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文檔簡介
§1-2化學計量在實驗中的應(yīng)用
高中化學必修物質(zhì)量濃度1、什么叫溶液?
一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)里形成均一的、穩(wěn)定的混合物,叫做溶液。2、如何表示溶質(zhì)的含量?
ω=m(溶質(zhì))m(溶液)×100%10%的NaCl溶液是指:100克NaCl溶液含溶質(zhì)10g高中化學必修物質(zhì)量濃度濃度在日常生活中的應(yīng)用高中化學必修物質(zhì)量濃度高中化學必修物質(zhì)量濃度酒精度≥4.3%(V/V)高中化學必修物質(zhì)量濃度高中化學必修物質(zhì)量濃度(一)物質(zhì)的量濃度CB=nBV(aq)三、物質(zhì)的量在化學實驗中的應(yīng)用1、什么是物質(zhì)的量濃度?其符號及常用單位是什么?2、物質(zhì)的量濃度的數(shù)學表達式是什么?1、定義:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。符號c,單位:mol/L溶質(zhì)的物質(zhì)的量溶液的體積高中化學必修物質(zhì)量濃度試一試:18.4mol/L的H2SO4含義:1L溶液中含H2SO4的物質(zhì)的量為18.4mol0.3mol/L的CuSO4溶液含義:1L溶液中含CuSO4的物質(zhì)的量為0.3mol
溶質(zhì)質(zhì)量?g質(zhì)量48g
溶于水,配成1L溶液高中化學必修物質(zhì)量濃度判斷真假A、將1molNaCl溶于1L水中,則C=1mol/L;()B、若從1L1mol/L的NaOH溶液中取出20mL,則
C=1mol/L;();注意:①1L是溶液的體積,不是水的體積。x√
②從一定濃度的溶液中取出部分其濃度不變高中化學必修物質(zhì)量濃度
nN÷NAmVcBN,n,m,V,cB之間的相互轉(zhuǎn)化÷Vm×Vm÷M×M×NA÷V×V?n==CBVNNAVVmmM==高中化學必修物質(zhì)量濃度3、計算1.基本量的換算2.溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計算3.質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度的換算5.溶液稀釋與濃縮6.兩種不同濃度溶液混合7.化學反應(yīng)中計算4.氣體溶于水的計算高中化學必修物質(zhì)量濃度例:將5.3gNa2CO3配成250mL溶液,求溶液的物質(zhì)的量濃度。解:n(Na2CO3)=m(Na2CO3)/M(Na2CO3)=5.3g/106g?mol-1=0.05molc(Na2CO3)=n(Na2CO3)/V[Na2CO3(aq)]=0.05mol/0.25L=0.2mol/L答:溶液的Na2CO3的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L。1.基本量的換算高中化學必修物質(zhì)量濃度例:配制250mL1.6mol/LNaCl溶液,需要NaCl的質(zhì)量是多少?解:n(NaCl)=C(NaCl)·V[NaCl(aq)]=1.6mol/L×0.25L=0.4molm(NaCl)=n(NaCl)·M(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g答:需要NaCl的質(zhì)量為23.4g。高中化學必修物質(zhì)量濃度1、用5molNaOH配成500mL溶液,其濃度為
mol/L.將40gNaOH配成2L溶液,其物質(zhì)的量濃度為_________mol/L。2、從1L1mol/LNaCl溶液中,分別取出
100mL、10mL和1mL溶液,它們的物質(zhì)的量濃度是否相等?所含溶質(zhì)各是多少克?100.5[課堂練習]高中化學必修物質(zhì)量濃度2.溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計算
1、2L1mol/L的H2SO4溶液,含溶質(zhì)的物質(zhì)的量為
mol,含H+
個,SO42-
個。
22.408×10241.204×10242.在1mol/L的Na2SO4溶液中含Na+
個。高中化學必修物質(zhì)量濃度3、與100mL0.1mol/L(NH4)2SO4溶液中NH4+離子濃度相同的是
A.10mL1mol/L(NH4)2SO4溶液
B.50mL0.1mol/LNH4Cl溶液
C.200mL0.05mol/L(NH4)2SO4溶液
D.200mL0.2mol/LNH4NO3溶液思考:
(D)高中化學必修物質(zhì)量濃度3.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度的換算溶質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)
溶液的體積(L)溶質(zhì)的質(zhì)量(g)溶液的質(zhì)量(g)
摩爾質(zhì)量(g/mol)
密度(g/mL)高中化學必修物質(zhì)量濃度例:某濃硝酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為94%,密度為1.5g/cm3。計算該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度。
解:設(shè)有1000ml硝酸溶液,則m(HNO3)=ρ[HNO3(aq)]·V[HNO3(aq)]·ω(HNO3)
=1.5g/cm3×1000cm3×94%=1410gn(HNO3)=m(HNO3)/M(HNO3)=1410g/63g·mol-1=22.4mol答:該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度為22.4mol/L思路:C=n/V高中化學必修物質(zhì)量濃度例:2mol/LNaOH溶液(ρ=1.08g/cm3)的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為:解:設(shè)有1LNaOH溶液,則m(NaOH)=2mol/L×1L×40g/mol=80gm[NaOH(aq)]=1.08g/cm3×1000cm3=1080gω[NaOH(aq)]=80g/1080g×100%=7.4%答:該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.4%思路:ω=
mB
/m(aq)
高中化學必修物質(zhì)量濃度
溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度的換算W(溶質(zhì))=m(溶質(zhì))m(溶液)×100%C(溶質(zhì))=n(溶質(zhì))v(溶液)W(溶質(zhì))與C(溶質(zhì))如何進行換算呢?W=C·Mρ液C=ρ液·W
M若ρ的密度為g/cm3,公式變?yōu)椋篧=C·M1000ρ液C=1000ρ液·W
M高中化學必修物質(zhì)量濃度例、標準狀況下,將448LNH3
配成1L溶液,得到密度為0.9g/cm3
的氨水。求此氨水的物質(zhì)的量濃度?用質(zhì)量分數(shù)表示為多少?解:n(NH3)=
448L
22.4L/mol=20molm(NH3)=20mol×17g/mol=340g答:------------------。m(氨水)=0.9g/cm3×1000mL=900g
C(氨水)=20mol
1L=20mol/L
w(NH3)==37.8%
340g900g×100%4.氣體溶質(zhì)溶于水的計算高中化學必修物質(zhì)量濃度5.有關(guān)溶液稀釋和濃縮的計算
思路:稀釋溶液前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等結(jié)論:濃溶液配制稀溶液前后溶質(zhì)的量不變
C1V1=C2V2
高中化學必修物質(zhì)量濃度
例、將10毫升2mol/L的硫酸溶液加水稀釋到0.5mol/L,其體積為多少毫升?解:10mL×2mol/L=V[H2SO4(aq)]×0.5mol/L
高中化學必修物質(zhì)量濃度例、從1L1mol/L蔗糖溶液中分別取出100mL、10mL、1mL,取出的溶液中蔗糖的物質(zhì)的量濃度及物質(zhì)的量各是多少?C(mol/L)n(mol)100mL10mL1mL1110.10.010.001溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。一種溶液,取用體積不同,物質(zhì)的量濃度是不變結(jié)論:高中化學必修物質(zhì)量濃度6.有關(guān)兩種不同濃度溶液混合的計算
C3V3=C1V1+C2V2
(混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量總和不變)高中化學必修物質(zhì)量濃度例:2mol/L的鹽酸溶液200mL和4mol/L的鹽酸溶液100mL混合(假定混合后液體體積不變)。求混合后溶液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度。高中化學必修物質(zhì)量濃度2、37%的濃鹽酸的密度為1.19g/cm3,求500ml此鹽酸的物質(zhì)的量濃度.若用HCl氣體配制,需標準狀況下多少升的HCl氣體?
作業(yè):1、要配制100mL0.100mol/LNa2CO3
溶液需Na2CO3.10H2O固體多少克。3、配制500mL1mol/L的H2SO4溶液,需要密度為1.8g/mL的濃硫酸(98%硫酸)多少毫升?4、已知VmlAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,求C(SO42-)若從其中取出0.1Vml并稀釋至Vml,則此時溶液中的C(SO42-)為?第4題目V可看作X高中化學必修物質(zhì)量濃度理解化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)化學計量數(shù)(V)
112::各物質(zhì)的分子數(shù)(N)之比擴大NA倍1:1:2NANA2NA::物質(zhì)的量(n)之比112::相同條件下氣體體積(V)比112::7.有關(guān)溶液反應(yīng)的計算
高中化學必修物質(zhì)量濃度V(NaOH)V(HNO3)n(HNO3)=0.5mol
NaOH+HNO3==NaNO3+H2O【例1】完全中和0.5molNaOH需多少摩的HNO3?其質(zhì)量是多少克?解:
答:完全中和0.5molNaOH需0.5molHNO3其質(zhì)量為31.5gn(NaOH)n(HNO3)=11n(HNO3)0.5molHNO3摩爾質(zhì)量為63g/molm(HNO3)=0.5mol×63g/mol=31.5g因為所以高中化學必修物質(zhì)量濃度n(CaCO3)=m(CaCO3)M(CaCO3)=分析思路:求出參加反應(yīng)CaCO3物質(zhì)的量,再根據(jù)化學方程式中的化學計量數(shù),求題目所求。
【例2】實驗室用60g含
CaCO380%的大理石與足量12mol/l濃鹽酸完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))求:①參加反應(yīng)濃鹽酸的體積。②生成CO2的體積(標況下)。解:CaCO3摩爾質(zhì)量為100g/mol(CaCO3)60g×80%100g/mol=0.48mol高中化學必修物質(zhì)量濃度1molV[HCL(aq)]
=2×0.48mol2mol
0.48mol答:參加反應(yīng)濃鹽酸體積為0.08L,生成CO2的體積在標況下10.75L。CaCO3(s)+2HCl(aq)==
CaCl2(aq)+CO2+H2O12mol/L×V[HCl(aq)]1×12mol/L=0.08L22.4LV(CO2)V(CO2)=0.48mol×22.4L1mol=10.752L高中化學必修物質(zhì)量濃度
【練習1】
實驗室里用MnO2和濃鹽酸制取Cl2。若有8.7gMnO2
完全反應(yīng),則被MnO2氧化的Cl-物質(zhì)的量為多少摩?生成Cl2在標準狀況下體積為多少升?解:1moln(HCl)2mol8.7g87g/molx答:被氧化的Cl-為0.2mol,生成2.24L氯氣。
MnO2+4HCl(被氧化的是2HCl)==MnCl2+Cl2+2H2O設(shè)被氧化Cl-為n,生成Cl2的體積在標況下為xn(HCl)=0.2mol22.4L/molx=2.24Ln(HCl)=2mol×0.1mol1molx=0.1mol×22.4L/mol高中化學必修物質(zhì)量濃度
【練習2】
5molH2SO4和和Zn完全反應(yīng),能生成多少gH2?這些H2標準狀況下體積為多少升?解:1mol1mol:5mol=1mol:x設(shè)能生成的氫氣的物質(zhì)的量為
x
Zn+H2SO4=ZnSO4+H21mol5molxx=5molm(H2)=5mol×2g/mol=10g答:能生成10gH2
,標況下體積為112LV(H2)=5mol×22.4L/mol=112L高中化學必修物質(zhì)量濃度【練習3】在200mL0.5mol/LNaCl溶液中滴入足量AgNO3溶液,生成多少克沉淀?n(NaCl)=0.5mol/L×0.2L=0.1moln(AgCl)110.1moln(AgCl)=0.1mol答:能生成14.35gAgCl沉淀。
NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3解:m(AgCl)=0.1mol×143.5g/mol=14.35g高中化學必修物質(zhì)量濃度
nN÷NAmVcBN,n,m,V,cB之間的相互轉(zhuǎn)化÷Vm×Vm÷M×M×NA÷V×V?n==CBVNNAVVmmM==高中化學必修物質(zhì)量濃度小結(jié):一、物質(zhì)的量濃度
二、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算1.基本量的換算2.在物質(zhì)的量濃度溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計算3.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度的換算4.有關(guān)溶液稀釋和濃縮的計算5.有關(guān)溶液反應(yīng)的計算6、有關(guān)兩種不同濃度溶液混合的計算高中化學必修物質(zhì)量濃度1、計算:m(NaCl)=100g×10%=10gm(H2O)=100g-10g=90g2、稱量:3、溶解:優(yōu)點1.配制簡單。2.溶液的質(zhì)量-溶質(zhì)的質(zhì)量.缺點:1.稱量液體的質(zhì)量不如量體積方便。2.描述反應(yīng)物質(zhì)間的量關(guān)系麻煩。(二)一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制如何配制100g10%NaCl溶液?計算→稱量、量取→溶解→裝瓶(貼標簽)高中化學必修物質(zhì)量濃度交流與討論:
簡述大致步驟,分析實驗成功的關(guān)鍵.方案:計算mNaCl=5.85g密度未知,水的用量無法求如何配制100mL1.00mol/LNaCl溶液?高中化學必修物質(zhì)量濃度找新的切入點?控制溶液體積為100mL如何控制?稱取5.85gNaCl,溶解,加水至100mL所用容器?燒杯口徑大,溶液體積不精確選用容量瓶高中化學必修物質(zhì)量濃度容積
溫度
高中化學必修物質(zhì)量濃度容量瓶的規(guī)格常用的有:
50ml.100ml.250ml.500ml.1000ml
配制溶液時,選用和所配溶液體積相等或稍大的容量瓶進行配液.高中化學必修物質(zhì)量濃度容量瓶的使用2.特點:①容量瓶上標有溫度和容積②容量瓶上有刻線而無刻度1.用途:用來配制一定體積準確濃度的溶液4.注意事項:使用前要檢查是否漏水
不能溶解、稀釋、存放溶液、進行反應(yīng)3.規(guī)格:100ml.250ml.500ml.1000ml加水倒立觀察瓶塞旋轉(zhuǎn)
180oC倒立觀察高中化學必修物質(zhì)量濃度容量瓶的使用:構(gòu)造:細頸、平底、梨形玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞.2.特點:①容量瓶上標有溫度和容積.②容量瓶上只有一條刻度線.3.用途:用來配制一定體積一定濃度的溶液.4.注意事項:①使用前要檢查是否漏水.②溶解或稀釋的操作不能在容量瓶中進行.③不能長期存放溶液或進行化學反應(yīng).高中化學必修物質(zhì)量濃度計算→稱量→溶解→冷卻→轉(zhuǎn)移→洗滌→定容→搖勻方案改進:完善配制0.1L含0.1molNaCl的溶液的方案.高中化學必修物質(zhì)量濃度配制好的溶液應(yīng)裝入細口瓶保存?zhèn)溆茫粯撕炆蠎?yīng)該如何表示該溶液的組成?質(zhì)量百分數(shù)NaCl1.0mol/L?物質(zhì)的量濃度:c溶質(zhì)=n溶質(zhì)/V溶液
高中化學必修物質(zhì)量濃度物質(zhì)的量濃度:1.定義:以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組分的物理量。4.單位:mol/L3.表達式:cB=nB/V溶液2.符號:cB高中化學必修物質(zhì)量濃度在操作中有哪些注意事項?學生實驗:準確配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液?思考:高中化學必修物質(zhì)量濃度2、實驗步驟
配制100mL1.00mol/LNaCl溶液1)計算需要稱量的NaCl的質(zhì)量m=5.85g(5.9g)2)稱量3)溶解在燒杯中用適量蒸餾水溶解5.9冷卻高中化學必修物質(zhì)量濃度2、實驗步驟
配制100mL1.00mol/LNaCl溶液1)計算需要稱量的NaCl的質(zhì)量m=5.9g2)稱量3)溶解在燒杯中用適量蒸餾水溶解并冷卻4)轉(zhuǎn)移用玻璃棒引流或沿玻璃棒注入容量瓶高中化學必修物質(zhì)量濃度2、實驗步驟
配制100mL1.00mol/LNaCl溶液1)計算需要稱量的NaCl的質(zhì)量m=5.9g2)稱量3)溶解在燒杯中用適量蒸餾水溶解并冷卻4)轉(zhuǎn)移用玻璃棒引流或沿玻璃棒注入容量瓶5)洗滌用少量蒸餾水洗滌2—3次高中化學必修物質(zhì)量濃度2、實驗步驟
配制100mL1.00mol/LNaCl溶液1)計算需要稱量的NaCl的質(zhì)量m=5.9g2)稱量3)溶解在燒杯中用適量蒸餾水溶解并冷卻4)轉(zhuǎn)移用玻璃棒引流或沿玻璃棒注入容量瓶5)洗滌用少量蒸餾水洗滌2—3次晃動6)定容高中化學必修物質(zhì)量濃度6)定容向容量瓶中加入蒸餾水,在距離刻度1~2cm時,改用膠頭滴管滴加蒸餾水至刻度線。視線平視刻度線相切。俯視V液偏小,c偏高仰視V液偏大,c偏低高中化學必修物質(zhì)量濃度2、實驗步驟
配制100mL1.00mol/LNaCl溶液1)計算需要稱量的NaCl的質(zhì)量m=5.9g2)稱量3)溶解在燒杯中用適量蒸餾水溶解并冷卻4)轉(zhuǎn)移用玻璃棒引流或沿玻璃棒注入容量瓶5)洗滌用少量蒸餾水洗滌2—3次晃動6)定容1—2cm用膠頭滴管至刻度線水平相切7)搖勻高中化學必修物質(zhì)量濃度7)搖勻?qū)⑷萘科可w好塞子,如圖示,把容量瓶倒轉(zhuǎn)和搖動多次,使得溶液混合均勻。高中化學必修物質(zhì)量濃度小結(jié):溶液的配制都需要哪些儀器托盤天平、量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶(標容積)、膠頭滴管。高中化學必修物質(zhì)量濃度高中化學必修物質(zhì)量濃度問題討論:2、用容量瓶配制溶液時,在定容時多滴了一滴,用膠頭滴管馬上吸走,這樣做會不會引起誤差?1、容量瓶用蒸餾水洗凈后,未干燥就用來配液,會引起誤差嗎?3、如果搖勻后,容量瓶內(nèi)液面低于環(huán)形標線,用膠頭滴管加水到標線處,你認為這樣做對嗎?高中化學必修物質(zhì)量濃度誤差分析:C(B)=n(B)V
根據(jù)上述公式推斷實驗過程中,分析實驗過程中哪些操作會引起m(B)或V的變化,如果可以使其變化,則對C(B)造成誤差.=m(B)M(B)V高中化學必修物質(zhì)量濃度1)稱量時左盤高,右盤低2)稱量時稱量物放在右盤,而砝碼放在左盤1、稱量產(chǎn)生誤差3)量筒量取液體藥品時仰視讀數(shù)4)量筒量取液體藥品時俯視讀數(shù)高中化學必修物質(zhì)量濃度2、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌產(chǎn)生誤差6)未洗滌溶解用的玻璃棒和燒杯7)洗滌液未轉(zhuǎn)入容量瓶中而倒入廢液缸中5)溶解過程中有少量液體濺出燒杯高中化學必修物質(zhì)量濃度引起誤差的操作mVC定容時加水過量用吸管吸出
定容時仰視標線
定容時俯視標線
定容搖勻后液面下降又加水
定容搖勻后,液面下降
減小不變減小不變增大減小不變減小增大不變增大減小不變不變不變3、定容誤差未等溶液冷卻就定容?高中化學必修物質(zhì)量濃度誤差分析總結(jié):總原則:CB=nB/V溶液溶質(zhì):1.量多CB偏高
2.量少CB偏低溶液體積:
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