2019届高中化学专题17物质的量浓度教学案.docx

专题17 物质的量浓度回忆一定质量分数溶液配制。在生产和科学实验中，我们经常要使用溶液。溶液的浓稀程度我们用浓度来表示。表示溶液浓度的方法有多种，在初中，我们学过的溶液的溶质质量分数便是其中的一种。今天，我们来学习另一种表示溶液浓度的物理量物质的量浓度。一、物质的量浓度以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度，符号为c（B）。(其中，B表示各种溶质)表达式：c(B)单位：mol/L1(或molL1)典例1小张最近去医院做了体检，得到的血液化验单中标有葡萄糖，正常值为表示该体检指标的物理量是A溶解度B物质的量浓度C质量分数D摩尔质量【答案】B【解析】A. 溶解度单位为g，故A错误； B. 物质的量浓度单位为mol/L，故选B；C. 质量分数没有单位，故C错误；D. 摩尔质量单位g/mol，故D错误。【思考】118.4mol/L的H2SO4 含义2. 将20 g NaOH溶于水中形成1 L溶液，溶液的物质的量浓度c(NaOH)0.5_mol/L。3配制200 mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液，需Na2CO3的质量为10.6_g。4判断下列说法是否正确（1）4 molL-1 NaCl溶液含有NaCl 4 mol； （2）100 mL 4 molL-1 NaCl溶液用去90 mL，剩余10 mL的浓度为0.4 molL-1。 （3）将 4 g NaOH 固体溶解于100 mL水中，所得溶液浓度为1mol/L 典例2下列溶液中的c (Cl) 与50mL 1molL-1 氯化铝溶液中的c (Cl)相等的是A150mL 1molL-1 氯化钠溶液B75mL 2molL-1 氯化铵溶液C150mL 3molL-1 氯化钾溶液D75mL 1molL-1 氯化钡溶液【答案】C【解析】50mL 1molL-1 氯化铝溶液中c（Cl-）=31mol/L=3mol/L，则A.150mL 1molL-1 氯化钠溶液中c（Cl-）=11mol/L=1mol/L，故A不符合；B.75mL 2molL-1 氯化铵溶液中c（Cl-）=12mol/L=2mol/L，故B不符合；C.150mL 3molL-1 氯化钾溶液中c（Cl-）=13mol/L=3mol/L，故C符合；D.75mL 1molL-1 氯化钡溶液中c（Cl-）=21mol/L=2mol/L，故D不符合。典例3在标准状况下，将V L气体A(摩尔质量为M gmol1)溶于0.1L水中，所得溶液密度为d gcm-3，则该溶液的物质的量浓度为AVd/(MV+2240)mol/LB1000Vd/(MV+2240)mol/LCVdM/(MV+2240)mol/LDVM/22.4(V+0.1)mol/L【答案】B【解析】标况下，VL气体的物质的量=mol，气体的质量为g，水的质量为100mL1g/mL=100g，溶液的质量为（100+）g，溶液的体积为L，故该溶液的物质的量浓度为=mol/L，选B。二、一定物质的量浓度溶液的配制1主要仪器(1)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100 mL 容量瓶。(2)容量瓶：容量瓶【思考】（1）容量瓶上边标有温度。体积的刻度线只有一条。这说明了什么？（2）能否用容量瓶来溶解固体物质？（3）溶质溶解后是否可马上放到容量瓶中呢?（4）为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，应如何处理？（5）容量瓶摇匀的操作具有特殊性,那么应如何操作呢?【总结】容量瓶使用注意事项（1）使用前检查是否漏水 装水盖塞倒立查漏正立玻璃塞旋转180 倒立观察结论 （2）使用前用蒸馏水洗净（3）只能用作配制的量具。不能在其中直接溶解固体或稀释浓溶液，不能将热的溶液倒入，不能作为反应器，也不能长期存放溶液。（4）读数时 ，应平视，使溶液的凹液面正好与刻度相切。2、实验步骤以配制100 mL 1.00 molL1 NaCl溶液为例。计算 称量 溶解（稀释） 移液 洗涤 定容 摇匀。典例4下列实验操作均要用到玻璃棒：过滤；蒸发；溶解；向容量瓶里转移液体，其中玻璃棒的作用相同的是A和B和C和D和【答案】D【解析】过滤时用玻璃棒引流；蒸发时用玻璃棒搅拌，防止局部过热；溶解时用玻璃棒搅拌，可加速固体的溶解；向容量瓶中转移液体，可用玻璃棒引流，则玻璃棒作用相同的是和或和，故答案为D。【注意】(1)若实验时需480 mL Na2CO3溶液，由于实验室没有480 mL容量瓶，只能选用500 mL容量瓶。(2)物质溶解或稀释不能在容量瓶中进行。(3)用浓H2SO4配制溶液，应用量筒量取液体的体积；用固体NaOH配制一定物质的量浓度的溶液，用托盘天平称量固体的质量。(4)定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线或向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面，只能再重新配制。(5)以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例，从配制过程方面来探究引起误差的情况(完成下列表格)。能引起误差的一些操作因变量c/molL1mV称好后的药品放入烧杯中时，有少量洒在烧杯外减小不变偏小搅拌时部分液体溅出减小不变偏小未冷却到室温就注入容量瓶定容不变减小偏大定容时，水加多了，用滴管吸出减小不变偏小定容时仰视刻度线不变增大偏小典例5 配制一定物质的量浓度的溶液是一个重要的定量实验，下列有关说法正确的是A容量瓶用蒸馏水洗净后，必须干燥才能用于配制溶液B配制1 L 0.1 molL1的NaCl溶液时，用托盘天平称量5.85 g NaCl固体C配制一定物质的量浓度的溶液时，定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏高D用浓盐酸配制稀盐酸，量取浓盐酸时仰视量筒的刻度线会导致所配溶液浓度偏高【答案】D【解析】A、容量瓶中是否含有水，对实验无影响，故A错误；B、托盘天平的读数：小数点后保留1位，故B错误；C、定容时，眼睛注视刻度线，因此定容时，仰视刻度线，造成溶液的体积增大，所配溶液浓度偏低，故C错误；D、量筒刻度从下到上增大，量取浓盐酸时，仰视量筒刻度线，造成所配溶液中溶质的物质的量增大，即所配溶液浓度偏高，故D正确。【知识升华】1、物质的量浓度的理解(1)溶质用物质的量表示，而不是质量。如给出的条件是溶质的质量或气体的体积等，应根据有关公式换算为物质的量。(2)V表示溶液的体积，而不是溶剂的体积，单位一般用“L”，也可用其他单位，但要注意单位的换算和统一。(3)对于一定物质的量浓度的溶液来说，从中取出任意体积的溶液，物质的量浓度不变，但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。(4)整体与部分的关系：如0.1 molL1 AlCl3溶液中，c(Al3)0.1 molL1，c(Cl)0.3 molL1。2、物质的量浓度的配制(1)容量瓶的选择与使用容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器，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。使用容量瓶的第一步是：检查是否漏水。使用容量瓶注意“五不”：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。(2)固体溶质和浓液稀释配制时所需的主要仪器固体：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。浓液：量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。3、一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析(1)原理依据：根据cB判断。其他不变时：凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。凡是使V增大的因素，使cB偏小。凡是使V减小的因素，使cB偏大。(2)数据处理：托盘天平只能准确到0.1 g，电子天平可精确到0.01 g,10 mL量筒只能准确到0.1 mL，在描述容量瓶时一定注明规格。(3)仰视或俯视刻度线图解图1图2仰视刻度线(图1)：加水量偏多，导致溶液体积偏大，使所配溶液浓度偏低。俯视刻度线(图2)：加水量偏少，导致溶液体积偏小，使所配溶液浓度偏高。典例6 8 g无水硫酸铜配成0.1 molL1的水溶液。下列说法正确的是()A溶于500 mL水中B溶于1 L水中C溶解后溶液的总体积为500 mL6D溶解后溶液的总体积为1 L【答案】C【解析】根据cB可知V0.5 L，即溶解后溶液的体积为500 mL，选项C正确。典例7实验室要配制100mL 05molL-1的NaOH溶液，试回答下列各题：（1）若用NaOH固体配制溶液，下列仪器中，肯定不会用到的是_A锥形瓶 B200 mL容量瓶 C烧杯 D胶头滴管 E药匙 F天平 G、洗瓶（2）若要实施配制，除上述仪器外,还缺少的仪器或用品_。（3）容量瓶上除有刻度线外还应标有_，在使用前必须检查容量瓶是否_。（4）配制过程有以下操作：A、移液 B、称量 C、洗涤 D、定容 E、溶解 F、摇匀其正确的操作顺序应是_（填序号）。（5）下列四项错误操作会导致所得溶液的浓度偏高的是_A用托盘天平称量一定质量固体NaOH时，所用的小烧杯内壁不太干燥B配制溶液所用的容量瓶洗净后没有烘干C固体NaOH在烧杯中溶解后，立即将溶液转移到容量瓶内进行后续操作D转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容E最后确定NaOH溶液体积（定容）时，俯视观察液面与容量瓶刻度线F定容摇匀后静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水至刻度线。【答案】AB 玻璃棒 温度和容积 漏水 BEACDF CE 【解析】配制100mL 0.5molL-1的NaCl溶液，一般步骤为称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，用到的仪器：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、洗瓶、胶头滴管，用不到的仪器：锥形瓶、200mL容量瓶；还缺少的仪器：玻璃棒；（1）由上述分析可知，用不到的仪器为锥形瓶、200mL容量瓶，故答案为：AB；（2）由上述分析可知，还缺少的仪器是玻璃棒，故答案为：玻璃棒；（3）容量瓶上除有刻度线外还应标有温度和容积，在使用前必须检查容量瓶是否漏水，故答案为：温度和容积；漏水；（4）用固体配一定物质的量浓度溶液的操作步骤：计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀，所以正确的顺序为：BEACDF；故答案为：BEACDF。（5）A.用托盘天平称量一定质量固体NaOH时，所用的小烧杯内壁不太干燥，导致称取的氢氧化钠固体的物质的量偏小，溶液浓度偏低，故A不选；B.因定容时需向容量瓶中加水，所以定容前配制溶液所用的容量瓶洗净后没有烘干，对溶液浓度无影响，故B不选；C.液体具有热胀冷缩的性质，氢氧化钠溶解放热，未冷却到室温，趁热将溶液转移至容量瓶中并配成溶液，冷却至室温时体积变小，溶质不变，溶液浓度偏高，故C选；D.转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容，少量氢氧化钠沾在烧杯壁与玻璃棒上，氢氧化钠的实际质量减小，溶液浓度偏低，故D不选；E.定容时，俯视容量瓶刻度线，使溶液的体积偏小，配制的溶液浓度偏高，故E选；F.定容摇匀后静置，液面低于刻度线，一部分溶液残留在瓶塞与瓶口之间，再加蒸馏水至刻度线，导致溶液体积偏大，配制的溶液浓度偏低，故F不选。答案为：CE。三、有关物质的量浓度的计算1、一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法(1)若已知溶液的体积：(2)若已知溶液的密度：假定气体的摩尔质量为M g/mol，V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为 g/cm3计算过程：a先计算溶质的物质的量：n mol；b再计算溶液的体积：V1103 L/mL L；c最后计算溶质的物质的量浓度：c mol/L。典例8在标准状况下，将3.36 L HCl通入1 L水中，则溶液的物质的浓度为多少？(溶液的密度为1.2 gcm3)【答案】0.18 molL1【解析】n(HCl) mol0.15 mol，V(溶液)838 mL0.838 L，c(HCl)0.18 molL1。2、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算(1)换算公式：cB molL1M：溶质B的摩尔质量：溶液密度(gmL1)(2)推导方法：设溶液体积为1 L，则cB molL1。典例9 98% H2SO4溶液(1.84 gcm3)的物质的量浓度为多少？【答案】18.4 mol/L【解析】c18.4 mol/L。3、溶液的稀释与混合(1)稀释规律：a含义：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。b公式：c(浓)V(浓)c(稀)V(稀)。(2)混合规律：a含义：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)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。b公式：c1V1c2V2c(混)V(混)。典例10要配制250 mL 1 mol/L的浓HCl，需要5 mol/L的盐酸多少毫升？【答案】50 mL【解析】250 mL1 mol/LV mL5 mol/L，V50，则需要5 mol/L的盐酸50 mL。4、溶液中微粒浓度的计量关系(1)定组成定律：在溶液中阳离子与阴离子的物质的量浓度之比化学组成中离子个数之比。如Na2SO4溶液中：c(Na)c(SO)21。(2)电荷守恒：在溶液中，阳离子所带的正电荷数阴离子所带的负电荷数。如Na2SO4和NaCl的混合溶液中：c(Na)2c(SO)c(Cl)。典例11某溶液中仅含有Na、Mg2、SO、Cl四种离子(不考虑水电离出的H和OH)，某物质的量浓度之比为c(Na)c(Mg2)c(Cl)355。若Na的物质的量浓度为3 molL1，则SO的物质的量浓度为()A2 molL1 B3 molL1C4 molL1 D8 molL1【答案】C【解析】根据电荷守恒原理，溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。故有c(Na)2c(Mg2)c(Cl)2c(SO)，代入数据得：32552c(SO)，c(SO)4 molL1。课后练习1对1 mol/L的Na2SO4溶液的叙述正确的是()A溶液中含有1 mol Na2SO4B1 L溶液中含有142 g Na2SO4C1 mol Na2SO4溶于1 L水D从1 L该溶液中取出500 mL以后，剩余溶液的浓度为0.5 mol/L【答案】B【解析】A项，溶液的体积未明确；B项，142 g Na2SO4的物质的量为1 mol，正确；C项，溶液的体积不是1 L；D项，剩余溶液的浓度仍为1 mol/L。2下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1 molL1的是() A将0.1 mol氨充分溶解在1 L水中B将10 g质量分数为98%的硫酸与990 g水混合C将8 g三氧化硫溶于水并配成1 L溶液D将0.1 mol氧化钠溶于水并配成1 L溶液【答案】C【解析】A项溶液的体积不等于1 L；B项无法确定溶液的体积；D项0.1 mol Na2O溶于水，其溶质NaOH为0.2 mol。3精确配制250 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是()A选择仪器时，使用500 mL容量瓶B将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解C在烧杯中溶解氢氧化钠固体后，立即将所得溶液注入容量瓶中D将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中【答案】D【解析】A项，应选250 mL容量瓶；B项，NaOH不能在容量瓶中溶解；C项，NaOH溶解时放热，应冷却至室温再注入容量瓶。4某硫酸的密度为1.84 g/cm3，硫酸的质量分数为98%，则该硫酸溶液的物质的量浓度为()A4.9 mol/L B9.2 mol/LC9.8 mol/L D18.4 mol/L【答案】D【解析】由c得，c(H2SO4)18.4 mol/L。5密度为d g/cm3的溶液V mL含有摩尔质量为M的溶质m g，其物质的量浓度为c mol/L，质量分数为W%，下列表示式不正确的是()Ac1 000m/(VM)BmdVW/100CdcM/(10W) DW%(cM/1 000d)%【答案】D【解析】用定义式检验A项：cn/V，其中nm/M，V的单位需要调整，即c1 000m/(VM)，A项正确；用定义式检验B项：m质wm液，其中m液V，得mdVW%，B项正确；用公式c1 000w/M检验C项和D项：即c(1 000dW%)/M，得dcM/10W，C项正确；W%cM/(1 000d)，D项不正确。6实验室需配制250 mL 0.1 molL1的Na2CO3溶液，填空并回答下列问题： (1)配制250 mL 0.1 molL1的Na2CO3溶液。实际应称Na2C