第一章第二節(jié)2

第一章從實驗學化學

第二節(jié)

化學計量在實驗中的應用

第2課時物質的量濃度

基礎整合

物質的量濃度概念及簡單計算

基礎再現(xiàn)1.物質的量濃度是用來表示_______________________的物理量，也稱為B的物質的量濃度，符號為___________。

2.物質的量濃度的數(shù)學表達式是________，nB表示________________，V表示_______________，因此物質的量濃度的單位是___________（或___________）。

單位體積溶液里所含溶質B

cB

cB=

nBV

溶質的物質的量

溶液的體積

mol/L

mol·L-1

3.將溶質質量分數(shù)一定的溶液稀釋時，溶液中________________總是保持不變；同理，稀釋一定物質的量濃度的溶液時，溶液的________

發(fā)生了變化，但溶液中_______________保持不變，即遵循稀釋定律：c（濃）·V（濃）=__________________。

誤區(qū)警示：

1.c=n/V中，V一定是溶液的體積。

2.將溶液無論分成幾份，溶液的物質的量濃度不變，只是所含溶質改變。溶質的物質的量

溶質的物質的量

體積c(稀）·V（?。?/p>

整合拓展

1.定義式：c=，若給出溶質的質量，則結合n=求解。

2.推導式：c=其中：c為溶質的物質的量濃度(mol/L)，ρ為溶液的密度（________)，ω為溶質的質量分數(shù)，M為摩爾質量（g/mol)。若已知飽和溶液中溶質的溶解度，則公式變形為：c=________m

Mn

V1000ρωM

g/cm3

1000ρ

M

S

100+S3.標準狀況下氣體溶解于水后所得溶液的物質的量濃度據(jù)n=n據(jù)V（溶液）=V（溶液）

V(氣體）22.4L/mol

mρn

V（溶液）=c

一定物質的量濃度溶液的配制

基礎再現(xiàn)以配制1000mL、1.0mol/L的NaCl溶液為例。1.實驗原理：c==2.實驗儀器：主要有托盤天平、藥匙、燒杯、___________、___________、_____________。3.實驗步驟（1）計算：計算所需NaCl固體的質量為___________。（2）稱量：根據(jù)計算結果，稱量NaCl固體。（3）溶解：將稱量好的NaCl固體放入燒杯中，加適量水溶解，并用___________攪拌。

nV

mM·V玻璃棒58.5g

玻璃棒1000mL容量瓶

膠頭滴管

（4）轉移：待恢復到___________后，將溶液轉移到________________________中。（5）洗滌：用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌___________次，將每次洗滌液也注入容量瓶中，并振蕩容量瓶。（6）定容：往容量瓶中緩慢加蒸餾水，等液面離容量瓶頸刻度線___________cm時，改用___________滴加蒸餾水至液面與刻度線___________。塞好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。2~3

1~2

相切

膠頭滴管

室溫1000mL容量瓶

4.誤差分析（1）若未用蒸餾水洗滌燒杯、玻璃棒，則溶質的質量________，結果偏________。（2）將燒杯中的溶液轉移到容量瓶時不慎灑到容量瓶外，則溶質的質量________，結果偏__________。（3）若俯視讀數(shù)時，實際的液面高度比刻度線__________，結果偏__________。低

減小減小低

高

低

整合拓展

1.配制一定物質的量濃度的溶液時應注意的問題（1）配制一定物質的量濃度的溶液是將一定質量或體積的溶質按所配溶液的體積在選定的容量瓶中定容，因而不需要計算水的用量。（2）不能配制任意體積的一定物質的量濃度的溶液。這是因為在配制的過程中是用容量瓶來定容的，而容量瓶的規(guī)格又是有限的，所以只能配制體積與___________相同的一定物質的量濃度的溶液。（3）容量瓶通常不用貯存試劑，因此，配制好的溶液要倒入___________中，并貼好標簽。

容量瓶容積

試劑瓶

（4）注意量筒和滴定管的差異。

儀器

量筒

酸式（堿式）滴定管

用途

量取一定量的液體量取一定量的液體；中和滴定

準確度________mL

（10mL規(guī)格）

________mL刻度標法無0刻度，由下向上刻度所標數(shù)值變__________有0刻度，從上向下刻度所標數(shù)值變大，下端有部分________大

0.1

無刻度

0.01

2.容量瓶的使用（1）規(guī)格容量瓶上標有刻度線、___________和_____________，常見的容量瓶有___________mL、___________mL、___________mL、1000mL（見右圖）等幾種。（2）用途用于配制_________________的溶液。（3）使用方法和注意事項①查漏容量瓶使用前的第一步操作要檢查是否漏水。

一定物質的量濃度

溫度250

500

100

容積

檢查方法是：加水倒立觀察正立，瓶塞旋轉180°________________。②使用前用蒸餾水洗凈，但不能用待配溶液潤洗。③不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋，容量瓶也不能作為反應容器或長期貯存溶液。④容量瓶的容積是在瓶身所標溫度下確定，因而不能將熱的溶液轉移到容量瓶中。⑤只能配制容量瓶上規(guī)定容積的溶液。倒立

觀察

3.溶液的稀釋可根據(jù)稀釋前后，溶液中溶質的物質的量不變，公式c1·V1=___________;或溶質的質量不變，公式V1·ρ1·ω1=___________。4.溶液的混合依據(jù)混合前后溶液中溶質的質量或物質的量守恒求解，（1）若混合后忽略溶液體積變化時：c1V1+c2V2=c混（___________)c2V2

V2·ρ2·ω2

（V1+V2）

（2）若混合后考慮溶液體積變化時：c1V1+c2V2=c混·V混其中：V混=（3）幾點說明：①濃度與密度的變化關系a.若溶液的密度大于1g/cm3，溶質的質量分數(shù)越大，則其密度就越__________。b.若溶液的密度小于1g/cm3，溶質的質量分數(shù)越大，則其密度就越__________。m混ρ混大小

常見溶液中，氨水、酒精等溶液密度比水的密度小，氯化鈉溶液、硝酸、硫酸等溶液密度比水的密度大。②等體積或等質量溶液混合后的質量分數(shù)的變化規(guī)律。a.一定質量分數(shù)的溶液加等體積水稀釋后，質量分數(shù)一般不會恰好是原來的一半。原因在于溶液密度與水的密度不同，溶液、水體積相等，但質量并不相等。

b.兩種不同質量分數(shù)的溶液等體積混合，若溶液的密度大于1g/cm3，則混合溶液的質量分數(shù)__________它們和的一半，若溶液的密度小于1g/cm3，則混合溶液的質量分數(shù)__________它們和的一半。

c.無論溶液的密度大于1g/cm3，還是小于1g/cm3，等質量混合時，所得混合溶液的質量分數(shù)都________它們和的一半。等于

大于小于

跟蹤訓練1.下列溶液中，溶質的物質的量濃度為1mol/L的是（）A.將40gNaOH溶于1L水所得的溶液B.將80gSO3溶于水并配成1L的溶液C.將0.5mol/L的NaNO3溶液100mL加熱蒸發(fā)掉50g水的溶液D.含K+為2mol的K2SO4溶液B

解析：A選項水的體積是1L，不是溶液的體積，故A錯；B選項中SO3與水反應生成H2SO4溶液的體積是1L，故H2SO4的物質的量濃度是1mol/L；C選項蒸發(fā)掉50g水溶液的體積不等于50mL，故C項錯；D項中，K+為2mol，K2SO4為1mol，但溶液體積未知，故無法確定。2.配制100mL0.1mol/LNa2CO3溶液，下列操作正確的是（）A.稱取10.6g無水碳酸鈉，加入100mL容量瓶中，加水溶解、定容B.稱取10.6g無水碳酸鈉，加入100mL蒸餾水，攪拌、溶解C.轉移Na2CO3溶液時，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中D.定容后，塞好瓶塞，反復倒轉，搖勻D

解析：不能在容量瓶中直接配制溶液，故A操作不正確；B項中溶液的體積不是0.1L，故不正確；轉移溶液時要用玻璃棒引流，故C操作不正確。熱點考向

有關物質的量濃度溶液的配制

下圖是某學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內容。據(jù)此，下列說法正確的是（）：硫酸化學純（CP）(500mL)

品名：硫酸化學式：H2SO4

相對分子質量：98

密度：1.84g/cm3

質量分數(shù)：98%

A.該硫酸的物質的量濃度為9.2mol/LB.1molZn與足量的該硫酸反應產生2g氫氣

C.配制200mL4.6mol/L的稀硫酸需取該硫酸50mLD.該硫酸與等質量的水混合所得溶液的物質的量濃度大于9.2mol/L

解析：由物質的量濃度計算公式c===18.4mol/L，故A不正確；于該酸是濃硫酸，所以不能與鋅反應產生氫氣，而應生成二氧化硫氣體；根據(jù)稀釋公式c（濃）·V（濃）=c（?。（?。?，8.4mol/L×V(濃)=4.6mol/L×0.2L,V（濃）=0.05L，即50mL，選項C正確；1000ρωM

1000mL×1.84g/cm3×98%1L×98g/mol該硫酸與等質量的水混合所得溶液的質量分數(shù)為49%，而密度減小，則所得的硫酸的物質的量濃度必小于9.2mol/L。

答案：C

名師點睛:已知溶液中溶質的質量分數(shù)和密度，利用物質的量濃度的推導公式即可求出其物質的量濃度，應用c=的關鍵是ρ的單位是g/mL或g·cm-3。兩種不同質量分數(shù)的溶液等體積混合，①若溶液的密度大于1g/cm3，則混合溶液質量分數(shù)大于它們和的一半；②若溶液密度小于1g/cm3，則混合溶液質量分數(shù)小于它們和的一半。1000ρωM

熱點訓練1.對于1mol/L的氨水，下列敘述正確的是（忽略溶液混合時的體積變化）（）

A.將標準狀況下22.4L氨氣溶于1L水中配成溶液，即可得1mol/L的氨水

B.1mol/L的氨水的質量分數(shù)小于1.7%C.將1mol/L的氨水與水等質量混合后，所得氨水的物質的量濃度大于0.5mol/LD.質量分數(shù)為10%的氨水與質量分數(shù)為20%的氨水等體積混合，所得氨水的質量分數(shù)小于15%CD

解析：C項中，等質量相混合，氨水的質量分數(shù)為1mol/L氨水的一半，但溶液變稀，密度變大，故物質的量濃度一定大于0.5mol/L；由于氨水密度小于1g/cm3,隨濃度增大密度減小，故等體積混合后的質量分數(shù)小于兩者之和的一半。一定物質的量濃度溶液的配制

欲配制500mL0.5mol/L的NaOH溶液，試回答下列問題。（1）計算：需要NaOH固體的質量為___________。（2）某學生用托盤天平稱量小燒杯的質量（燒杯中盛NaOH），稱量前把游碼放在標尺的零刻度，天平靜止時發(fā)現(xiàn)指針在刻度盤的偏右位置，此時左邊的托盤將___________（填“高于”或“低于”）右邊的托盤，欲使天平平衡，所進行的操作為________。假定最終稱量小燒杯的質量為___________（填“32.6g”或“32.16g”）。

（3）在標尺（圖）上畫出游碼位置（畫“△”表示）。

（4）配制方法：設計五個操作步驟①向盛有NaOH的燒杯中加入200mL蒸餾水使其溶解，并冷卻至室溫；②繼續(xù)向容量瓶中加入蒸餾水至離容量瓶刻度線1~2cm；③將NaOH溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中；

④在燒杯中加入少量蒸餾水，小心洗滌2~3次后移入容量瓶中；⑤改用膠頭滴管加入蒸餾水至刻度線，加蓋搖勻。試用以上編號寫出正確順序___________。（5）某學生實驗配制NaOH溶液的濃度為0.48mol/L，原因可能是（）

A.使用濾紙稱量NaOH固體

B.容量瓶中原來存有少量水

C.溶解后的燒杯未經多次洗滌

D.用膠頭滴管加水定容時仰視刻度解析：（1）m(NaOH)=

M·n

=40g/mol×500×103L×0.5mol/L=10g

刻度盤的指針偏向哪方，哪方就重，左邊托盤高于右邊托盤，這時應先往左盤添加藥品。天平精確到0.1g，所以稱量結果只能為32.6g，在稱量物品時，砝碼的選擇是由大到小。而溶液的配制過程為：計算→稱量→溶解→轉移→定容→裝瓶→貼簽。

配制出的溶液濃度小于所要求的原因，可能是：①使用濾紙稱量NaOH，因為NaOH吸收空氣中的水和CO2，從而使實際使用的NaOH質量小了；②溶解后的燒杯未經多次洗滌，從而使溶質殘留在燒杯中；③定容時仰視，此時液面已經超過了刻度線。而容量瓶中是否有蒸餾水不影響結果。答案：（1）10g（2）高于調節(jié)平衡螺絲使之平衡32.6g（3）標尺（4）①③④②⑤（5）ACD名師點睛：誤差分析依據(jù)原理為c=

,只要分析n或V是偏大或偏小即可做出判定。nV

熱點訓練2.用硫酸銅晶體配制0.10mol/L的硫酸銅溶液1000mL時，使所配溶液濃度偏低的操作是

（

）

A.稱取晶體16.0gB.稱量固體時，天平指針偏左

C.選用的容量瓶內留有少量的蒸餾水

D.定容、搖勻后，發(fā)后液面低于環(huán)形標線A

解析：A項中應稱量晶體的質量為0.10mol/L×1L×250g/mol=25.0g，所以稱取16.0g所配溶液濃度偏小；B項，托盤天平的指針偏向哪方，哪方就重，故指針偏左，所稱取樣品偏多，濃度偏高；C項中對所配溶液濃度無影響；D項搖勻后，液面低于刻度線對所配溶液無影響。走進實驗室

實驗課題

物質的量濃度配制基礎再現(xiàn)求算溶質的物質的量的方法有（1）n=m/M。（2）n=c×V,其中c=,ρ的單位是g/cm3（3）稀釋定律：n=c1V1=c2V2。1000ρωM

實驗室需要480mL0.4mol/L的NaCl溶液，有如下操作步驟：①把稱量好的NaCl晶體放入________中，加適量蒸餾水溶解。②把①所得溶液小心轉入一定容積的___________中。③繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距刻度線___________處，改用___________小心滴加蒸餾水至溶液凹液面與刻度線相切。

④用少量蒸餾水洗滌________和___________2~3次，每次洗滌的液體都小心轉入容量瓶，并輕輕搖勻。⑤將容量瓶瓶塞塞緊，充分搖勻。

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）操作步驟的正確順序為（填序號）___________。（2）實驗室有如下規(guī)格的容量瓶：①100mL，②250mL，③500mL，④1000mL，本實驗選用(填序號)_______。

（3）本實驗用到的實驗儀器除容量瓶、玻璃棒外還有________。（4）需要使用玻璃棒的操作有___________（填序號），其作用為________。（5）誤差分析：（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）①稱量：NaCl時，物碼倒置（1g以下用游碼）________。②容量瓶用1mol/L的NaCl溶液潤洗___________。

答案：小燒杯容量瓶1cm~2cm膠頭滴管燒杯玻璃棒（1）①②④③⑤（2）③（3）天平、藥匙、燒杯、膠頭滴管、量筒（4）①②③④①：攪拌，促進溶解；②③④：引流（5）①偏低②偏高易錯歸納：1.明確實驗步驟與對應的實驗儀器是關鍵（1）實驗操作步驟為稱量（天平）→溶解（燒杯、玻璃棒）→轉移（容量瓶、玻璃棒、燒杯）→洗滌（玻璃棒、燒杯）→定容（膠頭滴管、容量瓶）→搖勻。

（2）容量瓶的規(guī)格相對固定，當所配溶液的體積與容量瓶規(guī)格不符時，應選擇規(guī)格稍大的。（3）選擇儀器時特別注意不能遺漏特別小的儀器，如藥匙、膠頭滴管等。（4）溶液配制過程中玻璃棒有兩種用途：攪拌和引流。（5）進行誤差分析時，應結合公式c=分別分析錯誤操作對n和V的影響，進而確定對實驗結果的影響。n

V

配制一定物質的量濃度的溶液是實驗室進行科學研究的重要環(huán)節(jié)。（1）若配制大約1mol/L的溶液100mL，所給儀器只有托盤天平、量筒、帶刻度的燒杯、玻璃棒，下列可選用的試劑是________（選填字母序號）

A.氫氧化鈉固體B.濃硫酸（98%）

C.濃鹽酸（37%）D.濃硝酸（63%）實驗演練ABCD解析：（1）粗略配制溶液時，可在燒杯中進行，用固體配制溶液需托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒，用濃溶液配制稀溶液需量筒、燒杯、玻璃棒，故本題A、B、C、D均可。（2）圖示操作玻璃棒引流時，緊靠容量瓶口，易造成洗滌液外溢，玻璃棒取出放在桌面上也易造成殘留洗滌液損失，故會使所配溶液濃度偏低。（3）配制0.100mol/LNa2CO3溶液100mL，需Na3CO31.06g，而托盤天平只能稱準0.1g，即只能稱取Na2CO31.1g。

（2）下圖是某學生在配制0.100mol/L的碳酸鈉溶液100mL