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    新教材2023年高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度导学案鲁科版必修第一册
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    新教材2023年高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度导学案鲁科版必修第一册

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    这是一份新教材2023年高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度导学案鲁科版必修第一册,共19页。

    第3课时 物质的量浓度
    核心素养发展重点
    学业要求
    增强探索未知、崇尚真理的意识;根据化学问题设计简单的实验方案并完成实验。
    1.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
    2.能根据要求设计配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的实验方案,进行配制和配制过程中的误差分析。




    1.物质的量浓度:用单位体积溶液中所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量,叫溶质B的物质的量浓度,单位为mol·L-1或mol·m-3;符号为cB。
    2.溶质B的物质的量、物质的量浓度和溶液体积的关系:nB=cB·V或cB=或V=。
    3.配制一定物质的量浓度的溶液(以配制一定浓度的NaCl溶液为例)
    (1)实验仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
    (2)容量瓶

    4.化学反应中的定量关系
    对于化学反应2H2+O22H2O,可以理解为2_mol_H2与1_mol_O2在点燃的条件下恰好完全反应生成2_mol_H2O。

    1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
    (1)5.85 g NaCl溶于1 L水中所得溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1。(  )
    (2)把1 mol NH3通入水中得到1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1。(  )
    (3)2.24 L HCl溶于水配成1 L溶液,其物质的量浓度为0.1 mol·L-1。(  )
    (4)将10 g CaCO3粉末加水配成100 mL溶液,CaCO3的物质的量浓度为1 mol·L-1。(  )
    (5)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余的部分。(  )
    答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
    解析 (1)5.85 g NaCl溶于1 L水中所得溶液的体积不为1 L。
    (3)没有指明状况,2.24 L HCl不一定是0.1 mol。
    (4)CaCO3是难溶的。
    (5)吸出多余的部分中含溶质。
    2.某学生血液化验单中“葡萄糖”的结果为5.04×10-3 mol·L-1。这里的“5.04×10-3 mol·L-1”表示葡萄糖的(  )
    A.物质的量 B.摩尔质量
    C.质量分数 D.物质的量浓度
    答案 D
    解析 根据单位可确定“5.04×10-3 mol·L-1”表示葡萄糖的物质的量浓度。
    3.下列关于1 mol/L的硫酸钠溶液的叙述正确的是(  )
    A.溶液中含有1 mol硫酸钠
    B.1 L溶液中含有142 g硫酸钠
    C.1 mol硫酸钠溶于1 L水,可得到上述浓度的溶液
    D.从1 L溶液中取出500 mL,剩余溶液的物质的量浓度为0.5 mol/L
    答案 B
    解析 溶液体积未知,则溶液中不一定含有1 mol硫酸钠,A错误;1 L溶液中含有硫酸钠的质量是1 L×1 mol/L×142 g/mol=142 g,B正确;1 mol硫酸钠溶于1 L水中所得溶液的体积不是1 L,不能得到1 mol/L的硫酸钠溶液,C错误;溶液是均一稳定的,从1 L溶液中取出500 mL,剩余溶液的物质的量浓度仍然为1 mol/L,D错误。
    4.在容量瓶上没有标记的是(  )
    A.刻度线 B.温度
    C.物质的量浓度 D.容积
    答案 C
    解析 容量瓶上标有温度、容积和刻度线,没有标溶液的物质的量浓度。
    5.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是(  )
    A.将58.5 g NaCl溶解于1 L水中配成的溶液
    B.将含有6.02×1022个分子的SO3溶于水并配成1 L溶液
    C.将标准状况下22.4 L HCl气体配成1 L溶液
    D.K+为2 mol的K2SO4溶液
    答案 C
    解析 A项,58.5 g NaCl的物质的量为1 mol,溶于水配成1 L溶液,所得溶液浓度为1 mol·L-1,但题目中的1 L是溶剂的体积,不是溶液的体积,故溶质的物质的量浓度不是1 mol·L-1;B项,SO3的物质的量为6.02×1022÷6.02×1023mol-1=0.1 mol,SO3溶于水生成H2SO4,而n(H2SO4)=n(SO3)=0.1 mol,溶液体积为1 L,则溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,不是1 mol·L-1;C项,标准状况下22.4 L HCl气体的物质的量为1 mol,配成1 L溶液,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1;D项,含2 mol K+的K2SO4的物质的量为1 mol,但溶液体积未知,不能确定溶质的物质的量浓度。
    6.如图表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中有错误的是(  )

    答案 C
    解析 定容时,视线应与凹液面的最低点在同一水平线上。



    探究一 物质的量浓度

    1.小明的爷爷去医院检查身体,下表是血液检验单的部分数据,请你解读这些数据的含义。
    项目名称
    结果
    单位
    参考值
    甘油三酯
    1.52
    mmol·L-1
    0.5~1.71
    总胆固醇
    4.27
    mmol·L-1
    3.6~5.18
    葡萄糖
    7.94
    mmol·L-1
    3.61~6.11
    提示:表中数据的含义是:小明的爷爷每升血液中甘油三酯的含量为1.52 mmol,介于0.5 mmol到1.71 mmol之间,含量符合正常值。同样总胆固醇含量也正常,但葡萄糖含量偏高,可能有糖尿病。
    2.为了测定某废水中硫酸的总量,某化学兴趣小组取100 mL废水样品注入烧杯中,测定后得知H2SO4的物质的量浓度为1.5 mol·L-1,然后通过物质的量浓度和废水的总体积计算出废水中硫酸的总量。该兴趣小组的做法给了你怎样的启示?
    提示:工业上测废水中某成分的总量时,先测出其物质的量浓度,再由总体积求出该成分的总含量。进而可以计算出所加的除去该废水中该成分的除杂剂的总量以达排放标准。

    1.cB=关系式中,nB是指溶质B的物质的量,可用mB与MB进行计算。即nB=;而V是溶液的体积,可以用V=进行计算,它不等于V溶剂+V溶质。
    2.一定物质的量浓度的某溶液,其浓度不因所取体积不同而变化。

    1.溶液稀释定律
    溶质质量不变:m1·w1=m2·w2。
    溶质的物质的量不变:c浓·V浓=c稀·V稀。
    2.气体溶质溶于水中制得溶液,其物质的量浓度的计算。在标准状况下,1 L水中溶解某气体V L,所得溶液密度为ρ g·cm-3,
    气体摩尔质量为M g·mol-1。
    则:c== mol·L-1= mol·L-1;
    w=×100%=×100%=×100%。

    1.关于0.1 mol/L H2SO4溶液的叙述错误的是(  )
    A.1 L该溶液中含有H2SO4的质量为9.8 g
    B.0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol/L
    C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L
    D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol/L
    答案 C
    解析 1 L 0.1 mol/L的H2SO4溶液中含溶质的质量m=n·M=1 L×0.1 mol/L×98 g/mol=9.8 g,A正确;0.1 mol/L H2SO4溶液中H+浓度为0.2 mol/L,B正确;溶液是均一、稳定的混合物,故取出的100 mL溶液的浓度仍然是0.1 mol/L,C错误;10 mL溶液加水稀释至100 mL,体积增大10倍,浓度变为原来的,即0.01 mol/L,D正确。
    2.向1000 g蒸馏水中通入标准状况下的HCl气体a L,得到盐酸的密度为b g·cm-3,则该盐酸的物质的量浓度为(  )
    A. mol·L-1
    B. mol·L-1
    C. mol·L-1
    D. mol·L-1
    答案 D
    解析 题中溶质的物质的量n(HCl)== mol,
    溶液的体积V=
    = L,则c(HCl)== mol·L-1。

    有关物质的量浓度的常见计算
    溶质的质量(mB),溶液的体积(V),溶液的质量[m(aq)],溶质的质量分数(w)与溶质的物质的量浓度(cB)的关系。
    cB=×=×ρ×==(溶液的密度为ρ g/cm3)。探究二 配制一定物质的量浓度的溶液

    1.在配制一定物质的量浓度的溶液的过程中,容量瓶所起的作用是什么?
    提示:准确地度量溶液的体积。
    2.为了准确配制此溶液,在实验操作方面应注意哪些问题?
    提示:称量要准确,可用电子天平;溶解后要冷却至室温后再转移,转移时要用玻璃棒引流(引流时玻璃棒的下端要靠在容量瓶中的刻度线以下),不要洒在外面,且要洗涤小烧杯内壁和玻璃棒2~3次,把每次洗涤液都转移到容量瓶中;定容时要使溶液的凹液面与刻度线水平相切,不要仰视或俯视。

    1.配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤
    以配制100 mL、0.4 mol/L的NaCl溶液为例

    2.误差分析
    误差分析依据:c=。以配制一定物质的量浓度的NaCl溶液为例(表格中的“-”表示对n或V无影响):
    配制步骤
    错误操作
    n
    V
    c
    称量
    物质、砝码位置放反且使用了游码
    减小

    减小
    溶解
    有少量液体溅出
    减小

    减小
    移液
    移液前容量瓶内有少量蒸馏水


    不变
    移液时有部分溶液洒在外面
    减小

    减小
    洗涤
    未洗涤或洗涤液洒在外面
    减小

    减小
    定容
    液面超出刻度线,用胶头滴管吸出
    减小

    减小
    定容时俯视

    偏小
    增大
    定容时仰视

    偏大
    减小
    摇匀
    摇匀后液面下降,滴加蒸馏水至刻度线

    增大
    减小
    装瓶
    试剂瓶刚用蒸馏水洗过

    增大
    减小

    1.容量瓶的选择和使用时注意的问题
    (1)选择容量瓶遵循“大而近”原则:所配溶液的体积应等于或略小于选用的容量瓶的容积。如配制80 mL某浓度的溶液可选用100 mL容量瓶配制,然后取80 mL使用。
    (2)使用前要先检漏,再洗净,使用时应注意“六不”:不能溶解固体;不能加热;不能稀释浓溶液;所配溶液温度不能高于或低于室温;不能用做反应容器;不能长期贮存所配溶液。
    2.固体药品称量时一般用称量纸,但NaOH、KOH等固体药品称量时要用小烧杯(因其潮解性、腐蚀性强)。
    3.加水定容时一定不能超过刻度线,否则应重新配制。
    4.用m=cB·V·MB计算固体溶质的质量时,V要用所选容量瓶的容积。
    5.用浓溶液配制溶液时,要用量筒量取浓溶液于小烧杯中,加水稀释,但量取的浓硫酸要慢慢注入装有蒸馏水的小烧杯中。

    3.实验中需2.0 mol·L-1的Na2CO3溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是(  )
    A.1000 mL,212.0 g B.950 mL,201.4 g
    C.1000 mL,572.4 g D.500 mL,100.7 g
    答案 A
    解析 因为没有规格为950 mL的容量瓶,需选用1000 mL的容量瓶。按配制1000 mL 2.0 mol·L-1 Na2CO3溶液来计算所需Na2CO3的质量。故需称取Na2CO3的质量m(Na2CO3)=1 L×2.0 mol·L-1×106 g·mol-1=212.0 g。
    4.现用溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g·mL-1)配制1 mol·L-1的稀硫酸100 mL。
    (1)经计算,需浓硫酸的体积为________ mL(结果保留一位小数)。
    (2)实验中应选用的仪器是________(填序号)。
    ①100 mL量筒 ②托盘天平(带砝码) ③玻璃棒
    ④50 mL容量瓶 ⑤10 mL量筒 ⑥50 mL烧杯
    ⑦100 mL容量瓶 ⑧胶头滴管
    (3)此实验中玻璃棒的作用是
    ______________________________________________________________。
    (4)分析下列操作对所配溶液浓度的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
    ①转移浓硫酸后,小烧杯未洗涤:________;
    ②量取浓硫酸的量筒用蒸馏水洗涤两次,并将洗涤液转入容量瓶中:________;
    ③定容时俯视容量瓶刻度线:________;
    ④移液前容量瓶内留有少量蒸馏水:________。
    答案 (1)5.4 (2)③⑤⑥⑦⑧ (3)搅拌和引流 
    (4)①偏低 ②偏高 ③偏高 ④无影响
    解析 (1)所需浓硫酸的体积为≈5.4 mL。
    (2)由(1)可知,应选用10 mL的量筒量取浓硫酸,故应选用仪器⑤。由浓溶液配制稀溶液的实验步骤可知,还需要的仪器有③⑥⑦⑧。
    (3)在配制过程中,稀释浓硫酸和往容量瓶中转移溶液都用到玻璃棒,所以玻璃棒的作用是搅拌和引流。
    (4)①由于小烧杯未洗涤,溶质未全部转入容量瓶中,导致所配溶液浓度偏低;②由于用蒸馏水洗涤了量筒,并将洗涤液转入容量瓶中,导致溶质增多,所配溶液浓度偏高;③定容时俯视容量瓶刻度线会使所加蒸馏水的体积减小,导致所配溶液体积偏小,浓度偏高;④配制溶液需要向容量瓶中加蒸馏水,所以移液前容量瓶中有少量的蒸馏水对所配溶液浓度无影响。

    定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解

    (1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏小。
    (2)俯视刻度线(图2)。与仰视刻度线恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏少,浓度偏大。
    探究三 化学反应中的定量关系

    在实验室里需要制取一定量的氢气。现将0.65 g金属锌放入一定体积的2 mol·L-1盐酸中,它们恰好完全反应。相关数据如下表:
    化学反应
      Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
    物质的量
    0.01 mol
    0.02 mol
    0.01 mol
    0.01 mol
    质量或气体体积(标准状况)
    0.65 g
    0.73 g
    1.36 g
    224 mL
    1.分别用质量、物质的量计算所需盐酸的体积。比较使用哪种物理量进行计算更方便,更能反映出宏观物质之间进行反应时微观粒子之间的数量关系。
    提示:①用物质的量计算盐酸的体积:
    V盐酸===0.01 L。
    ②用质量计算所需盐酸的体积:
    由mHCl=cHCl·V·MHCl
    得V===0.01 L
    比较①、②的计算方式,用物质的量计算所需盐酸的体积更方便。
    2.学习了物质的量这一物理量后,你对化学反应中的定量关系有了哪些新的认识?
    提示:由n=可知,化学方程式中分子式前面的系数间的定量关系实际上就是物质的量间的定量关系,如2Fe+3Cl22FeCl3中的定量关系是2 mol Fe与3 mol Cl2恰好完全反应生成2 mol FeCl3。

    1.参与反应的各物质的物理量之间的比例关系(相同条件下)
         aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
    系数比: a ∶ b ∶ c ∶ d
    质量比: aMA∶ bMB∶ cMC∶ dMD
    物质的量比: a ∶ b ∶ c ∶ d
    气体体积比: a ∶ b ∶ c ∶ d
    不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。
    2.不同物理量间的换算方法(标准状况下)
     aA(g) + bB(g)===cC(g) + dD(g)
     a×MAg b mol c×22.4 L d mol
     m(A) n(B) V(C) n(D)
    则有比例关系:===
    单位关系:上下一致,左右对应。

    5.将5.6 g铁放入1 L 0.2 mol·L-1的CuSO4溶液中,生成Cu的质量是________。
    答案 6.4 g
    解析 n(Fe)==0.1 mol,
    n(CuSO4)=0.2 mol·L-1×1 L=0.2 mol。
    由于0.2 mol>0.1 mol,故CuSO4过量,生成的Cu应根据Fe的物质的量计算,由化学方程式Fe+CuSO4===FeSO4+Cu知:0.1 mol Fe与过量的CuSO4反应生成0.1 mol Cu。所以m(Cu)=64 g·mol-1×0.1 mol=6.4 g。
    6.过氧化钠能与水发生反应,某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。
    (1)计算至少需要称取过氧化钠的质量;
    (2)反应后生成NaOH的物质的量是多少?
    (3)若反应后溶液体积为400 mL,求所得溶液溶质的物质的量浓度。
    答案 2Na2O2+2H2O===4NaOH + O2↑
    2×78 g 4 mol 22.4 L
    m(Na2O2) n(NaOH) 1.12 L
    (1)=,m(Na2O2)=7.8 g,
    (2)=, n(NaOH)=0.2 mol,
    (3)c(NaOH)===0.5 mol·L-1。

    1.过量计算
    当题目给出两个或两个以上反应物的量,应先确定哪种反应物过量,然后以不足的反应物的量计算所求的其他物质的量。
    2.反应物是否过量的判断法
    假设其中一种反应物完全反应,求出另一反应物的量,然后把另一反应物的所求量与已知量相比较,若小于已知量,说明另一反应物过量;若大于已知量,说明另一反应物不足。

    1.cB==。
    2.一定物质的量浓度溶液的配制
    一(计)算、二称(量)、三溶(解)、四移(液)、五洗(涤)、六定(容)、七摇(匀)、八贴(标签移瓶)。
    关键操作:①液面接近刻度线1~2 cm时,应改用胶头滴管加蒸馏水。
    ②配制NaOH溶液时,应把NaOH样品放在小烧杯中称量。
    ③稀释浓硫酸时,应“酸入水”,同时边加边搅拌。
    ④误差分析:关键是分析判断实验操作对mB或V的影响。
    3.化学方程式中各物质前的系数比就是它们的物质的量之比。



    1.下列说法正确的是(  )
    A.40 g NaOH溶于水所得1 L溶液的浓度为1 mol·L-1
    B.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中Na+的浓度为1 mol·L-1
    C.从1 L 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中取出0.1 L溶液,则NaCl的浓度变为0.01 mol·L-1
    D.1 L 0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液中,Na+的物质的量为0.2 mol
    答案 A
    解析 A项,40 g NaOH的物质的量为1 mol,又因溶液体积为1 L,由公式得c===1 mol·L-1,A正确;B项,Na2CO3溶液的浓度为1 mol·L-1,则Na+浓度为2 mol·L-1,B错误;C项,原溶液浓度为0.1 mol·L-1,则取出的0.1 L溶液和剩余的0.9 L溶液的浓度都为0.1 mol·L-1,C错误;D项,n(Na2SO4)=cV=0.2 mol·L-1×1 L=0.2 mol,则n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol,D错误。
    2.在使用容量瓶配制溶液时,下列操作正确的是(  )
    A.使用容量瓶前都必须检查容量瓶是否漏水
    B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
    C.称好的固体试样需用纸条小心地送入容量瓶中
    D.摇匀后发现凹液面下降,再加水至刻度线
    答案 A
    解析 容量瓶使用前都必须检查是否漏水,A正确;容量瓶不能用待配溶液润洗,B错误;C错误,溶解固体应在烧杯中;D错误,摇匀后凹液面应当下降,因刻度线以上内壁粘附有溶液,此时不能再加水,否则会稀释所配制溶液。
    3.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(  )

    答案 B
    解析 托盘天平的左盘应放物品,右盘应放砝码,A错误;将溶液转移到容量瓶中时,应用玻璃棒引流,C错误;定容时,胶头滴管不能伸入容量瓶内部,D错误。
    4.实验室中需要2.0 mol/L的NaOH溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是(  )
    A.950 mL 76.0 g B.500 mL 80.0 g
    C.1000 mL 80.0 g D.1000 mL 76.0 g
    答案 C
    解析 需选用1000 mL的容量瓶,所需NaOH的质量为1 L×2.0 mol/L×40 g/mol=80.0 g。
    5.分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、CaCl2和AlCl3溶液中的Cl-,消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积之比为3∶2∶1,则KCl、CaCl2、AlCl3溶液的体积之比为(  )
    A.6∶3∶2 B.1∶1∶1
    C.9∶3∶1 D.3∶2∶1
    答案 C
    解析 设三种溶液中Cl-完全沉淀消耗AgNO3溶液的体积分别为3 L、2 L和1 L,则参加反应的KCl、CaCl2和AlCl3的物质的量之比为3∶1∶,故KCl、CaCl2、AlCl3溶液的体积之比为9∶3∶1。
    6.常温下,将10.0 mL 2.0 mol·L-1的HNO3溶液加水稀释到400 mL,所得HNO3溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。若从稀释后的溶液中取出100 mL溶液,则溶液中含有HNO3的质量为________g,这100 mL HNO3溶液能中和________mL 0.08 mol·L-1 NaOH溶液。
    答案 0.05 0.315 62.5
    解析 根据稀释公式得2.0 mol·L-1×10×10-3 L=c(HNO3)×400×10-3 L,解得c(HNO3)=0.05 mol·L-1。100 mL HNO3溶液中含HNO3的质量为0.05 mol·L-1×0.1 L×63 g·mol-1=0.315 g,根据HNO3与NaOH的反应得0.05 mol·L-1×100×10-3 L=0.08 mol·L-1×V(NaOH),解得V(NaOH)=0.0625 L=62.5 mL。
    7.实验室欲配制250 mL 1 mol·L-1氢氧化钠溶液。
    (1)实验步骤如下,将空缺内容补充完整。
    ①计算:需要NaOH固体质量为________g。
    ②称量:用托盘天平称取NaOH固体,称量时要注意两个问题:一要装在烧杯里称,二要迅速。
    ③溶解:用量筒量取蒸馏水注入烧杯里,搅拌。
    ④冷却:将溶液冷却至室温。
    ⑤移液:将冷却溶液用________引流到容量瓶中。
    ⑥洗涤:用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒________,并将洗涤液注入容量瓶里。
    ⑦振荡:手持容量瓶轻轻振荡,使溶液充分混合均匀。
    ⑧定容:继续加蒸馏水至距刻度线________处,然后改用________滴加蒸馏水正好至刻度线。
    ⑨摇匀:盖好玻璃塞,反复上下颠倒,使溶液均匀。
    (2)在配制过程中,下列实验操作对所配制的氢氧化钠溶液的物质的量浓度有何影响?(在横线上填“偏大“偏小”或“无影响”)。
    ①定容时俯视________。
    ②定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水________。
    答案 (1)10.0 玻璃棒 2~3次 1~2 cm 胶头滴管 (2)偏大 偏小
    解析 所需固体氢氧化钠的质量是0.25 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g;转移溶液时用玻璃棒引流,烧杯和玻璃棒要用蒸馏水洗涤2~3次且将洗涤液注入容量瓶里。定容时,继续加蒸馏水至距刻度线1~2 cm处,然后改用胶头滴管滴加蒸馏水正好至刻度线。根据公式c=进行误差分析,如俯视刻度线,则凹液面的最低点下移,即所加的水偏少,故浓度偏大;定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,属于正常现象,如若再加水,则浓度偏低。

    课时作业

    一、选择题(本题共7小题,每小题只有1个选项符合题意)
    1.下列溶液中,氯离子的物质的量浓度最大的是(  )
    A.100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液
    B.150 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液
    C.10 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液
    D.200 mL 1 mol·L-1的HCl溶液
    答案 C
    解析 氯离子浓度大小与溶液体积无关,由各物质的物质的量浓度及NaCl、MgCl2、AlCl3和HCl的组成可知,各溶液中Cl-的物质的量浓度分别为1 mol·L-1、2 mol·L-1、3 mol·L-1、1 mol·L-1,故C项中Cl-的物质的量浓度最大。
    2.下列说法中正确的是(  )
    A.将322 g Na2SO4·10H2O溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
    B.将1 L 2 mol·L-1 H2SO4溶液加水稀释到2 L,所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
    C.将1 L 18.4 mol·L-1的H2SO4溶液加入到1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
    D.将336 mL HCl气体溶于水,配成300 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1
    答案 B
    解析 A项错在溶剂体积为1 L;C项溶液浓度大于9.2 mol·L-1;D项未指明气体所处状况。
    3.实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,若选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作中正确的是(  )
    A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水
    B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
    C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水
    D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
    答案 D
    解析 500 mL容量瓶只能配500 mL溶液,因而配500 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液时,需CuSO4的质量为0.1 mol·L-1×0.5 L×160 g·mol-1=8 g或需CuSO4·5H2O的质量为0.1 mol·L-1×0.5 L×250 g·mol-1=12.5 g,加水配成500 mL溶液。
    4.一定量的溶质质量分数为10%的NaOH溶液,蒸发掉100 g水后,其溶质质量分数为20%,体积为100 mL,则浓缩后的溶液中NaOH的物质的量浓度为(  )
    A.2.2 mol·L-1 B.4 mol·L-1
    C.5 mol·L-1 D.6.25 mol·L-1
    答案 C
    解析 设原NaOH溶液的质量为x,则x×10%=(x-100 g)×20%,解得x=200 g,溶液中所含NaOH的质量为200 g×10%=20 g,则n(NaOH)==0.5 mol。浓缩前后溶液中NaOH的物质的量不变,故浓缩后的溶液中NaOH的物质的量浓度为=5 mol·L-1。
    5.下列有关实验操作或结论的描述正确的是(  )
    A.称量硫酸铜粉末16.0 g,溶解于100 mL蒸馏水中配成100 mL 1 mol·L-1的CuSO4溶液
    B.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,若所用NaOH已经潮解,则造成所配溶液浓度偏高
    C.配制溶液时,摇匀后发现溶液液面低于刻度线,加水使液面达到刻度线
    D.用蒸馏水洗涤后的容量瓶,可直接用于溶液的配制
    答案 D
    解析 配制溶液时,溶液的体积不等于溶剂的体积,A错误;所用NaOH已经潮解,造成所取用的溶质偏少,所配溶液的浓度偏低,B错误;摇匀后再加水,导致溶液浓度降低,C错误;使用蒸馏水洗涤后的容量瓶不影响溶液的浓度,D正确。
    6.在配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作会造成实验结果偏低的是(  )
    A.定容时仰视刻度线
    B.未冷却至室温直接把NaOH溶液移入容量瓶并进行定容
    C.样品中含有少量Na2O杂质
    D.容量瓶中原来有少量蒸馏水
    答案 A
    解析 A项,定容时仰视刻度线,会使溶液体积偏大,造成实验结果偏低;B项,液体未冷却到室温,定容后液体体积变小,会造成实验结果偏高;C项,样品中混有Na2O,使氢氧化钠的物质的量偏多,会造成实验结果偏高;D项,在定容的过程中还要加入蒸馏水,容量瓶中原来有少量蒸馏水对实验结果无影响。
    7.V L K2SO4溶液中,含有K+ m g,则溶液中SO的物质的量浓度为(  )
    A. mol·L-1 B. mol·L-1
    C. mol·L-1 D. mol·L-1
    答案 D
    解析 由溶液中c(K+)= mol·L-1可知,溶液中c(SO)=c(K+)=× mol·L-1= mol·L-1。
    二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
    8.下列叙述正确的是(  )
    A.将30 mL 0.5 mol·L-1的NaOH溶液加水稀释到500 mL,则所得NaOH溶液的物质的量浓度为0.3 mol·L-1
    B.配制250 mL 1.0 mol·L-1的H2SO4溶液,需要18 mol·L-1的浓硫酸的体积约为13.9 mL
    C.在0.270 kg质量分数为10%的CuCl2溶液中,Cl-的物质的量为0.4 mol
    D.将80 g NaOH溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1
    答案 BC
    解析 稀释前后溶质的物质的量不变,则30 mL×0.5 mol·L-1=500 mL×c(NaOH),解得c(NaOH)=0.03 mol·L-1,A不正确;稀释前后溶质的物质的量不变,则250 mL×1.0 mol·L-1=18 mol·L-1×V,解得V≈13.9 mL,B正确;n(Cl-)=×2=0.4 mol,C正确;NaOH溶于水后,溶液的体积不是1 L,D不正确。
    9.下面是某品牌饮用矿物质水标签的部分内容。下列说法正确的是(  )
    饮用矿物质水
    净含量:500 mL
    配料表:纯净水、硫酸镁、氯化钾
    保质期:12个月
    主要离子成分:钾离子(K+):1.0~27.3 mg·L-1
    镁离子(Mg2+):0.1~4.8 mg·L-1
    氯离子(Cl-):10~27.3 mg·L-1
    硫酸根离子(SO):0.4~19.2 mg·L-1
    A.标签上给出的离子的物理量是物质的量浓度
    B.任何饮用水中氯离子(Cl-)的含量均在10~27.3 mg·L-1之间
    C.该品牌饮用矿物质水中c(Mg2+)的最大值为2×10-4 mol·L-1
    D.一瓶该品牌饮用矿物质水中SO的物质的量不超过1×10-5 mol
    答案 C
    解析 该品牌饮用矿物质水中离子浓度表示单位体积内含有离子的质量,不是物质的量浓度,A错误;该品牌饮用矿物质水中氯离子含量为10~27.3 mg·L-1,不同品牌的饮用水中含有离子可能不同,不能说明其他饮用水中氯离子含量均在10~27.3 mg·L-1之间,B错误;由标签可知,Mg2+含量为0.1~4.8 mg·L-1,c(Mg2+)的最大值为=2×10-4 mol·L-1,C正确;SO含量为0.4~19.2 mg·L-1,一瓶该品牌饮用矿物质水的体积为500 mL,SO的质量最大值为19.2 mg·L-1×0.5 L=9.6 mg,故n(SO)的最大值为=1×10-4 mol,D错误。
    10.下列配制的溶液浓度偏高的是(  )
    A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
    B.配制盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线
    C.称量4.0 g NaOH配制1000 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液时,砝码错放左盘
    D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶进行定容
    答案 BD
    解析 A项,俯视量筒刻度线,使实际量取的液体偏少,配制的溶液浓度偏低;B项,俯视容量瓶刻度线,实际液面低于刻度线,溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏高;C项,称量4.0 g NaOH不用游码,因此称量的质量准确,对溶液浓度无影响;D项,未经冷却的液体体积膨胀,冷却后液体体积少于标准体积,溶液浓度偏高。
    11.下列对实验操作分析错误的是(  )
    A.配制0.1 mol/L NaCl溶液时,若没有洗涤烧杯和玻璃棒,则所得溶液物质的量浓度偏低
    B.NH4NO3溶解吸热,若配制0.5 mol/L NH4NO3溶液时直接将溶解后的溶液转移到容量瓶中,则所得溶液的物质的量浓度偏高
    C.配制一定物质的量浓度的溶液时,若所用砝码已经生锈,则所得溶液的物质的量浓度偏高
    D.配制一定物质的量浓度的溶液时,若定容时不小心加水超过刻度线,立刻将超出的水吸出,则所得溶液的物质的量浓度偏低
    答案 B
    解析 没有洗涤烧杯和玻璃棒,溶质的物质的量减小,溶液的物质的量浓度偏低,故A不符合题意;NH4NO3溶解吸热,溶液温度偏低,直接将溶解后的溶液转移到容量瓶中定容,加水体积偏大,浓度偏低,故B符合题意;所用砝码已经生锈,使称得的溶质的质量偏大,溶液的物质的量浓度偏高,故C不符合题意;加水超过刻度线,立刻将超出的水吸出,有部分溶质也会被吸出,溶液的物质的量浓度偏低,故D不符合题意。
    三、非选择题(本题共3小题)
    12.某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol·L-1的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NaOH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________(填序号)。
    A.干燥的 B.不漏液的
    C.用欲配制的溶液润洗过的
    (4)配制过程中,定容时俯视容量瓶的刻度线,则所配制溶液的浓度将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
    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 (4)偏高
    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 L×0.5 mol·L-1×40 g·mol-1=10.0 g。
    (3)容量瓶需洗涤干净,不用干燥,且保证不漏液即可。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高。
    (4)定容时俯视容量瓶的刻度线,容量瓶内实际液面低于刻度线,导致所配制溶液的浓度偏高。
    13.下图为实验室某试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:
    氢氧化钠溶液
    化学式:NaOH
    相对分子质量:40
    密度:1.2 g·cm-3
    质量分数:20%
    (1)该NaOH溶液的物质的量浓度为________mol/L。
    (2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL,需称量________g固体氢氧化钠。溶液配制所需的基本步骤如下:

    (3)将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列(不重复)________。
    (4)上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为________。
    (5)下列操作对NaOH溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
    ①摇匀后发现液面低于刻度线再加水________;
    ②容量瓶中原有少量蒸馏水________;
    ③定容时俯视刻度线________。
    答案 (1)6 (2)24.0 (3)CFDBAE (4)100 mL容量瓶 (5)①偏低 ②无影响 ③偏高
    解析 (1)该NaOH溶液的物质的量浓度为
    c(NaOH)==6 mol·L-1。
    (2)现在要配制该浓度的NaOH溶液100 mL,需称量6 mol/L×0.1 L×40 g/mol=24.0 g固体氢氧化钠。
    (5)①溶液被稀释,浓度偏低;②对浓度无影响;③溶液体积变小,浓度偏高。
    14.某研究性学习小组用化学法测量一个不规则容器的容积。方法是把35.1 g NaCl加入500 mL的烧杯中,用150 mL水使之完全溶解;将溶解后的溶液全部转移入不规则容器,用蒸馏水稀释至充满容器;从中取出100 mL溶液,恰好与2 L 0.100 mol·L-1的AgNO3溶液完全反应。则不规则容器的容积是________mL,不规则容器中NaCl溶液的物质的量浓度是________mol·L-1。
    答案 300 2
    解析 先由AgNO3的物质的量求出100 mL NaCl溶液的物质的量浓度,即不规则容器中NaCl溶液的物质的量浓度,再由35.1 g NaCl的质量求出配制的溶液的体积,即不规则容器的容积。
    AgNO3   +   NaCl===AgCl↓+NaNO3
    1          1
    2 L×0.100 mol·L-1 0.1 L·cNaCl
    得:cNaCl==2 mol·L-1
    再由mNaCl=cNaCl·V·MNaCl
    得V==
    =0.3 L=300 mL。

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