1、专题1 化学家眼中的物质世界 第二单元 研究物质的实验方法 第3课时 溶液的配制及分析 目标与素养：1.了解物质的量浓度的概念、计算公式。(宏观辨识)2.学会一定物质的量浓度溶液的配制方法和误差分析。(科学探究与创新意识)3.物质的量浓度在化学反应计算中的应用。(证据推理与模型认知)自 主 预 习 探 新 知 一、物质的量浓度1含义：用来表示 里所含溶质 B 的 的物理量。符号为 cB，常用单位为 。2表达式：cB 。如 1 L 溶液中含有 1 mol 溶质，溶质的物质的量浓度就是 molL1。单位体积溶液1物质的量molL1nBV3注意事项(1)在 cBnBV 中，V 是溶液的体积，而不是溶
2、剂的体积，“B”表示溶液中的任意溶质，可以是分子，也可以是离子，以及一些特定的组合。(2)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度是相等的，但所含溶质的物质的量会因所取的溶液体积不同而不同。(3)某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质，此时溶质为反应后的生成物，如 CaO 溶于水后形成 Ca(OH)2 的溶液，溶质为 Ca(OH)2。(4)含有结晶水的化合物溶于水时，其溶质不是结晶水合物。计算其“物质的量”时，用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量即可。例如：a g 硫酸铜晶体(CuSO45H2O)溶于水后形成的溶液中，溶质是 CuSO4 而不是 CuS
3、O45H2O，n(CuSO4)a g250 gmol10.004a mol。二、一定物质的量浓度溶液的配制1容量瓶的选择与使用注意事项：(1)使用容量瓶前一定要注意注明规格，如 100 mL 容量瓶。(2)选择容量瓶应遵循“大而近”的原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。(3)使用容量瓶注意“六不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液；不能互换瓶塞。(4)使用前要检验容量瓶是否漏水。(5)定容时要使溶液的凹液面最低处正好与刻度线相切。2配制 100 mL 0.100 molL1 Na2CO3 溶液，请回答下列问题：(1)完成该实验，除量筒、托盘天平
4、、药匙、烧杯外，还需要的仪器有。(2)计算：需要 Na2CO3 的质量是；若用托盘天平称量，则应称量的质量是。(3)溶解：在中加适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌并冷却至室温。100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管1.06g1.1 g烧杯(4)转移：用 引流，将烧杯中的溶液转移到 中。(5)洗涤：用蒸馏水洗涤 及玻璃棒23次，并把 都转移到 中。注意溶解及洗涤所用水的总体积一定不能 要配制溶液的体积。(6)定容：将 注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下 时，改用 滴加蒸馏水至凹液面最低处正好与刻度线 。相切玻璃棒容量瓶烧杯内壁洗涤液容量瓶超过蒸馏水12cm胶头滴管(7)振荡、摇匀：盖好瓶塞，用 顶住瓶塞
5、，另一只手的手指托住 ，把容量瓶倒转和摇动多次。(8)装瓶：把配好的溶液倒入预备好的干燥试剂瓶中，贴上 。食指瓶底标签3配制流程图示为1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)将 40 g NaOH 溶解在 1 L 水中所得溶液的物质的量浓度是 1 molL1()(2)把 1 mol NH3 通入水中得到 1 L 溶液，其物质的量浓度为 1 molL1()(3)为了配制方便，可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)()(4)配制一定物质的量浓度的溶液时，若液面超过刻度线，应立即用胶头滴管吸出多的部分()2实验室中需要配制 2 molL1 的 NaOH 溶液 950 mL，
6、配制时应选用的容量瓶的规格和称取的 NaOH 的质量分别是()A950 mL,96.0 gB500 mL,80.0 gC1 000 mL,80.0 gD1 000 mL,76.0 gC 配制 950 mL 溶液需选用 1 000 mL 的容量瓶，所需称取NaOH 固体的质量为 1 L2 molL140 gmol180.0 g。3将 190 g MgCl2 溶于水配制成 1 L 溶液。(1)该溶液中 MgCl2 的物质的量浓度为_，溶液中 Cl的物质的量浓度为_。(2)从 1 L 该溶液中取出 10 mL,10 mL 溶液中 MgCl2 的物质的量浓度为_，溶质的物质的量为_。解析(1)根据表达
7、式可以求出。(2)从溶液中取出部分液体，但其物质的量浓度不变。答案(1)2 molL1 4 molL1(2)2 molL1 0.02 mol核 心 突 破 攻 重 难 溶液配制的误差分析1.原理依据：根据 cBnBV mMV判断，cB 的误差取决于 m 和 V的值是否准确。2误差分析：以配制一定浓度的 NaOH 溶液为例。c(NaOH)nNaOHV mNaOHMNaOHV其中 M(NaOH)不变，不规范的操作过程会导致 m(NaOH)和 V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。具体情况如下：因变量 能引起误差的一些操作mVc/(molL1)砝码与物品颠倒(使用游码)减小称量时间
8、过长减小用滤纸称 NaOH减小向容量瓶注液时少量溅出减小未洗涤烧杯和玻璃棒减小定容时，水多，用滴管吸出减小定容摇匀后液面下降再加水增大定容时仰视刻度线增大偏低用标准液润洗容量瓶增大砝码沾有其他物质或已生锈增大 未冷却至室温就注入容量瓶定容减小 定容时俯视刻度线减小偏高定容后经振荡、摇匀，静置液面下降不变 利用碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)来配制 0.5 molL1 的Na2CO3 溶液 1 000 mL，假如其他操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是()A称取碳酸钠晶体 100 gB定容时，俯视观察刻度线C移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行洗涤D定容后，将容量瓶
9、振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线B 本题考查一定物质的量浓度溶液的配制过程及误差分析。A 项极易出错，以为 0.5 molL11 L0.5 mol 是 Na2CO3 的物质的量，所以 100 g53 g 视为偏高。实际上应是 Na2CO310H2O 的质量，应为 286 gmol10.5 mol143 g。所以 A 项应偏低；B 项平视时，凹液面的最低点与刻度线刚好相平，俯视时液面的最低点低于刻度线，即实际加水量少于应加水量，因此可导致浓度偏高；C 项对用于稀释或溶解的烧杯，如不洗涤 23 次并将洗涤液也转入容量瓶，会使溶质损失，使所配制的溶液浓度偏低；D 项定容后
10、，振荡、静置，发现液面低于刻度线，这是由于液体沾在瓶壁和磨口等处所致，不会造成偏差，若加水，则使所配溶液浓度偏低。方法技巧仰视或俯视刻度线产生的误差图解图 1 图 21用“偏大”“偏小”或“无影响”填空。(1)配制 500 mL 1 molL1 的硫酸铜溶液，用托盘天平称取胆矾80.0 g：_。(2)用 Na2CO310H2O 晶体配制 Na2CO3 溶液，Na2CO3 晶体已部分失去结晶水，用该晶体所配 Na2CO3 溶液的物质的量浓度：_。(3)配制 NaOH 溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确：_。(4)配制 NaOH 溶液时，NaOH 固体放在烧杯中称量时间过
11、长：_。(5)配制一定物质的量浓度的 NaOH 溶液，需称量溶质 4.4 g，称量时砝码和药品放置颠倒(1 g 以下用游码)：_。(6)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中：_。(7)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数：_。(8)配制 NaOH 溶液时，将称量好的 NaOH 固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容：_。(9)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中：_。(10)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线：_。解析(1)应称取胆矾质量为 125.0 g。(2)相当于所取溶质Na2CO3 质量偏大。(3
12、)NaOH 腐蚀纸片，会沾在纸片上。(4)称量时间过长 NaOH 会潮解。(5)相当于所称 NaOH 质量为 3.6 g。(6)量筒不能用蒸馏水洗涤，否则相当于所取硫酸的量变大。(7)仰视时所取浓硫酸体积偏大。(8)相当于所配溶液体积减小。(9)溶质未全部转移到容量瓶中。(10)溶质偏小。答案(1)偏小(2)偏大(3)偏小(4)偏小(5)偏小(6)偏大(7)偏大(8)偏大(9)偏小(10)偏小物质的量浓度及其相关计算1.已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法(1)若已知溶质质量(2)若已知溶液中某粒子的个数 2标准状况下，一定体积的气体溶于水形成的溶液中溶质的物质的量浓度的
13、计算方法(1)若已知溶液的体积(2)若已知溶液的密度标准状况下，V L气体溶于 V(H2O)L 中，所得溶液密度为(gmL1)，则：气体的物质的量：nV L22.4 Lmol1溶液体积：V m溶液 g gmL1103 LmL1m 溶液V(H2O)L1 000 mLL11 gmL1V L22.4 Lmol1Mgmol1再根据 c nV溶液知，c nV溶液V L22.4 Lmol1m溶液 g gmL1103 LmL1V L22.4 Lmol1VH2O L1 000 mLL11 gmL1V LM gmol122.4 Lmol1 gmL1103 LmL11 000 mLL1 gmL1V LM gmol
14、1V L22 400 gmol1VH2O L3溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算，溶液的密度是必不可少的条件。将 c 换算成 w 时，可运用公式：nVwM算出溶液中所含溶质的物质的量。将 w 换算成 c 时，可从溶液出发，运用公式：c nV，求出 w cM1 000100%。请时刻注意：此运算过程中 以 gmL1 为单位，c 以 molL1 为单位。4溶液的稀释或混合计算(1)将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)m(浓)w(浓)m(稀)w(稀)(2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶
15、液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。c1V1c2V2c(混)V(混)m1w1m2w2m(混)w(混)(3)混合后溶液的体积：若题目中指出不考虑溶液体积的改变，可认为是原两溶液的体积之和；若题目中给出混合后溶液的密度，应根据 V(混)m混混1V12V2混来计算。5溶液中离子浓度的有关计算(1)单一溶质溶液中溶质组成计算根据组成规律求算：在溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比。如 K2SO4 溶液中：c(K)2c(SO24)2c(K2SO4)。(2)混合溶液中电荷守恒计算根据电荷守恒，溶质中所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。如在 Na2SO4、NaCl 混
16、合溶液中，c(Na)2c(SO24)c(Cl)，c(Na)、c(Cl)分别为 7 molL1、3 molL1，则 c(SO24)732 molL12 molL1。将 25 101 kPa 条件下的氯化氢(HCl)气体 49.6 L，通入 492 mL 水中，(已知水的密度为：1.00 gmL1)，得到密度为 1.13 gmL1 的盐酸(即氯化氢的水溶液)。注：25 101 kPa 条件下气体摩尔体积为 24.8 Lmol1。(1)此盐酸的质量分数为_(计算结果至 0.1%)。(2)此盐酸中 HCl 的物质的量浓度为_(计算结果保留一位小数)。(3)0.100 molL1 的稀盐酸 500 mL
17、 中含有的 Cl的数目为_(代入 NA 的近似值计算，结果保留三位有效数字)。解析(1)25 101 kPa 条件下的氯化氢(HCl)气体 49.6 L 的物质的量是 2 mol，质量为 73 g，水的质量为 492 g，则溶液的质量为：73 g492 g565 g，盐酸的质量分数氯化氢的质量/溶液质量100%73/565100%12.9%。(2)根 据：c 1000/M，盐 酸 的 物 质 的 量 浓 度 为 c(10001.1312.9%/36.5)molL14.0 molL1。(3)0.100 molL1 的稀盐酸中 c(Cl)为 0.100 molL1,500 mL 中n(Cl)0.1
18、00 molL10.5 L0.05 mol，含有的 Cl的数目为 N(Cl)0.05 mol6.021023 mol13.011022。答案(1)12.9%(2)4.0 molL1(3)3.0110222(1)用 14.2 g 无水硫酸钠配制成 500 mL 溶液，其物质的量浓度为_ molL1。(2)若从中取出 50 mL，其物质的量浓度为_molL1；溶质的质量为_g。(3)若将这 50 mL 溶液用水稀释到 100 mL，所得溶液中 Na的物质 的 量 浓 度 为 _molL 1，SO 24 的 物 质 的 量 浓 度 为_molL1。解析(1)n(Na2SO4)14.2 g142 gm
19、ol10.1 mol，c(Na2SO4)0.1 mol0.5 L 0.2 molL1。(2)从中取出 50 mL 溶液，浓度仍为 0.2 molL1。溶质的质量为 mnMcVM0.2 molL10.05 L142 gmol11.42 g。(3)50 mL 溶液用水稀释到 100 mL，据 c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)，Na2SO4 的浓度变为原来的12，即 0.1 molL1，故 Na浓度为 0.2 molL1，SO24 浓度为 0.1 molL1。答案(1)0.2(2)0.2 1.42(3)0.2 0.1当 堂 达 标 提 素 养 1容量瓶上需标有以下六项中的()温度 浓度 容量 压强
20、刻度线 酸式或碱式A BCDA 容量瓶上标有温度、容量、刻度线。2下列溶液中 Cl浓度由大到小的顺序是()200 mL 2 molL1 MgCl2 溶液 1 000 mL 2.5 molL1 NaCl溶液 250 mL 1 molL1 FeCl3 溶液ABCDC 溶液中离子浓度该物质的浓度该离子的个数，与溶液的体积无关，中 c(Cl)2 mol L124 mol L1；c(Cl)2.5 mol L1；c(Cl)1 mol L133 mol L1。3下列溶液中，溶质的物质的量浓度为 1 molL1 的是()A将 40 g NaOH 溶于 1 L 水所得的溶液B将 22.4 L HCl 溶于水配成
21、 1 L 溶液C1 L 含 2 mol K的 K2SO4 溶液D将 0.5 molL1 的 NaNO3 溶液 100 mL 加热蒸发掉 50 g 水后的溶液C A 不对，因为只知溶剂体积而不知溶液体积；B 不对，22.4 L HCl 不一定是在标准状况下；C 正确，因为据题意 c(K)2 molL1，而 1 mol K2SO4 可电离生成 2 mol K；D 不对，因为不知加热蒸发后溶液的体积。4下列溶液中物质的量浓度为 1 molL1 的是()A将 40 g NaOH 溶解在 1 L 水中B将 22.4 L HCl 气体溶于水配成 1 L 溶液C将 1 L 10 molL1 浓盐酸加入 9
22、L 水中D将 10 g NaOH 溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为 250 mLD 根据公式 cnV，n 为溶质的物质的量，V 为溶液的体积。A项溶液的体积不等于 1 L；B 项 22.4 L HCl 的物质的量不一定是 1 mol；C 项，盐酸与水混合后，溶液体积不是 10 L；D 项 n(NaOH)0.25 mol，VNaOH(aq)0.25 L，c(NaOH)1 molL1。5某同学帮助水质检测站配制 480 mL 0.5 molL1 NaOH 溶液以备使用，请回答下列问题。(1)配制过程中需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、_。(2)该同学应用托盘天平称取 NaO
23、H 固体的质量为_g。(3)使用容量瓶前需检查是否漏液，检查的方法是_。用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，该容量瓶必须是_(填字母)。A干燥的B不漏液的C用欲配制的溶液润洗过的解析(1)没有 480 mL 的容量瓶，需要配制 500 mL 溶液，要选用 500 mL 容量瓶。(2)按配制 500 mL 溶液计算 NaOH 的质量，即m(NaOH)0.5 L0.5 molL140 gmol110.0 g。(3)容量瓶需洗涤干净，不用干燥，保证不漏液即可。若用欲配制的溶液润洗容量瓶，会导致配制的溶液的浓度偏大。答案(1)500 mL 容量瓶(2)10.0(3)向容量瓶中加入适量蒸馏水，塞紧瓶塞，倒置容量瓶检查是否漏水，若不漏水，将容量瓶正放，旋转瓶塞 180，再次倒置，检查是否漏水，若两次检查均不漏水，则说明容量瓶不漏水 B点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!