(人教版)新高一化学暑假衔接第11讲 物质的量浓度(学生版+教师版)讲义
展开1.理解物质的量浓度的概念,运用物质的量浓度的概念进行简单的计算,学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能
2.通过学习溶液的配制建立溶液组成的简单模型,通过对溶质的质量分数与物质的量浓度的比较,提高运用比较、归纳、的能力,培养理论联系实际的学习自然科学的思想。
3.通过进行一定物质的量浓度溶液的配制实验,培养实验探究的能力,逐步加强科学探究与创新意识。
一、物质的量浓度
1.定义:以单位体积的溶液里含有____________来表示溶液组成的物理量。
2.表达式:____________; 符号:c 单位:____________或mml·L-1或ml·m-3。
【易错点拨】 (1)1ml/L的含义:1L溶液中含有溶质的物质的量为1ml。 例如把58.5g氯化钠溶解在水中得到了1L的氯化钠溶液。
(2)cB=eq \f(nB,V)中的V是溶液的体积,不是____________的体积,也不是____________之和。
(3)溶液是均一稳定的,从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变。
(4)溶液具有____________性,同一溶液中各组分的浓度与溶液体积无关。
(5)整体与部分的关系:如0.1 ml·L-1 AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1 ml·L-1,c(Cl-)=0.3 ml·L-1。
(6)如果溶液只给出物质的量浓度没有体积,无法计算物质的量,也就无法判断粒子数目。
(7)确定溶液中溶质的几种特殊情况
①与水发生反应生成新的物质,如Na、Na2O、Na2O2eq \(――→,\s\up7(水))NaOH,SO3eq \(――→,\s\up7(水))H2SO4,所得溶质分别为NaOH和H2SO4等。
②带有结晶水的物质作为溶质时,其物质的量的计算要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。如a g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水得到V L溶液,其物质的量浓度为c(CuSO4)=eq \f(\f(a g,250 g·ml-1),V L)=eq \f(a,250V) ml·L-1。
③特殊物质:如NH3溶于水后____________为NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3分子作为____________。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.实验仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、 ____________、胶头滴管。
2.容量瓶的使用:
【核心归纳】(1)选择容量瓶的原则——遵循“大而近”原则
即所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如:配制480 mL1 ml·L-1的NaCl溶液,因无480 mL容量瓶,应选择____________容量瓶,配500 mL溶液所需溶质的物质的量应按配制500 mL溶液计算。
(2)容量瓶使用前一定要检验是否漏液。
①关键词:注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋180°→倒立→观察。
②准确描述:_________________________________________________________。
(3)容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
(4)在容量瓶的使用过程中,移动容量瓶,手应握在瓶颈刻度线以上部位,以免瓶内溶液受热而发生体积变化,使溶液的浓度不准确。
(5)使用容量瓶注意“五不能”: ___________________________________________,容量瓶不能作反应器,不能加入过冷或过热的液体,不能加热,也不能久贮溶液。
(6)容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。(玻璃磨口瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)
3.配制100mL1.00ml/LNaCl溶液。
(1)配制过程示意图:
(2)①计算:根据nB=cB·V,m=n×M,n(NaCl)=________ml,则m(NaCl)=________g。
②称量:用托盘天平称取______g NaCl固体。
③溶解:将称好的NaCl固体放入_______中,用适量蒸馏水溶解,用_______搅拌,并放置至室温。
④移液:将烧杯中的溶液用_________引流转移到容量瓶中。
⑤洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒_______次,并将洗涤液都注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
⑥定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈刻度线下_______时,改用_________滴加蒸馏水至________________________________。
⑦摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
实验步骤:
【易错点拨】(1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质在选定的容量瓶中定容,不必计量水的用量。容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用,不必干燥,对配制溶液的浓度无影响。
(2)配制NaOH溶液时,必须用小烧杯快速称量NaOH固体,不能将NaOH直接放在纸上,因NaOH固体易潮解,且易与空气中的CO2反应。
(3)玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤____________次,洗涤液转移至容量瓶。但量筒内壁残留液不要冲洗。
(4)移液时,注意玻璃棒、烧杯的位置
(5)定容时,若不慎加水超过刻度线,应重新配制。
(6)定容摇匀后,若发现液面低于刻度线,不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度____________。
(7)遗漏仪器。做需要补充仪器的实验题时,要学会“有序思考”——即按照实验的先后顺序、步骤,思考每一步所需仪器,然后与现有仪器对比,就一定不会漏写某种仪器。缺少容量瓶时不能只答“容量瓶”,一定要指明规格。
【技巧归纳】一定物质的量浓度溶液配制速记口诀
算称量取步骤清,溶解转移再定容;
室温洗涤莫忘记,摇匀贴签移瓶中。
三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
1.误差的分析方法
(1)根据cB=eq \f(nB,V)=eq \f(mB,MBV)可知,MB为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致mB或____________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。若实验操作导致mB偏大,则cB____________;若实验操作导致V偏大,则cB____________。
(2)仰视、俯视对结果的影响(如下图)
①仰视刻度线(如图a):加水量高于基准线(刻度线),溶液体积____________,c____________。
②俯视刻度线(如图b):加水量低于基准线(刻度线),溶液体积____________,c____________。
2.配制100mL1.00ml·L-1氯化钠溶液常出现的误差分析
【易错点拨】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,若是固体溶质,则计算其所需质量,用天平进行称量;若是液体溶质,则要换算成其体积,用量筒量取。
(2)选择实验仪器,要依据实验的具体步骤。即要明确实验的每一步操作是什么,所用的仪器是什么,有什么注意事项等,这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
(3)分析配制一定物质的量浓度溶液的实验误差时,关键是看实验过程中不规范的操作引起溶质质量或溶液体积的变化。
四、物质的量浓度与溶质的质量分数的比较
五、三种转换关系
1. 物质的量浓度与溶质质量分数的关系
由公式、质量分数=进行推理。
溶液中溶质的_____c=eq \f(n,V)=eq \f(m/M,V)=eq \f(1 000V·ρ·w,M·V)=eq \f(1 000ρ·w,M)
2. 一定温度下的饱和溶液中溶质质量分数与溶解度的关系
w=eq \f(S,100+S)×100%(w—溶质质量分数、S—溶解度)
3. 溶液稀释规律
a.溶质的质量在稀释前后_____,即m1w1=m2w2。
b.溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2。
c.溶液质量守恒,m(稀)=m(浓)+m(水)。
同溶质不同物质的量浓度的溶液的混合计算:混合后溶液体积保持不变时,
考点一:物质的量浓度
【例1】某校化学兴趣小组在实验室中发现一瓶溶液,标签上标有“CaCl2,0.1ml·L-1”的字样,下面是该小组成员对该溶液的叙述,正确的是( )
A.配制1L该溶液,可将0.1mlCaCl2溶于1L水中
B.Ca2+和Cl-的物质的量浓度都是0.1ml·L-1
C.从试剂瓶中取该溶液的一半,则所得溶液的物质的量浓度为0.05ml·L-1
D.将该瓶溶液稀释一倍,则所得溶液的c(Cl-)为0.1ml·L-1
考点二:溶液中离子浓度大小判断
【例2】(2022年江苏省常熟市期中)下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是
A.150 mL 4 ml·L-1 KClO溶液 B.200 mL 2.5 ml·L-1 KCl溶液
C.75 ml 1.5 ml·L-1 CaCl2溶液D.100 mL 1 ml·L-1 MgCl2溶液
考点三:溶液的配制
【例3】用氢氧化钠固体配制1.0ml·L-1的溶液220mL,下列说法正确的是( )
A.需先称取氢氧化钠固体8.8g
B.氢氧化钠在烧杯中溶解后,要立即转移至容量瓶
C.溶液转移到容量瓶后,烧杯及玻璃棒用蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液转移至容量瓶
D.定容后将溶液振荡摇匀,静置时发现液面低于刻度线,于是又加水至刻度线
易错警示
(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,若加水超过刻度线,不能用胶头滴管吸出过量水,而要重新配制。
(2)不能用容量瓶配制任何体积的溶液,选择容量瓶时,应遵循“大而近”的原则。
考点四:误差分析
【例4】假若你是卫生防疫人员,需要配制0.01ml·L-1的KMnO4消毒液,下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是( )
A.取KMnO4样品时不慎在表面沾了点蒸馏水
B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶刻度线
D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
1.(2022秋·上海金山·高一上海市金山中学校考期末)下列溶液中溶质的物质的量浓度为1的是
A.将250g胆矾()溶于少量水,然后再将此溶液稀释至1L
B.将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液
C.将1L10的浓盐酸与9L水混合
D.将40gNaOH溶解于1L水中
2.(2023秋·广东揭阳·高一校考期末)下列溶液中的c(Cl-)与50mL、1ml•L-1氯化铝溶液中的c(Cl-)相等的是
A.150mL、1ml•L-1氯化钠溶液B.75mL、2ml•L-1氯化铵溶液
C.150mL、3ml•L-1氯化钾溶液D.25mL、2ml•L-1氯化铝溶液
3.(2023秋·北京延庆·高一统考期末)下列关于“100mL 0.1 ml∙L−1溶液”的说法正确的是
A.该溶液与0.1 ml∙L−1溶液中的相等
B.若取该溶液10mL,其中
C.该溶液中含有的微粒主要有:、、、
D.若取该溶液10mL,恰好能与10mL 0.1 ml∙L−1溶液完全反应
4.(2023秋·四川达州·高一统考期末)实验测得、的混合溶液中,,为0.5ml/L。则为
A.1.00ml/LB.1.25ml/LC.1.75ml/LD.2.05ml/L
5.(2023秋·上海浦东新·高一校考期末)1ml/L H2SO4的含义是
A.1L 水中溶解 1ml H2SO4
B.1L 溶液中含有 1mlH+
C.将 98g H2SO4 溶于 1L 水中配成溶液
D.1L H2SO4溶液中含有 2mlH+
6.(2022秋·湖南益阳·高一统考期末)下列说法正确的是
A.0.1ml/L的FeCl3溶液中,的物质的量为0.3ml
B.NA个HCl分子溶于水中配成1L溶液,所得盐酸的浓度为1ml·L-1
C.将10mL2ml·L-1H2SO4与100mL水混合,得到0.2ml·L-1H2SO4溶液
D.将100mL饱和NaC1溶液浓缩至80mL,恢复到原温度,溶液的浓度升高
7.(2023春·宁夏银川·高一贺兰县第一中学校考开学考试)下列溶液中的物质的量浓度最大的是
A.的溶液B.的溶液
C.的溶液D.的溶液
8.(2023春·河北保定·高一蠡县中学校考期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.0.1 ml 分子中,所含的氮原子总数为
B.0.1 ml 固体中,所含的总数为
C.2.24 L NO气体中,所含的氧原子总数为
D.1 L 0.1 ml∙L−1溶液中,所含的氮原子总数为
9.(2023春·江西景德镇·高二景德镇一中校考期中)配制500mL的溶液,部分实验操作示意图如下:
下列说法正确的是
A.实验中需用的仪器有天平、250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B.上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C.容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的溶液浓度偏低
10.(2023秋·宁夏吴忠·高一吴忠中学校考期末)下列溶液中,与溶液所含物质的量浓度相同的是
A.溶液B.溶液
C.溶液D.溶液
一、单选题
1.(2022秋·山东枣庄·高一枣庄八中校考期末)物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液,当溶液体积比为3∶2∶1时,三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为
A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.3∶4∶3
2.(2023秋·江苏徐州·高一统考阶段练习)相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度c ml∙L−1,密度为,则下列说法正确的是
A.相对分子质量M可表示为:
B.溶液密度可表示为:
C.溶液的质量分数可表示为
D.物质的量浓度C可表示为:
3.(2021·陕西·高二统考学业考试)配制的氯化钠溶液,需量取的氯化钠溶液
A.B.C.D.
4.(2023秋·四川内江·高一统考期末)同温同压下,等质量的和相比较,下列结论正确的是
A.它们的体积比为B.共价键数之比为
C.它们的质子数之比为D.密度之比为
5.(2022秋·安徽六安·高一六安一中校考期末)某同学欲用浓硫酸配置480mL的4.6ml/L的硫酸溶液,下列说法不正确的是
A.配制过程中,必需的玻璃仪器有5种
B.用量筒量取浓硫酸时,若俯视,会使所配溶液浓度偏高
C.定容时仰视刻度线,会使所配溶液浓度偏低
D.若用质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸配制,需量取该酸125.0mL
6.(2022秋·上海黄浦·高一上海外国语大学附属大境中学校考期中)配制100mL 0.1ml⋅L-1溶夜,下列操作正确的是
A.称取1.06g无水碳酸钠,加入100mL容量㼛中,加水溶解、定容
B.称取1.06g无水碳酸钠,放入小烧杯中加入100mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量㼛中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转,摇匀
二、填空题
7.(2023秋·河南开封·高一校考期末)完成下面问题
(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体,则两瓶气体中分子数之比是_________,质量之比是__________。
(2)下列所给出的几组物质中:标准状况下体积最大的是_______。(填序号)
① 1gH2;② 2.408×1023个CH4;③ 10.8gH2O;④标准状况下6.72LCO2
(3)在紫外线作用下,氧气可转化为臭氧:3O2=2O3,低空臭氧的浓度过高时对人体有害,因此要尽量避免在阳光强烈照射的中午前后进行户外活动。1.6gO2和O3的混合气体中含有氧原子的数目为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。O2与O3的关系是____________。
(4)相同条件下,气体A相对与氢气的相对密度为14,则该气体的摩尔质量为_____________。
(5)在标准状况下15 g CO与CO2的混合气体,体积为11.2 L。该混合气体中CO与CO2的物质的量比为________________。
8.(2022秋·上海浦东新·高一校考期中)某化学实验室需要硫酸溶液480mL。现用质量分数为98%、密度为的浓硫酸来配制,根据溶液的配制情况回答下列问题:
(1)计算所需该浓硫酸的物质的量浓度为_______。
(2)选用容量瓶的规格为_______mL。需该浓硫酸体积为_______mL(保留l位小数)。
(3)配置过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时的操作方法是_______。
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤:
①量取 ②计算 ③稀释 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却
其正确的操作顺序为:_______。②→①→③→_______→_______→_______→_______→④(填序号)。
(5)在配制过程中,下列操作会对溶液的物质的量浓度造成怎么样的误差? (选填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
①定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出_______。
②转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水_______。
③定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线_______。
④定容时,俯视刻度线_______。
9.(2023春·宁夏石嘴山·高二平罗中学校考期中)某100mL溶液中含有的部分离子浓度大小如图所示,该溶液可能还含有、、、、。为了进一步确认,对该溶液进行实验检测:
步骤一:仔细观察,该溶液呈无色、透明、均一状态:
步骤二:加入足量溶液,生成23.3g白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不消失。
(1)原溶液中除图中的离子外,肯定还含有的离子是_______,肯定不含有的离子是_______。
(2)步骤二中称量沉淀前的实验操作步骤有:过滤、洗涤、干燥。检验沉淀已洗干净的方法是_______。
(3)原溶液中物质的量浓度为_______ml/L。
(4)向原溶液中加入溶液,反应的离子方程式为_______。
(5)若向100mL原溶液中加入1ml/L的溶液,当生成的沉淀质量刚好最大时,加入的溶液体积为_______L。
10.(2022·安徽宿州·高一校联考期中)某“84”消毒液部分标签如下图所示,回答下列问题:
(1)计算该“84”消毒液的物质的量浓度___________ml·L-1(保留小数点后一位);
(2)某实验需用480mL2.0ml·L-1NaClO的消毒液,现用NaClO固体配制。需要用托盘天平称量NaClO的固体质量为___________g;
(3)制备NaClO的消毒液需要用到Cl2,请写出实验室以MnO2和浓盐酸反应制备Cl2的离子方程式:___________
(4)在配制过程中,除需要烧杯、托盘天平、玻璃棒外还必需的仪器有(写两种)___________;
(5)下列操作可能使配制溶液浓度偏低的是(填字母)___________;
A.移液时,未洗涤烧杯内壁和玻璃棒
B.溶解后未经冷却就移液
C.移液时,有少量液体溅出
D.定容时,俯视刻度线
E.容量瓶用蒸馏水洗净后,没烘干就直接使用
(6)取出配制准确的该溶液100mL,再加入28.4克Na2SO4(Na2SO4的摩尔质量142g·ml-1)固体,将其溶解并配成500mL溶液,此时溶液中Na+的物质的量浓度为___________ml·L-1;
(7)已知“84”消毒液和洁厕灵(主要成分为HCl)不能混用,会产生有毒的黄绿色气体,请写出发生的反应方程式___________。结构
细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞
标志
温度(一般为20℃)、容量和刻度线
规格
50 mL、100 mL﹑250 mL﹑500 mL﹑1000 mL
用途
容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液
配制步骤
仪器
操作图解
注意事项
计算
如配制480 mL溶液,应按____________来计算
____________
小烧杯、托盘天平
天平使用(托盘天平精确到0.1 g),NaOH不能放纸上
量取
量筒、滴定管
量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL)
③
溶解/稀释
小烧杯、玻璃棒
在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解,并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒的作用是:____________)
④
____________
溶液冷却到室温,否则会使所配溶液的浓度____________
⑤
移液
××mL容量瓶
待烧杯内溶液恢复室温后,用玻璃棒(作用是:____________),将其缓缓注入一定容积的容量瓶中
⑥
洗涤
用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液全部注入容量瓶
转移后,烧杯未洗涤会使所配溶液浓度____________
⑦
振荡
使溶液充分混合
⑧
定容
胶头滴管
将蒸馏水注入容量瓶,液面距离容量瓶颈刻度线____________时,改用____________滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
使用胶头滴管的目的是:____________,定容时,俯视标线会使所配溶液的浓度____________。
⑨
摇匀
塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转,使溶液混合均匀
准确定容振荡静置后,液面低于标线所配溶液的浓度:____________
⑩
装瓶贴签
试剂瓶
将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,标明浓度
实验操作
n
V
c
①计算结果m=5.85g,称5.9g
_____
不变
偏大
②砝码生锈(没有脱落)
偏大
_____
偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上
偏小
不变
_____
④有少量液体溅出
_____
不变
偏小
⑤容量瓶内有少量水
不变
_____
不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
偏小
不变
_____
⑦仰视
不变
_____
偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水
偏小
不变
_____
⑨摇匀后液面下降,补充水
不变
_____
偏小
⑩试剂瓶刚用蒸馏水洗过
不变
偏大
_____
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶解度
定义
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为B的_____
溶液中溶质的质量分数是_____之比
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所_____的质量
相似处
表示溶液中溶质含量的物理量
不同处
计算式
cB=eq \f(nB,V)
S=eq \f(m(溶质),m(溶剂))×100g
单位
ml·L-1
1
g
特点
体积相同、物质的量浓度相同的不同溶质的溶液中,所含溶质的物质的量相同,溶质的质量_____
质量相同、溶质的质量分数相同的不同溶质的溶液中,所含溶质的质量相同,溶质的物质的量_____
溶解度相同,则不同溶质的溶液中溶质的质量分数相同,溶质的物质的量浓度_____
转化关系
cB=eq \f(1 000ρw,M) ml·L-1,
净含量:500mL 密度:1.19g·cm-3主要成分:25%NaClO(NaClO的摩尔质量74.5g·ml-1)
注意事项:密封保存
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