/m100 s 1 000sc v100 s m100s1 000n v

8、/22.41 000v(2) cvv m22 400 mv1 000 1 22.41 000vm 溶質 100%22.4 m 100% mv 100%w m 溶液v22 400 mv1 000 1 22.4 m二、溶液的稀釋與混合1 溶液的稀釋m1 1 m22 或 c1v1c2 v2根據稀釋前后溶質質量不變，即物質的量也不變，得ww2 溶液的混合 (依據混合前后溶液中溶質的質量守恒，具體情況具體分析)(1) 將 3p%的硫酸與同體積的 p%的硫酸混合得到 q%的稀硫酸，則 p、 q 的關系正確的是_ 。 q 2p q2p q2p q2 p%；1當 時，如氨水、酒精溶液，w2p%。1bcb ba

9、cc cba d cab1 gcm3，故 ba；氨解析由混合后溶質質量分數的判定規(guī)律知，硫酸溶液密度大于水密度小于1 g cm3，且濃度越大，密度越小，則ca。故答案為 b。答案b變式演練 2將 a%的酒精和 (100 a)% 的酒精溶液等體積混合后，所得酒精溶液的質量分數可能為 ()a 大于 50%b小于 50%c小于或等于 50% d大于或等于 50%答案b三、一定物質的量濃度溶液配制過程中的誤差分析聯(lián)想一定物質的量濃度的溶液配制的步驟，結合公式c nb mb ，試總結怎樣判斷cbvmvb的誤差？并舉例說明。提示凡操作上引起mb 增大或 v 值減少的，都會使所配溶液濃度偏大(如砝碼生銹或定

10、容時俯視刻度線 )。否則偏小 (如砝碼殘缺或未洗滌燒杯、玻璃棒，定容時仰視刻度線)。請完成下表中的誤差分析：典例導悟 3 (1) 下圖是配制 50 ml kmno 4 標準溶液的過程示意圖。 請你觀察圖示， 判斷其中不正確的操作有 ( 填序號 )_ ，其中確定 50 ml 溶液體積的容器是 ( 填名稱 )_。(2) 若配制的過程中，有液體濺出，應如何處理_。(3) 使用容量瓶配制溶液時，由于操作不當，會引起誤差，下列情況會使所配溶液濃度偏低的是 ()使用天平 (使用了游碼 )稱量時，被稱量物與砝碼位置放顛倒了用滴定管量取溶質體積時，開始時平視讀數，結束后俯視讀數溶液轉移到容量瓶后，燒杯及玻璃棒

11、未用蒸餾水洗滌轉移溶液前容量瓶內有少量蒸餾水定容時，仰視容量瓶刻度線定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面降低，又補加少量水，重新達到刻度線a bcd答案(1)50 ml 容量瓶(2) 重新配制(3)a題組一關于物質的量濃度的溶液1 na 代表阿伏加德羅常數。判斷下列各項是否正確。 1(1)1 mol l nacl 溶液含有 na 個 na ( )(2010 廣東理綜 8b)解析只有物質的量濃度而無溶液體積，故無法計算。(2) 將 0.1 mol 氯化鐵溶于1 l 水中，所得溶液含有0.1na 個 fe3 ( )(2009 廣東 6d)解析兩處錯誤，一是 “ 溶于 1 l 水中 ” ，二是沒有考慮 fe3的水解

12、。 1 的 mgcl2溶液中含 mg 2 數為 2na ( )(3)1 l 2 mol l (2008 上海 9b)解析沒有考慮 mg 2的水解。31( )(4) 等體積、濃度均為 1 mol l 1 的磷酸和鹽酸，電離出的氫離子數之比為(2008 四川理綜 6c)解析磷酸為弱酸，不能完全電離；鹽酸為強酸，能完全電離。故氫離子個數之比小于3 1。(5)1 l 濃度為 1 mol l 1 的 na2co3 溶液中含有 na 個 co32 ( )(2008 江蘇 3d)解析co32的水解，離子數目減少。(6)10 ml 質量分數為 98%的 h2so4，用水稀釋至100 ml ，h2so4 的質量

13、分數為 9.8%( )(2008 山東理綜 13a)解析溶質的質量稀釋前后沒變， 溶液的濃度稀釋減小，體積變?yōu)樵瓉淼?0 倍，但溶液的質量比原溶液的10 倍要小，故質量分數稀釋后大于9.8%。(7) 一定溫度下， 1 1物質1 l 0.50 mol l nh 4cl 溶液與2 l 0.25 mol l nh 4cl溶液含 nh 4的量不同 ( )(2008山東理綜 13d)解析濃度越小， nh 4 水解程度越大。故兩溶液的nh 4的物質的量不同。(8)1 mol 硫酸鉀中陰離子所帶電荷數為na ( )(2009廣東 6a)解析1 mol k 2so4 中含有陰離子物質的量為1 mol ，則所帶

14、電荷數為 2na。(9)1 l 0.1 mol l 1na2so4 溶液中有0.1na 個 na ()(2009廣東理基 20b)解析1na 2so4 溶液中含有 0.2 mol na，故錯。1 l 0.1 mol l 1溶液中陰離子總數大于0.1na ( )(10) 常溫下， 100 ml 1 mol l na2co3(2009上海 12b)解析考慮 co32 的水解，陰離子包括co32 、 hco 3、 oh總數大于 0.1na。 1 的 nh4no3溶液中氮原子數為 0.2na( )(11)常溫下， 1 l 0.1 mol l (2010江蘇 5a)解析無論 nh 4 水解與否，根據元素

15、守恒n 元素總是 0.2na 。( )(12) 含 na 個 na 的 na2o 溶解于 1 l 水中， na的物質的量濃度為 1 mol l 1(2010福建理綜 7d)解析na 個 na就是 1 mol ，溶解于 1 l 水中所得溶液不是 1l，則 na 的物質的量濃度不是 1 mol l1。2 (2009 江理綜，浙9)已知單位體積的稀溶液中，非揮發(fā)性溶質的分子或離子數越多，該溶液的沸點就越高。則下列溶液沸點最高的是() 1a 0.01 mol l 的蔗糖溶液 1b 0.01 mol l的 cacl 2 溶液 1c 0.02 mol l 的 nacl 溶液 1d 0.02 mol l 的

16、 ch 3cooh 溶液答案c解析題目中 “ 非揮發(fā)性溶質 ” 要理解清楚，首先排除d 項中易揮發(fā)的 ch 3cooh 。而c 項離子數在單位體積中最多，故選c。題組二關于物質的量濃度的計算3 (2010 標全國卷，課10)把 500 ml 含有 bacl 2 和 kcl 的混合溶液分成5 等份，取一份加入含 a mol 硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份加入含b mol 硝酸銀的溶液，恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為()a 0.1(b 2a) 1 1mol lb 10(2a b) mollc 10(b a) 1 1mol ld 10(b 2a) mol l答案d解析

17、把 500 ml 混合溶液分成 5 等份，每份100 ml ,向一份中加入含a mol 硫酸鈉的溶液使鋇離子完全沉淀時，可知原溶液c(ba2)為 10a mol l1，同理知原溶液中 c(cl )1，根據電荷守恒原理，求出c(k) 10(b 2a) mol1。 10b mol ll 14(2010 四川理綜， 12)標準狀況下 v l 氨氣溶解在1 l 水中 (水的密度近似為 1 g ml)，所得溶液的密度為g ml 1 1，質量分數為 w ，物質的量濃度為c mol l ，則下列關系中不正確的是 ()a (17v22400)/(22.4 22.4v)b w 17c/(1 000)c w 17

18、v/(17 v 22 400)d c1 000v/(17v 22 400)答案an質解析由 cv總v l22.4 l mol 117 g mol 1v l 1 000 g22.4 l mol 1g ml 11 000 mll 11 000 vmol l117v22 40017v 22 400 c由上可推知：1 000v設溶液的體積為 1 l由 c1 000w可得 w mc17cmv l1 000 1 00017 g mol 1質22.4 l mol 117vmw v l 17 g mol 1 1 000 gm液17v 22 40022.4 l mol 1因此只有 a 項不正確。5(2008 四

19、川理綜， 13)在 a l al2(so4)3 和 (nh 4)2 so4 的混合溶液中加入好使溶液中的so42 完全沉淀；如加入足量強堿并加熱可得到c mol nhal 3 物質的量濃度 (mol l 1)為 ()2bc2b c2b c2bca. 2ab.ac.3ad.6ab mol bacl 2，恰3，則原溶液中的答案c解析由于產生 c mol nh 3，則必定有 nh 4 c mol ，使 so42完全沉淀需 ba2 b mol ，因此 so24有 b mol 。根據電荷守恒： 2c(so24) c(nh 4 ) 3c(al 3)，則3c(al3) 2b cmol l 1aa32b c1

20、。c(al) 3amollph 1，c(al 3 )6(2006 國理綜全 ，13)由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液，其 0.4 mol l1， c(so42)0.8 mol l1，則 c(k)為 () 1 1a 0.15 mol lb 0.2 mol l11c 0.3 mol ld 0.4 mol l答案c解析根據溶液中電荷守恒的原則，建立如下等式： c(h ) c(k ) 3c(al 3 ) 2c(so24)，1 c(k)11，則 c(k1，故答即 0.1 mol l 30.4 mol l 2 0.8 mol l) 0.3 mol l案為 c。題組一物質的量濃度及相關計算 3,的氨水密

21、度為 31（ 2011 太原月考）已知 25%的氨水密度為 0.91 g cm5%0.98 g cm ，若將上述兩種溶液等體積混合，所得氨水溶液的質量分數()a 等于 15%b大于 15%c小于 15%d無法估算答案c2 300 ml al 2(so4)3 溶液中，含為 1.62 g，在該溶液中加入ba(oh) 2 溶al 30.1 mol l 12的物質的量濃度為 ()液 300 ml ，反應后溶液中 so4 11a 0.4 mol lb 0.3 mol l11c 0.2 mol ld 0.1 mol l答案d3（2011 南昌質檢）將 kcl 和 kbr 的混合物13.4 g 溶于水配成5

22、00 ml 溶液，通入過量的 cl 2，反應后將溶液蒸干，得固體11.175g，則原來所配溶液中k 、 cl 、 br 的物質的量濃度之比為 ()a 12 3 b 32 1c 13 2 d 23 1答案b解析本題的解答用一般方法解決時，必須根據混合物總質量13.4 g，及通入 cl 2 后得固體 11.175 g，建立方程組求得。但若能注意到溶液中的電荷守恒關系，即可一舉獲解。這種計算技巧對選擇題顯得非常適合，解法簡捷而靈活。由于 c(h ) c(k ) c(cl ) c(br ) c(oh )因為 c(h ) c(oh )，所以 c(k ) c(cl ) c(br )觀察選項，得答案為 b

23、。 1.18 gcm 3 ，其中鎂離子的質量分數為4 （ 2011 黃石模擬）某氯化鎂溶液的密度為5.1%,300 ml 該溶液中 cl 的物質的量約等于 ()a 0.37 molb 0.63 molc 0.74 mold 1.5 mol答案d題組二一定物質的量濃度溶液的配制及誤差分析15配制 250 ml 0.10 moll 的 naoh 溶液時，下列實驗操作會使配得的溶液濃度偏大的是 ()a 轉移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容b 在容量瓶中進行定容時仰視刻度線c在容量瓶中定容時俯視刻度線d 定容后把容量瓶倒轉搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，再補充幾滴水至刻度線答案 c6（ 2011 洛陽模擬）有下列化學儀器：托盤天平，玻璃棒，藥匙，燒杯，量筒，容量瓶，膠頭滴管，細口試劑瓶，標簽紙。(1)現(xiàn)需要配制 500 ml 11硫酸溶液，需用質量分數為98%、密度為 3mol l1.84 gcm的濃硫酸 _ml 。(2)從上述儀器中，按實驗使用的先后順序，其編號排列是_。(3)若實驗中遇到下列