物质量在化学实验中应用

1、物质量在化学实验中应用 新课导入导入一:同学们见过生理盐水吧,生理盐水的渗透压与人体血浆的渗透压相等,生理盐水中氯化钠的浓度是0.9%,质量分数。教师参考性别:男年龄:4岁床号:38床 标本类型:血清病区:儿科肾内病区病历号:260110 打印时间:2016/04/2012:54:26结果参考范围6尿(BUN)6.20mmol/L1.5-7.57肌(CREA)22mol/L32-1068尿(URIC)168mol/L210-4309胱抑素C(Cys-C)1.27mg/L0.54-1.15这里的mg/L和mmol/L、mol/L都是表示溶液浓度的方法。本节课,我们将要学习的“物质的量浓度”又是如

2、何表示溶液浓度的呢?导入二:(1)通过初中学习我们知道,可以用溶质的质量分数表示溶液的组成,那么溶质的质量分数表达式如何表示?(质量分数= 100%)(2)如何来配制50 g 10%的NaCl溶液?(用量筒量取45.0 mL水加入盛有5.0 g NaCl的烧杯中用玻璃棒搅拌溶解后即可)(3)还有没有其他方法来表示溶液的组成呢,可不可以用一定体积的溶液中溶质的物质的量来表示其组成呢?这一节就让我们来学习表示溶液组成的另一种方法物质的量浓度及一定物质的量浓度溶液的配制方法吧!自主学习课堂探究自主学习 读教材学基础【课标要求】1.了解物质的量浓度的含义。2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作。

3、3.掌握容量瓶的使用方法。4.掌握物质的量浓度的有关计算。知识衔接1.溶质质量分数表达式w= 100%。2.配制100 g 20% NaOH溶液的方法:计算:需要20 g NaOH、80 mL水;称/量:用天平称量20 g NaOH,用量筒量取80 mL水;溶解:将NaOH置于烧杯中加入量取的水并用玻璃棒搅拌。3.溶液稀释公式:m浓w浓=m稀w稀。知识梳理一、物质的量浓度(阅读教材P15,学习下列内容)思考1 98 g H2SO4溶于1 L水中配成的溶液即是1 mol/L的H2SO4溶液,这句话正确吗?为什么?提示:不正确。单位体积溶液强调的是溶液的体积。将 98 g H2SO4(即1 mol

4、)溶于1 L水后,所得溶液体积不是1 L,故H2SO4的物质的量浓度不是1 mol/L。单位体积 物质的量【自我检测】1.判断下列说法是否正确,正确的打“”,错误的打“”。(1)1 L溶液中含有1 mol溶质,溶质的物质的量浓度就是1 molL-1。()(2)用1 L水溶解98 g H2SO4,所得溶液浓度为1 molL-1。()(3)从1 L 0.1 molL-1的NaCl溶液中取出5 mL,其中NaCl的浓度仍为0.1 molL-1。()(4)1 molL-1的H2SO4溶液中H+的浓度也是 1 molL-1。()答案:(1)(2)(3)(4)2.(2016四川雅安期末)物质的量浓度为1

5、mol/L的NaOH溶液的含义是( )A.1 L溶液中含有1 mol NaOHB.溶液中含有1 mol NaOHC.1 L水中含有1 mol NaOHD.将40 g NaOH溶于1 L水中所得的溶液A二、容量瓶(阅读教材P15,学习下列内容)【自我检测】1.容量瓶上需标有:容量刻度线温度压强浓度酸式或碱式等项中的( )A. B. C.D.2.下列关于容量瓶的叙述,正确的是( )是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器不能在容量瓶中溶解固体或稀释溶液容量瓶可以用来加热不能用容量瓶长期贮存配制好的溶液可以用500 mL容量瓶配制250 mL溶液A. B. C.除了 D.除了AB三、一定物质的量浓度溶液

6、的配制(阅读教材P1617,学习下列内容)配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液0.1mol 5.85g5.9玻璃棒100mL容量瓶玻璃棒23容量瓶12cm胶头滴管思考2 在配制NaCl溶液的实验中,多次用到玻璃棒,其作用分别是什么?提示:(1)搅拌,加快NaCl固体溶解;(2)引流(转移NaCl溶液,转移洗涤液,加入蒸馏水)。【自我检测】1.在配制250 mL 2.0 mol/L NaCl溶液的实验中,必须使用的仪器是( )2.配制100 mL 1 mol/L的氢氧化钠溶液,下列操作错误的是( )A.在托盘天平上放两片大小相同的纸,然后将氢氧化钠放在纸上称取B.把称得的氢氧化钠

7、放入盛有适量蒸馏水的烧杯中,溶解、冷却,再把溶液转入容量瓶中C.用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒23次,洗涤液也移入容量瓶D.沿着玻璃棒往容量瓶中加蒸馏水至刻度线以下12 cm处,改用胶头滴管滴加至凹液面最低点与刻度线相切AA探究一教师参考物质的量浓度的简单计算课堂探究 解疑难提能力问题导引:1.从浓度为2 mol/L的K2SO4 溶液中取出10 mL,K+的物质的量浓度是多少?2.将3 mol/L的NaCl溶液稀释到原来体积的3倍,稀释后的溶液的浓度是多少?1.根据定义式计算2.溶液的稀释或混合计算(1)溶液稀释时浓度的计算公式c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)(溶质的物质的量不变)。(2)混合溶液

8、浓度的计算(同种溶质)c1V1+c2V2=c混V混。【典例1】 (2016安徽合肥期中)在0.2 L由NaCl、MgCl2、CaCl2组成的混合液中,部分离子浓度大小如图所示。请回答下列问题:(1)该混合液中,NaCl的物质的量为 mol,含溶质MgCl2的质量为 g。 解析:(1)由图可知,c(Na+)=1.0 molL-1,该混合液中,NaCl的物质的量为0.2 L1.0 molL-1=0.2 mol;c(Mg2+)=0.5 molL-1,含溶质MgCl2的质量为0.2 L0.5 molL-195 gmol-1=9.5 g。答案:(1)0.29.5(2)该混合液中CaCl2的物质的量为 m

9、ol,将该混合液加水稀释至体积为1 L,稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为 molL-1。 (3)向该稀释后的溶液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,可得到沉淀 mol。 答案: (2)0.10.1(3)0.6借题发挥 溶液中溶质与其构成离子物质的量浓度的换算规律:溶质电离出离子的浓度与其化学式中的脚码成正比,如c(K+)=2c()=2c(K2SO4)。备选例题将100 mL 0.3 mol/L的盐酸和300 mL 0.25 mol/L的硫酸注入500 mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,该混合溶液中H+的物质的量浓度是( )A.0.21 mol/LB.0.42 mol/LC.0.36 mol/LD

10、.0.26 mol/L解析:稀释后溶液的体积为500 mL,稀释后H+与稀释前H+的物质的量相等,设混合溶液中H+的浓度为x,由题意有0.1 L0.3 mol/L+0.3 L0.25 mol/L2=0.5 Lx,解之得x=0.36 mol/L。C【跟踪训练】1.把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份,取一份加入含a mol硫酸钠的溶液,恰好使钡离子完全沉淀;另取一份加入含b mol硝酸银的溶液,恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )A.0.1(b-2a) molL-1B.10(2a-b) molL-1C.10(b-a) molL-1D.10(b-2a) mol

11、L-1D解析:由题中数据可知,在100 mL溶液中,n(Ba2+)=n(Na2SO4)=a mol,n(Cl-)=n(AgNO3)=b mol,则BaCl2提供的n(Cl-)=2n(Ba2+)=2a mol,所以KCl提供的n(Cl-)=(b-2a)mol,又因KCl中n(Cl-)=n(K+),所以n(K+)=(b-2a)mol,即c(K+)= molL-1=10(b-2a)molL-1。C 探究二教师参考问题导引:1.将溶解冷却后的溶液转移到容量瓶后,未将烧杯洗涤,会对溶液浓度造成影响吗?2.定容时俯视或仰视刻度线,会对溶液浓度有什么影响?溶液配制中的误差及误差原因分析1.误差分析的依据2.

12、误差分析(以配制NaOH溶液为例)误差类别可能引起误差的操作过程分析对c的影响mV称量物、码倒置减小偏低溶解用玻璃棒搅拌时有液体溅出减小偏低转移容量瓶未干燥无影响未冷却至室温就转移减小偏高洗涤未洗涤烧杯和玻璃棒减小偏低定容仰(俯)视刻度线增大(减小)偏低(高)加水超刻线后吸出减小偏低摇匀后再加水至刻度线增大偏低【典例2】 在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,下列操作对所配溶液浓度无影响的是(填字母,下同);会使所配溶液的浓度偏大的是 ;会使所配溶液的浓度偏小的是 A.在烧杯中溶解溶质,搅拌时不慎溅出少量溶液;B.未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量瓶;C.容量瓶中所配的溶液液面未到刻度线便停止加水

13、;D.将配得的溶液从容量瓶转移到干燥、洁净的试剂瓶中时,有少量溅出;E.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水;F.容量瓶中液面将达到刻度线时,俯视刻度线和液面。答案:DECFAB解析:将配得的溶液从容量瓶转移到试剂瓶中时,溶液已经是所要配的浓度,有少量溅出对浓度无影响;将烧杯中溶液转移到容量瓶,还要加水定容,故转移之前容量瓶中有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响;俯视容量瓶刻度线,会使所配溶液体积偏小,浓度偏大。借题发挥 视线图法分析仰视、俯视误差原理:两点(视线入射点对应容器刻度、凹液面最低点)确定直线(视线)。关键:通过比较视线入射点刻度与液面最低点对应刻度的大小,判断误差情况。

14、备选例题用浓硫酸配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,下列操作会造成所配溶液浓度偏高的是( )A.稀释后的溶液未冷却至室温就转入容量瓶中B.反复倒转摇匀后,液面低于刻度线,再加蒸馏水至溶液凹液面恰好与刻度线相切C.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液转入容量瓶中D.定容时发现凹液面的最低点在刻度线以上解析:因溶液未冷却至室温,定容后,溶液恢复至室温时,液面在刻度线以下,使得溶液浓度偏高,A符合;倒转摇匀后,再加水至刻度线,相当于将原溶液稀释,浓度偏低,B不符合;洗涤烧杯和玻璃棒的溶液转入容量瓶,这是正确操作,C不符合;凹液面在刻度线上方时,相当于增大了溶液的体积,浓度偏低,D不符合。A【跟踪训练】1.下列说法正确

15、的是( )A.配制溶液定容时,俯视会使配制溶液浓度偏小B.用量筒量取10 mL NaCl溶液时,仰视后所取溶液的体积大于10 mLC.若所配溶液浓度偏高,可能是因为定容时仰视刻度线D.在用量筒量取浓H2SO4配制稀H2SO4过程中,量取时俯视,最终导致所配溶液浓度偏大B解析:A定容时俯视,导致溶液体积偏小,故所得溶液浓度偏大,错误;B因需量取10 mL溶液,视线先通过“10”刻度,后通过凹液面最低点,故仰视时体积大于10 mL,正确;C定容时,仰视刻度线,凹液面的最低点在刻度线上方,即溶液体积偏大,所得溶液浓度偏低,错误;D用量筒量取一定体积的浓H2SO4时,俯视时,所取浓H2SO4体积偏小,

16、故所配溶液浓度偏小,错误。2.(2016四川雅安期末)配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使配制结果偏高的是( )A.定容摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水C.未洗涤烧杯和玻璃棒D.定容时俯视刻度线观察液面解析:A.定容摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线,导致溶液的体积偏大,溶液的浓度偏低,A不选;B.容量瓶中原来含有少量蒸馏水,对溶质的物质的量和溶液的体积都不会产生影响,溶液的浓度不变,B不选;C.未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的质量减少,浓度偏低,C不选;D.定容时俯视刻度线观察液面,导致溶液的体积偏小,溶液的浓度偏高,故D符合题意。D实验提能三

17、溶液配制过程中重要仪器的使用仪器注意事项或作用容量瓶(1)不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释;(2)不能作为反应器或用来长期贮存溶液;(3)不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中,因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的;(4)不能配制任意体积的溶液,只能配制容量瓶上规定容积的溶液量筒(1)不作反应器;(2)不能将浓溶液直接在量筒中稀释;(3)量取的液体倒出后不必洗涤托盘天平(1)使用前调零;(2)药品不能直接放在托盘上;(3)左物右码,砝码先大后小;(4)读数至小数点后1位玻璃棒(1)在溶液配制中的作用是搅拌、引流;(2)搅拌勿碰烧杯内壁,引流注意玻璃棒下端应在刻度线以下【典型例题】 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()解析:用托盘天平称量物质的质量时,应“左物右码”,A错误;转移溶液时应使用玻璃棒引流,C错误;定容时胶头滴管不能伸入容量瓶内部,D错误。答案:B【变式练习】 某同学帮助水质监测站配制480 mL 0.5 molL-1NaOH溶液以备使用。(1)该同学应选择 mL的容量瓶。 (2)其操作步骤如乙图所示,则甲图操作应在乙图中的 (填选项字母)之间。 A.与B.与C.与解析:(1)选择容量瓶时,容量瓶的容积应与所配溶液的体积相同或相近,遵循“大而近”的原