第一章第二節(jié)2

第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)

第二節(jié)

化學(xué)計量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

第2課時物質(zhì)的量濃度

基礎(chǔ)整合

物質(zhì)的量濃度概念及簡單計算

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

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

單位體積溶液里所含溶質(zhì)B

cB

cB=

nBV

溶質(zhì)的物質(zhì)的量

溶液的體積

mol/L

mol·L-1

3.將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)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(zhì)的量濃度不變，只是所含溶質(zhì)改變。溶質(zhì)的物質(zhì)的量

溶質(zhì)的物質(zhì)的量

體積c(稀）·V（?。?/p>

整合拓展

1.定義式：c=，若給出溶質(zhì)的質(zhì)量，則結(jié)合n=求解。

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

Mn

V1000ρωM

g/cm3

1000ρ

M

S

100+S3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體溶解于水后所得溶液的物質(zhì)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(zhì)的量濃度溶液的配制

基礎(chǔ)再現(xiàn)以配制1000mL、1.0mol/L的NaCl溶液為例。1.實(shí)驗(yàn)原理：c==2.實(shí)驗(yàn)儀器：主要有托盤天平、藥匙、燒杯、___________、___________、_____________。3.實(shí)驗(yàn)步驟（1）計算：計算所需NaCl固體的質(zhì)量為___________。（2）稱量：根據(jù)計算結(jié)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(zhuǎn)移：待恢復(fù)到___________后，將溶液轉(zhuǎn)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(fù)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(zhì)的質(zhì)量________，結(jié)果偏________。（2）將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶時不慎灑到容量瓶外，則溶質(zhì)的質(zhì)量________，結(jié)果偏__________。（3）若俯視讀數(shù)時，實(shí)際的液面高度比刻度線__________，結(jié)果偏__________。低

減小減小低

高

低

整合拓展

1.配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時應(yīng)注意的問題（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是將一定質(zhì)量或體積的溶質(zhì)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(zhì)的量濃度的溶液。這是因?yàn)樵谂渲频倪^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(zhì)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(biāo)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(zhǔn)確度________mL

（10mL規(guī)格）

________mL刻度標(biāo)法無0刻度，由下向上刻度所標(biāo)數(shù)值變__________有0刻度，從上向下刻度所標(biāo)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(biāo)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(xiàng)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(zhì)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(zhuǎn)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(yīng)容器或長期貯存溶液。④容量瓶的容積是在瓶身所標(biāo)溫度下確定，因而不能將熱的溶液轉(zhuǎn)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(zhì)的物質(zhì)的量不變，公式c1·V1=___________;或溶質(zhì)的質(zhì)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(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)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(diǎn)說明：①濃度與密度的變化關(guān)系a.若溶液的密度大于1g/cm3，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則其密度就越__________。b.若溶液的密度小于1g/cm3，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量溶液混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律。a.一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液加等體積水稀釋后，質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量并不相等。

b.兩種不同質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量分?jǐn)?shù)__________它們和的一半，若溶液的密度小于1g/cm3，則混合溶液的質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量混合時，所得混合溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都________它們和的一半。等于

大于小于

跟蹤訓(xùn)練1.下列溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)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(xiàng)水的體積是1L，不是溶液的體積，故A錯；B選項(xiàng)中SO3與水反應(yīng)生成H2SO4溶液的體積是1L，故H2SO4的物質(zhì)的量濃度是1mol/L；C選項(xiàng)蒸發(fā)掉50g水溶液的體積不等于50mL，故C項(xiàng)錯；D項(xiàng)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(zhuǎn)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(fù)倒轉(zhuǎn)，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(xiàng)中溶液的體積不是0.1L，故不正確；轉(zhuǎn)移溶液時要用玻璃棒引流，故C操作不正確。熱點(diǎn)考向

有關(guān)物質(zhì)的量濃度溶液的配制

下圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此，下列說法正確的是（）：硫酸化學(xué)純（CP）(500mL)

品名：硫酸化學(xué)式：H2SO4

相對分子質(zhì)量：98

密度：1.84g/cm3

質(zhì)量分?jǐn)?shù)：98%

A.該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2mol/LB.1molZn與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)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(zhì)量的水混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2mol/L

解析：由物質(zhì)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(yīng)產(chǎn)生氫氣，而應(yīng)生成二氧化硫氣體；根據(jù)稀釋公式c（濃）·V（濃）=c（?。（稀），8.4mol/L×V(濃)=4.6mol/L×0.2L,V（濃）=0.05L，即50mL，選項(xiàng)C正確；1000ρωM

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

答案：C

名師點(diǎn)睛:已知溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和密度，利用物質(zhì)的量濃度的推導(dǎo)公式即可求出其物質(zhì)的量濃度，應(yīng)用c=的關(guān)鍵是ρ的單位是g/mL或g·cm-3。兩種不同質(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)量分?jǐn)?shù)小于它們和的一半。1000ρωM

熱點(diǎn)訓(xùn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.7%C.將1mol/L的氨水與水等質(zhì)量混合后，所得氨水的物質(zhì)的量濃度大于0.5mol/LD.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氨水與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氨水等體積混合，所得氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于15%CD

解析：C項(xiàng)中，等質(zhì)量相混合，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1mol/L氨水的一半，但溶液變稀，密度變大，故物質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)小于兩者之和的一半。一定物質(zhì)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(zhì)量為___________。（2）某學(xué)生用托盤天平稱量小燒杯的質(zhì)量（燒杯中盛NaOH），稱量前把游碼放在標(biāo)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(jìn)行的操作為________。假定最終稱量小燒杯的質(zhì)量為___________（填“32.6g”或“32.16g”）。

（3）在標(biāo)尺（圖）上畫出游碼位置（畫“△”表示）。

（4）配制方法：設(shè)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(xué)生實(shí)驗(yàn)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(jīng)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(yīng)先往左盤添加藥品。天平精確到0.1g，所以稱量結(jié)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(zhuǎn)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?yàn)镹aOH吸收空氣中的水和CO2，從而使實(shí)際使用的NaOH質(zhì)量小了；②溶解后的燒杯未經(jīng)多次洗滌，從而使溶質(zhì)殘留在燒杯中；③定容時仰視，此時液面已經(jīng)超過了刻度線。而容量瓶中是否有蒸餾水不影響結(jié)果。答案：（1）10g（2）高于調(diào)節(jié)平衡螺絲使之平衡32.6g（3）標(biāo)尺（4）①③④②⑤（5）ACD名師點(diǎn)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(diǎn)訓(xùn)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(nèi)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(biāo)線A

解析：A項(xiàng)中應(yīng)稱量晶體的質(zhì)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(xiàng)，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(xiàng)中對所配溶液濃度無影響；D項(xiàng)搖勻后，液面低于刻度線對所配溶液無影響。走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)課題

物質(zhì)的量濃度配制基礎(chǔ)再現(xiàn)求算溶質(zhì)的物質(zhì)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(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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?yàn)椋ㄌ钚蛱枺__________。（2）實(shí)驗(yàn)室有如下規(guī)格的容量瓶：①100mL，②250mL，③500mL，④1000mL，本實(shí)驗(yàn)選用(填序號)_______。

（3）本實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)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(jìn)溶解；②③④：引流（5）①偏低②偏高易錯歸納：1.明確實(shí)驗(yàn)步驟與對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器是關(guān)鍵（1）實(shí)驗(yàn)操作步驟為稱量（天平）→溶解（燒杯、玻璃棒）→轉(zhuǎn)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(dāng)所配溶液的體積與容量瓶規(guī)格不符時，應(yīng)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(jìn)行誤差分析時，應(yīng)結(jié)合公式c=分別分析錯誤操作對n和V的影響，進(jìn)而確定對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。n

V

配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)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(shí)驗(yàn)演練ABCD解析：（1）粗略配制溶液時，可在燒杯中進(jìn)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(zhǔn)0.1g，即只能稱取Na2CO31.1g。

（2）下圖是某學(xué)生在配制0.100mol/L的碳酸鈉溶液100mL